Synthèse caractérisation étude des propriétés adsorbantes et activité antibactérienne du polystyrène-4-(5-mercapto- 1,3,4-thiadiazol-2-ylimino) pentan-2-one, chélateur des ions métalliques
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
This work pertains to the synthesis, characterization, DFT, and sorption studies of a novel polystyrenesupported 4-(5-mercapto-1,3,4-thiadiazol-2-ylimino) pentan-2-one Schiff bases from 5-amino-1,3,4- thiadiazole-2-thiol(PSAc5A) and acetylacetonechloromethylated polystyrene (PSAc). This material was characterized by FTIR, elemental analysis, transmission electron microscopy, and thermogravimetric analysis (TGA). The chelating properties of the newly synthesized polymer toward the divalent metal Cu(II), Mn(II), Zn(II) and Ni(II) ions in aqueous solutions was studied by means of batch equilibration technique as a function of contact time, pH, mass of resin, and concentration of metal ions using atomic absorption spectrometry (AAS). Results obtained from this investigation revealed that this polymer can be used to remove heavy metal ions from the aquatic environment. In addition, the molecular structural geometry, the theoretical description of charge distribution, chemical reactivity descriptors, frontier molecular orbitals, molecular electrostatic potential (MEP), and electronic and bonding nature of the monomer structure have been investigated by using the density functional theory (DFT) in order to gain insights into the nature of this compound. Antibacterial
activity of polymer chelating and its complexes was investigated by use of ball diffusion assay. The complex of Zn(II) and Ni(II) exert a high inhibition of the growth of all bacterial strains with inhibition diameters ranging from 5.2 to 9.1 mm (gram negative) and 4.5 to 8.5 mm (gram positive).
Description
Ce travail basé sur la synthèse, caractérisation, l’étude de l’adsorption d'une nouvelle polymère fonctionnel [polystyrene-supported 4-(5-mercapto-1,3,4-thiadiazol-2-ylimino) pentan-2-one] préparé par le greffage du 5 -amino-1,3,4-thiadiazole-2-thiol sur polystyrène acétylacétonechlorométhylé. Ce matériau a été caractérisé par FTIR, analyse élémentaire, microscopie électronique à balayage (MEB) et analyse thermogravimétrique (TGA).Puis une étude des propriétés adsorbants du polymère synthétisé vis-à-vis des ions métalliques divalents (cuivre, zinc, nickel et manganèse) par la technique en batch à des différents paramètres tel que temps d’incubation, pH, masse de la résine concentration des ions métalliques et la température. Les résultats obtenus de cette étude ont révélé que ce polymère peut être utilisé pour éliminer les métaux lourds du milieu aquatique. Plusieurs paramètres structurels ont été étudiés : la géométrie structurelle moléculaire, la description théorique de la distribution de charge, les descripteurs de réactivité chimique, les orbitales moléculaires frontières, le potentiel électrostatique moléculaire (MEP) et la nature électronique et de liaison par la théorie de la densité fonctionnelle (DFT) pour mieux comprendre la nature de ce composé. L’activité antibactérienne de ce matériau et ses complexes a été étudiée à l’aide du dosage par diffusion des billes. Les complexes de zinc (II) et de nickel (II) exercent une forte inhibition sur la croissance de toutes les souches bactériennes, avec des diamètres d’inhibition compris entre 5,2 et 9,1 mm (gram négatif) et entre 4,5 et 8,5 mm (gram positif).