Modélisation statique et dynamique de cations lanthanides et actinides en solution

298 Pages·2017·4.9 MB·French

by  Aude Marjolin

Modélisation statique et dynamique de cations
lanthanides et actinides en solution
Aude Marjolin
To cite this version:
Aude Marjolin. Modélisation statique et dynamique de cations lanthanides et actinides en solution.
Chimie théorique et/ou physique. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. Français. ￿NNT:
2012PAO66425￿. ￿tel-00833263￿
HAL Id: tel-00833263
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Submitted on 12 Jun 2013
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THESE DE DOCTORAT DE
L’UNIVERSITE PIERRE ET MARIE CURIE
Ecole Doctorale de Chimie Physique et Chimie Analytique de Paris-Centre
Laboratoire de Chimie Théorique (UMR 7616)
présentée par
Aude MARJOLIN
en vue de l’obtention du grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE PIERRE ET MARIE CURIE

MODELISATION STATIQUE ET DYNAMIQUE DE
CATIONS LANTHANIDES ET ACTINIDES EN
SOLUTION

Soutenue le 19 septembre 2012, devant le jury composé de :
Pr. Paul Popelier, The University of Manchester……………..…………RAPPORTEUR
Dr. Manuel Ruiz-Lopez, CNRS Nancy – Université……………….…...RAPPORTEUR
Dr. Christophe den Auwer, Université de Nice Sophia Antipolis…….EXAMINATEUR
Dr. Lilian Chong, University of Pittsburgh………………………...….EXAMINATEUR
Pr. Rodolphe Vuilleumier, ENS-Pasteur…………………..…………..EXAMINATEUR
Dr Jean-Pierre Dognon, DSM/IRAMIS/SIS2M/LCCEf…………......correspondant CEA
Pr. Jean-Philip Piquemal, Université Pierre et Marie Curie…………...Directeur de thèse
Université Pierre & Marie Curie - Paris 6 Tél. Secrétariat : 01 42 34 68 35
Bureau d’accueil, inscription des doctorants et Fax : [phone]
base de données, Esc G, 2ème étage Tél. pour les étudiants de A à EL : 01 42 34 69 54
15 rue de l’école de médecine Tél. pour les étudiants de EM à MON : 01 42 34 68 41
75270-PARIS CEDEX 06 Tél. pour les étudiants de MOO à Z : 01 42 34 68 51

Remerciements
Un projet de thèse, en collaboration entre deux laboratoires, deux centres, deux
directeurs, pouvait s’annoncer doublement compliqué ! Cependant, il s’est avéré être doublement
gratifiant…
Je vais tout d’abord remercier Olivier Parisel, directeur du Laboratoire de Chimie
Théorique, et Michel Ephritikine, directeur du Laboratoire de Chimie de Coordination des
Eléments-f, de m’avoir accueillie au sein de leur laboratoire ; d’autant que même après être
partie plusieurs fois, je revenais toujours !
Merci ensuite à Jean-Philip Piquemal et Jean-Pierre Dognon, mes directeurs de
thèse, et ce, pour tellement de choses : les discussions scientifiques, celles pas scientifiques du
tout, leur enthousiasme, leur confiance en moi projet après projet, et surtout leur gentillesse.
Un énorme merci à Christophe Gourlaouen pour tout le temps qu’il m’a consacrée. Il a
toujours été présent au moindre « bug » (dans un calcul ou sur une imprimante) avec une
patience infinie et un immense sourire !
Merci aussi à deux très proches collaborateurs : Nohad Gresh et Carine Clavaguéra
pour leur implication au cours de cette thèse, qui allait bien au-delà d’une simple coopération
scientifique.
Merci au Professeur Pengyu Ren et son équipe à l’Université du Texas à Austin,
pour leur formidable accueil pendant un mois ; et bien sûr merci à Jean-Philip et Jean-Pierre
de m’avoir donnée cette opportunité.
Un « non-merci » bien particulier à Marie-France Couret, qui ne veut pas que je la
remercie pour tout ce qu’elle a fait pour moi !
Merci enfin à tous les membres du LCT et du LCCEf, ceux que j’ai rencontrés il y a
déjà plus de cinq ans : Benoît pour les discussions, même celles dont je ne me souviens pas,
ainsi que pour un accueil chaleureux un certain après midi ; Yves et Françoise pour les
chocolats qui inspirent ; Jean-Claude pour les innombrables histoires drôles et autres jeux de
mots ; Rodolphe pour les marches « labo-bus » de l’après midi, et tous les autres pour
plusieurs années de chouettes moments !
Merci à tous les « expérimentateurs » du LCCEf (le mauvais côté de la force) pour les
chasses à l’oie, les théories sur l’importance du H et autres idées farfelues !
Enfin, merci à Aurélie (ma confidente et mon rayon de soleil), à Lolo (et son cubi
d’avoir été là pour moi), à Amélie (pour sa présence et nos duos), à Julia (qui me fait voir la
vie en couleurs), Robin, Inès, Hassan, Elisa, MLB, Eléonore, Abdou…plus que des
collègues : des amis !
Merci à Malika, Céline et Gaby, pour notre soutien mutuel cette année !
Merci à Marraine, ma fée pour ses pensées.
Merci à toi.
Et puis surtout, je veux remercier mes parents pour leur soutien indéfectible et leur
présence malgré la distance. Merci de m’avoir aidée à être qui je suis.
A Axelle D. Marjolin

Sommaire
Introduction .................................................................................. 1
La chimie des éléments-f ................................................................ 9
Méthodes de chimie théorique ..................................................... 23
Analyse de l’énergie d’interaction .................................................. 57
Développement de champs de forces polarisables ......................... 117
Analyses topologiques de complexes d’éléments-f ......................... 217
Conclusion ................................................................................. 271

Introduction
“Victorious warriors win first and then go to war, while defeated
warriors go to war first and then seek to win.”
Sun Tzu in The Art of War