Etude du polymorphisme et de la miscibilité à l'état solide dans la série des acides gras saturés

GBABODE, Gabin

Thèses de doctorat

Date de soutenance

2005-07-21

Résumé

Ce travail concerne l'étude du polymorphisme et de la miscibilité à l'état solide d'acides gras saturés (CnH2n-1O2) avec un nombre d'atomes de carbone compris entre 13 et 23. Ces matériaux présentent de nombreuses phases solides à température ambiante apparaissant, soit seules soit en co-existence, selon les méthodes de préparation des échantillons (recristallisation après fusion ou dissolution, broyage). La stabilité relative des diverses phases solides observées à température ambiante a été établie pour la majorité des acides considérés. Quelque soit la phase "basse température", celle-ci transite en une phase dite "haute température" juste avant la fusion. Les structures des phases stables basse et haute température, résolues principalement à partir de diagrammes de diffraction X de poudre, montrent que les acides gras se présentent sous forme de bicouches, des dimères étant formés par liaisons hydrogène entre les groupes carboxyles des molécules voisines. Deux phases haute température différentes ont été mises en évidence pour les acides gras avec un nombre impair d'atomes de carbone, l'une de groupe d'espace A2/a pour les acides gras avec 13 et 15 atomes de carbone et l'autre de groupe d'espace P21/a pour les acides plus longs. L'analyse comparative de diagrammes de phase de mélanges binaires impair-impair (Δn=2), impair-pair et pair-impair (Δn=1) montre que la miscibilité à l'état solide est faible dans cette famille de composés. De plus, plusieurs phases solides intermédiaires sont stabilisées par la mixité. Finalement, des domaines d'alliages plus étendus sont observés lorsque le degré d'homéomorphisme est élevé (Δn=1) et que les mailles cristallines des phases solides des constituants se ressemblent.< Réduire

Résumé en anglais

This work deals with the study of the polymorphism and the solid state miscibility of saturated fatty acids (CnH2n-1O2) with a number of carbon atoms comprised between 13 and 23. These materials present a great number of solid phases at room temperature which appear, either alone or in co-existence, according to the methods of preparation of the samples (recrystallization from the melt or from solution, crushing). The relative stability of the various solid phases observed at room temperature have been established for the major part of the acids considered. Whatever the "lowtemperature" phase is, this one transits into a "high-temperature" phase just below the melting. The structures of the low and high-temperature stable phases, solved mainly from X-ray powder diffraction patterns, show that fatty acids consist in bi-layers, dimmers being created by hydrogen bonding between the carboxyl groups of neighbouring molecules. Two different high-temperature phases have been put forward for the odd-numbered fatty acids, one with A2/a space group for the fatty acids with 13 and 15 carbon atoms and the other with P21/a space group for the longer acids. The comparative analysis of phase diagrams of odd-odd (Δn=2), odd-even and even-odd (Δn=1) binary systems shows that the solid state miscibility is weak in this family of compounds. Moreover, various intermediary solid phases are stabilized by mixing. Finally, wider domains of alloys are observed when the degree of homeomorphism is high (Δn=1) and the unit cells of the solid phases of the constituents are similar.< Réduire

Mots clés

Lasers et Matière dense

Acides gras

polymorphisme

métastabilité

structure cristalline

liaisons hydrogène

diagrammes de phases

miscibilité à l’état solide

alliages moléculaires

URI

https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/25485

Unités de recherche

Thèses de l'Université de Bordeaux avant 2014

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