Note ABES Studying the Reactivity of Pesticides Using Molecular Simulations Étude de la réactivité des pesticides à l'aide de simulations moléculaires Pesticides Atmosphère Simulations moléculaires Radical HO• Cinétique Écotoxicité Pesticides Atmosphere Molecular simulations HO• radical Kinetics Ecotoxicity Pesticides Réactivité (chimie) Oxydation Hydroxyle Cinétique chimique Thermodynamique de l'atmosphère Atmosphère -- Pollution par les pesticides Eau -- Pollution par les pesticides Écotoxicologie Théorie de la fonctionnelle de densité Les pesticides sont des composés organiques semi-volatils utilisés pour lutter contre les ravageurs qui mettent en danger les cultures, les animaux, les humains ou l'environnement. Lorsqu'ils sont appliqués sur le sol ou les cultures, ils peuvent non seulement s'accumuler dans les cultures elles-mêmes, mais également être transportés dans l'air, le sol et l'eau sur de longues distances, constituant ainsi une source majeure de pollution au sein des écosystèmes. Les pesticides peuvent subir des voies de dégradation biotiques et abiotiques. Dans l'atmosphère, la dégradation abiotique des pesticides se produit principalement par photolyse et par réactions chimiques initiées par les radicaux et les oxydants atmosphériques. Dans cette thèse, nous avons étudié théoriquement la dégradation atmosphérique par radical hydroxyle (HO•) de trois pesticides utilisés : le phosmet, le chlorpyrifos (CPF) et le fenpyrazamine (FPA), en utilisant des calculs DFT au M06-2X/6-311++G(3df,3pd)//M06-2X/6-31+G(d,p) niveau de théorie. Trois voies de réaction différentes ont été considérées : le transfert formel d'hydrogène (FHT), la formation de produits d'addition radicalaires (RAF) et le transfert d'électrons uniques (SET). La thermodynamique, les mécanismes et la cinétique des réactions, ainsi que la durée de vie de ces pesticides ont été examinés en phase gazeuse et aqueuse à différentes températures (253-323 K). L'oxydation ultérieure des principaux produits radicalaires issus de la décomposition des pesticides a été étudiée vis-à-vis de différents agents oxydants en milieu aquatique tels que 3O2, HO•, •NO, et •NO2 à 298 K. Enfin, l'écotoxicité de ces pesticides et leur dégradation Les sous-produits ont été estimés dans le milieu aquatique pour comprendre leur impact sur les espèces aquatiques. Pesticides are semi volatile organic compounds used to control pests that risks crops, animals, humans, or the environment. When applied to the soil or crops, they have the potential to accumulate not only within the crops themselves but also to be transported through air, soil, and water across long distances, posing a major source of pollution within ecosystems. Pesticides can undergo biotic and abiotic degradation pathways. In the atmosphere, abiotic degradation of pesticides occurs mainly by photolysis, and chemical reactions initiated by radicals and atmospheric oxidants. In this thesis, we theoretically studied the atmospheric degradation by hydroxyl radical (HO•) of three used pesticides: phosmet, chlorpyrifos (CPF), and fenpyrazamine (FPA), using DFT calculations at the M06-2X/6-311++G(3df,3pd)//M06-2X/6-31+G(d,p) level of theory. Three different reaction pathways were considered: formal hydrogen transfer (FHT), radical adduct formation (RAF), and single electron transfer (SET). The thermodynamics, mechanisms, and kinetics of the reactions, as well as the lifetime of these pesticides were examined in both gas and aqueous phases at different temperatures (i.e., 253-323 K). The further oxidation of main radical products obtained from the decomposition of the pesticides were studied towards different oxidizing agents in aquatic environment such as 3O2, HO•, •NO, and •NO2 at 298 K. Finally, the ecotoxicity of these pesticides and their degradation by-products were estimated in the aquatic environment to understand their impact on aquatic species. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 8071590 https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSMRE/2024/2024ULILR040.pdf https://theses.hal.science/tel-05007842 https://theses.fr/2024ULILR040/abes https://theses.hal.science/tel-05007842 https://theses.hal.science/tel-05007842 https://theses.hal.science/tel-05007842 https://theses.hal.science/tel-05007842 Khalifeh Al Rawas Hisham Khalifeh Al Rawas 1996-01-09 LB 282283188 https://theses.fr/2024ULILR040 2024ULILR040 https://doi.org/10.70675/369d0c89z6699z4dd9z9f2az0ea93121a4d1 2024-09-24 Chimie théorique, physique, analytique Université de Lille (2022-....) 259265152 Doctorat Docteur es non oui Louis Florent MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 082940681 Taamalli Sonia MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 230978207 Vallet Valérie MADS_PRESIDENT_DU_JURY 061631299 Wortham Henri MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 069301840 Clavaguéra Carine MADS_RAPPORTEUR_1 074453289 Millet Maurice MADS_RAPPORTEUR_2 099038463 École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 104 148937330 Université de Lille (2018-2021) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 223446556 PhysicoChimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère (PC2A) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_2 11037 161618499 ddc:550 Louis Florent Taamalli Sonia Vallet Valérie Wortham Henri Clavaguéra Carine Millet Maurice École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) Université de Lille (2018-2021) PhysicoChimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère (PC2A) PDF 8071590 confidentialité 2024-09-24 2025-03-24 confidentialité 2024-09-24 2025-03-24 confidentialité 2024-09-24 2025-03-24 confidentialité 2024-09-24 2025-03-24