| Titre : | Synthèse des pyrazoles 3,5-disubstitué à partir des chalcones : Application à l’inhibition de la corrosion en milieu acide |
| Auteurs : | Ali Meghit Berezzoug, Auteur ; Zaoui Oussama, Auteur ; OUICI Houari Boumediene, Directeur de thèse |
| Type de document : | texte manuscrit |
| Editeur : | Université MOULAY Tahar,Saida Faculté des Sciences Département de Chimie, 2017/2018 |
| Format : | 87 ص |
| Accompagnement : | CD |
| Note générale : |
Conclusion générale
Le travail présenté dans ce mémoire s’articule autour de deux axes principaux. Le premier axe est porté sur la synthèse de nouveaux composés organiques hétérocycliques de la famille de pyrazole destinés essentiellement à l’inhibition de la corrosion des métaux, en particulier, de l’acier doux dans l’acide chlorhydrique 1M. Les molécules aux quelles nous nous sommes intéressés appartiennent à la famille des 1,2- diazoles à cinq chainon, à savoir les pyrolidines. De nombreuses méthodes de synthèses ont été adaptées en utilisant soit l’irradiation micro-ondes, soit le chauffage à reflux comme processus classique. Le mode de préparation qui a été appliqué est celui de la cyclocondensation entre des cétone phénylique α,β-insaturés (chalcone ou dibenzylidène) et un dérivé d’hydrazine qui est dans notre cas le semicarbazide pour accéder aux dérivés de pyrazole carboxamide. Cette synthèse comporte deux étapes : 1- Synthèse des dérivés de dibenzylidene via une condensation aldolique déshydratante selon la réaction de condensation de Claisen-Schmidt entre les dérivés de benzaldéhyde est la propanone. 2- Cyclocondensation entre les dérivés de dibenzylidene et le semicarbazide en présence d’une base comme la soude dans l’éthanol à reflux. Ce procédé nous a permis d’obtenir deux composés de grande pureté avec un rendement similaire à celle rapporté dans la littérature. Comme le montre la large part qu’il occupe dans ce rapport, le deuxième axe est consacré à l’étude des hétérocycles de pyrazole comme inhibiteur de la corrosion de l’acier en milieu acide chlorhydrique 1M. Il s’agit (E)-5-phenyl-3-styryl-2,3-dihydro-1H-pyrazole-1- carboxamide (DOP) et E)-5-(4-(dimethylamino)phenyl)-3-(4-(dimethylamino)styryl)-2,3- dihydro-1H-pyrazole-1-carboxamide (DDO). Tout d’abord nous avons étudié le comportement de l’acier dans le milieu HCl 1M seul, ainsi que les facteurs qui affectent la vitesse de corrosion de l’acier, notamment la concentration et la température. Pour réaliser cette étude nous avons utilisé la méthode de perte de poids. Cette méthode présente l'avantage d'être d'une mise en œuvre simple, de ne pas nécessiter un appareillage important, mais ne permet pas l'approche des mécanismes mis en jeu lors de la corrosion. Son principe repose sur la mesure de la perte de poids Δm subie par un échantillon de surface S, pendant le temps t d'immersion dans une solution corrosive maintenue à température constante. Conclusion Générale 64 Les résultats obtenus par cette méthode ont permis de tiré les points suivants : L'utilisation de DOP et DDO comme inhibiteur de la corrosion en milieu HCl 1M nous a permis d'obtenir des résultats satisfaisants. Cependant, nous avons trouvé une efficacité inhibitrice de l'ordre de (94,56% et 96,30) à faible concentration 2.10-4M en inhibiteur pendant un temps d'immersion de 1 heure à 30°C. Les résultats obtenus en présence de DDO montrent clairement la meilleure performance de ce composé. En effet les taux d’inhibition augment avec l’augmentation de la concentration en inhibiteur dans le HCl 1M à différentes température. L'influence