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Etude Structurale et Dynamique de Solutions de Sucre Confinées

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par Gérald LELONG
Université d'Orléans - Thèse 2007
  

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2.2.1.6.2. Dynamique rotationnelle

Dynamique rotationnelle du D-glucose

En raison des difficultés de traitement avec le DCS et de la fenêtre énergétique beaucoup trop étroite du HFBS pour ce genre de mouvements, aucune information satisfaisante sur la dynamique rotationnelle du D-glucose ne peut être extraite des mesures précédentes.

Dynamique rotationnelle de l'eau

Comme nous avons pu le voir précédemment, le temps de relaxation rotationnel nous donne une
information sur les rotations de la molécule d'eau avec la concentration. Dans la gamme de
concentration utilisée ici, les temps de relaxation rotationnels zR calculés varient assez peu passant de

0,9ps à 1,38ps pour des concentrations comprises entre 0 et 33,3 wt.%. Ainsi, la dynamique
rotationnelle est diminuée d'un facteur 1,5, ce qui est faible en comparaison de la baisse observée dans
le cas de la dynamique translationnelle. Talon et al.76 ont déterminé des temps de relaxation

rotationnelle par QENS, et ont trouvé des valeurs de zR égales à 0,685, 0,769, 1,154 et 2,088ps pour

des concentrations de 0, 15,4, 33,3 et 48 wt.% respectivement. Donc, pour une concentration entre de
15,4 et 33,3 wt.%, le temps ô R est multiplié par un facteur 1,5, ce qui est en parfait accord avec nos

résultats précédents.

2.2.1.7. Conclusion

L'étude des solutions de D-glucose en solution aqueuse par diffusion quasi-élastique des neutrons, nous a permis de déterminer l'impact des molécules de sucre tant sur la dynamique moléculaire du solvant que sur celle du soluté. Nous avons pu mettre en évidence qu'avec l'ajout de D-glucose, la dynamique translationnelle de l'eau est réduite d'un facteur ~3-4, alors que la dynamique rotationnelle n'est réduite que d'un facteur ~ 1,5. Quant à la dynamique translationnelle du D-glucose, elle a diminuée d'un facteur 3.

Notre méthode et les modèles appliqués donnant des résultats plutôt encourageants, et avant de s'attaquer à des systèmes beaucoup plus complexes, intéressons-nous avant à des solutions aqueuses de D-fructose, un autre monosaccharide d'intérêt. De même formule empirique que le D-glucose, il est intéressant à double titre : il a tendance tout d'abord à se cycliser sous la forme furanose, c'est-à-dire un cycle à cinq, plutôt que sous la forme pyranose (cycle à six), ce qui le différentie fortement de son confrère. De plus, il se différentie du D-glucose par ses groupements fonctionnels et plus particulièrement ses deux groupements -CH2OH, qui lui confèrent un léger caractère hydrophobe.

2.2.2. Dynamique moléculaire du D-fructose

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