de la température sur l'efficacité inhibitrice montre que celle ci diminue avec l'augmentation de la température (82,17%, 2.10-4M, 40°C) en présence de DOP, tandis que le pouvoir inhibiteur est légèrement augmenter (98,04%, 2.10-4M, 40°C) dans le cas DDO confirmant la performance de ce composé. L’action de ce composé est basée sur un mécanisme d’action par simple adsorption à la surface du métal, bloquant ainsi les sites actifs et par conséquent, diminuant la vitesse de corrosion de l’acier doux dans le milieu corrosif considéré. Leur adsorption à la surface métallique à conduit à la formation d’un film adhérant et stable. L’adsorption de DOP et DDO sur la surface de l’acier se fait selon l’isotherme d’adsorption de Langmuir. Ce modèle suppose que l’adsorption est mono-moléculaire (monocouche) et que les interactions entre les molécules inhibitrices elles même sont négligeables. Cette étude a également permis de mettre en évidence la chimisorption des pyrazoles sur la surface du métal. Les calcules thermodynamiques montrent que les valeurs de l'enthalpie libres d'adsorption sont de signe négatives à T=30 et 40°C, ce qui nous permet de dire que l'adsorption de l’inhibiteur DOP et DDO sur la surface de la plaque est forte et spontanée. |
| Langues: | Français |
| Index. décimale : | BUC-M 008285 |
| Catégories : | |
| Note de contenu : |
INTRODUCTION GENERALE…………………………………………………...……….1
PREMIER CHAPITRE Etudes bibliographiques sur la corrosion et les méthodes de protections I. 1. 1. Définition ……………………………………………………………………………..3 I. 1. 2. Différents types de corrosion …………………………………………………………3 I. 1. 2. 1. Corrosion chimique………………………………………………………………....3 I. 1. 2. 2. Corrosion électrochimique………………………………………………………….3 I. 1. 2. 3. Corrosion bactérienne (biocorrosion)………………………………………………4 I. 2. MORPHOLOGIE DE CORROSION……………………………………………………4 I. 2. 1. Corrosion uniforme …………………………………………………………………...4 I. 2. 2. Corrosion localisée ……………………………………………………………………4 I. 2. 2. 1. Corrosion par piqure ………………………………………………………………..4 I. 2. 2. 2. Corrosion intergranulaire…………………………………………………………...4 I. 2. 3.Corrosion par crevasse…………………………………………………………………5 I. 2. 4.Corrosion galvanique ………………………………………………………………….5 I. 2. 5.Corrosion et dissolution sélective ……………………………………………………..5 I. 2. 6.Corrosion par frottement……………………………………………………………….5 I. 2. 7.Corrosion sous contrainte et fatigue-corrosion ………………………………………..5 I. 2. 8.Corrosion engendrée par les chlorures présents dans l’eau …………………………....6 I. 2. 9.Paramètres influant sur la corrosion par les eaux contenant des chlorures …………….6 I. 3. LUTTE CONTRE LA CORROSION……………………………………………………6 I. 4. LES INHIBITEURS DE CORROSION………………………………………………….7 I. 4. 1. Définition ………………………………………………………………………………7 I. 4. 1. Propriétés ………………………………………………………………………………7 I. 4. 3.Les classes d’inhibiteurs ………………………………………………………………..7 I. 4. 3. 1. Les inhibiteurs organiques …………………………………………………………..7 I.4. 3. 2. Les inhibiteurs minéraux………………………………………………………………………………………..8 I.4. 3. 3. Mécanismes d’action électrochimique………………………………………………..8 I. 4. 3. 3. 1. Les inhibiteurs anodiques…………………………………………………………8 I. 4. 3. 3. 2. Les inhibiteurs cathodiques……………………………………………………….9 I. 4. 3. 3. 3. Les inhibiteurs mixtes…………………………………………………………....10 I.4. 3. 4. Mécanisme d’action interfaciale…………………………………………………….10 I.5. FACTEURS DE CORROSION………………………………………………………….11 I. 6. INHIBITION DE LA CORROSION EN MILIEU ACIDE……….…………………….11 I. 6. 1. Type d’adsorption……………………………………………….…………………….12 I. 6. 1. 1. Adsorption physique………………………………………….…………………….12 I. 6. 1. 2. Adsorption chimique………………………………………….……………………13 I. 6. 2. Structure moléculaire des inhibiteurs………………………….……………………...13 I. 6. 3. Influence de la densité électronique………………………….……………….……….14 I. 6. 4. Influence de la concentration……………………………….……………….………...15 I. 6. 4. 1. Isotherme de Langmuir…………………………………………………….……….15 I. 6. 4. 2.Isotherme deTemkin……………………………………………………….………..16 I. 6. 5. Des hétérocycles utilisés comme inhibiteurs de corrosion en milieu acide….……….16 I. 7. LES METHODES D’EVALUATION DE LA CORROSION……….…………………20 I. 7. 1. La gravimétrie…………………………………………………….…………….……..20 I. 7. 2. Méthodes électrochimiques………………………………………………….……......20 I. 8. TECHNIQUES D’ANALYSES DE SURFACE……………………………….…….....20 I. 8. 2. La microscopie électronique à balayage……………………………………….……..21 Deuxième CHAPITRE Synthèse bibliographique sur la synthèse des pyrazoles II. 1 Introduction……………………………………………………………………….....….27 II. 1. 1. Généralités……………………………………………………………………….......27 II. 1. 1. 1. Propriétés chimiques………………………………………………………….…..28 II. 1. 1. 2. Propriétés physiques………………………………………………………….…..28 II. 1. 2. Structure et réactions des pyrazoles…………………………………………….…...28 II. 2. Méthodes de synthèses et formation du noyau pyrazolique……………………….…..29 II. 2. 1 A partir de la réaction entre l’hydrazine sur des systèmes carbonylés……………......29 II. 2. 2 A partir de 1,3 dicétone…………………………………………………………..…..30 II. 2. 3 A partir de cétone acétyléniques…………………………………………………….32 II. 2. 4 A partir de cétones vinylique (Chalcones)…………………………………………...34 II. 2. 5 A partir de cétones vinyliques possédant un groupement partant …………………....37 II. 2. 6 A partir des énaminodicétone………………………………………………………..37 II. 2. 7 A partir des benzotriazolyl énones…………………………………………………..38 II. 2. 8 A partir des β-aminoénones………………………………………………………….39 II. 2. 9 A partir des chalcones ………………………………………………………………40 II. 2. 10 A partir des α-bromoénones……………………………………………………...…41 II. 3 Pyrazoles utilisés comme inhibiteurs de la corrosion…………………………………...42 II. 4. Partie Expérimentale……………………………………………………………………43 II. 4. 1 Synthèse et caractérisation des dérivés pyrazoles carboxamides……………………..43 I. 4. 1. 1. Plan générale de synthèses………………………………………………………….43 II. 4. 1. 2. Protocoles expérimentales……………………………………………………...….44 II. 4. 1. 2a. Synthèses des dérivés de dibenzylidène acétone………………………………...44 II. 4. 1. 2b Synthèses des hétérocycles de pyrazole carboxamide………………………..…..45 . 4. 2. Caractérisation spectrales par (IR (cm-1), RMN 1H et RMN 13C (ppm))…….…..45 II. 5 Conclusion……………………………………………………………………………...47 TROISIEME CHAPITRE Application des pyrazoles à l’inhibition de la corrosion III. 1. Introduction…………………………………………………………………………..49 III. 2. Partie expérimentale………………………………………………………………….49 III. 2. 1. Inhibiteurs utilisés………………………………………………………………….49 III. 2. 2. Matériau utilisé……………………………………………………………………50 III. 2. 3. Préparation des plaques……………………………………………………………50 III. 2. 4. Préparation de la solution corrosive……………………………………………….50 III. 3. Résultats et discussions……………………………………………………………….51 III. 3. 1. Etude gravimétrique………………………………………………………………..51 III. 3. 1. 1. Effet de la concentration des inhibiteurs sur la corrosion de l’acier…………….51 III. 3. 1. 2. L’influence de la température sur le comportement des inhibiteurs………….....53 III. 3. 1. 3 Isothermes d’adsorption ………………………………………………………...56 III. 4. Conclusion…………………………………………………………………………….60 CONCLUSION GENERALE…………………………………………………...………...63 ANNEX………………………………………………………………………………………65 |
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