Synthèses et procédés moléculaires avancés et durables
CHR210
Objectifs pédagogiques :
Entraîner les élèves ingénieurs à l'utilisation des concepts et des méthodes modernes de la chimie organique moléculaire dans la transformation des composés chimiques dans tous ses domaines d'application. Permettre l'actualisation des connaissances pour des cadres engagés dans les secteurs industriels chimiques, pharmaceutiques et cosmétiques.
Cet enseignement est structuré sous la forme de cours magistraux délivrés en formation à distance planifiée, complétés par des sessions en présentiel consacrées à la réalisation d'un projet tutoré dans les locaux de recherche de l'équipe de chimie moléculaire du laboratoire GBCM.
Public et conditions d'accès :
Avoir un niveau équivalent du cycle préparatoire en chimie
Méthodes de validation :
Rapport et soutenance du travail tutoré
Contenu de la formation :
Enseignement théorique et pratique
20 h de cours
- Protection fonctionnelle et contrôle de la sélectivité : application à la chimie hétérocyclique.
- Catalyse homogène, hétérogène, enzymatique, photocatalyse...
- Flux continu et synthèse nanoparticulaire
40 h de projet Tutoré avec soutenance
Les projets tutorés aborderont des thématiques tels que la synthèse de molécules à haute valeur ajoutée, la création de composés nanoparticulaires, ainsi que des études méthodologiques et l'optimisation des processus durables.Une phase préalable de recherche sera menée en utilisant les bases de données disponibles, explorant les aspects liés à la mise à l'échelle, à la sécurité des procédés et à la qualité, le tout dans un contexte de durabilité.
Exemples de projets qui pourront être proposés
Projet MedChem : Synthèse optimisée des intermédiaires d'un radiotraceur utilisé dans le diagnostic de la maladie d'Alzheimer.
Le projet porte sur la synthèse des molécules hétérocycliques poly fonctionnalisées par catalyse organométallique. Le projet, concernera la recherche des meilleurs conditions réactionnelles en mettant l'accent sur l'influence de la protection fonctionnelle et les méthodes d'activation (batch vs micro-ondes et/ou ultrasons). La caractérisation spectroscopique des composés synthétisés (UV, IR, RMN), fera partie du cahier des charges.
Projet Flux continu : Synthèse optimisée d'un API par hydrogénation catalytique en flux continu
Le projet porte sur la synthèse d'un intermédiaire pharmaceutique avancé utilisant une étape clef d'amination réductrice. Vous serez en charge de mener une étude d'optimisation de cette étape dans un réacteur en flux continu commercial (ThalesNano). L'objectif sera d'optimiser les paramètres de productivité et d'impact environnemental en utilisant les métriques de chimie verte. Vous devrez également caractériser le(s) composé(s) isolé(s).
Projet Photocatalyse : Synthèse d'un ingrédient de parfumerie par photocatalyse hétérogène
Le projet porte sur la synthèse de l'oxyde de rose par photocatalyse. Vous aurez la charge d'optimiser ce procédé au niveau de son impact environnemental et notamment du recyclage du photocatalyseur en utilisant une méthode adéquate et en mesurer l'impact en termes de coût et d'environnement. Vous caractériser également le(s) composé(s) isolé(s).
Bibliographie :
- R. BRUCKNER: Mécanismes réactionnels en chimie organique (DeBoeck Université) 1999
- J. MARCH; M.B. SMITH: Advanced Organic Chemistry 5th ed. (Wiley Interscience) 2001
- D. ASTRUC: Méthodes et techniques de la chimie organique (EDP Science) 1999
- D. ASTRUC: Chimie organométallique (EDP Science) 1999
- J.J. LI, D.S ;JOHNSON ; D.R. SLISKOVIC ; B.D. ROTH: Contemporary drug synthesis (Wiley Interscience) 2004
- K. FABER: Biotransformations in Organic Chemistry (Springer Verlag) 5ème Ed 2004
- F. CAREY; R.SUNBERG: Advanced Organic Chemistry: Part A - Structure and Mechanisms 5th Edition 2008
- F. CAREY; R.SUNBERG: Advanced Organic Chemistry: Part B - Reactions and Synthesis 5th Edition 2007
Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants :
- CYC8402A : Diplôme d'ingénieur Spécialité Chimie parcours Chimie moléculaire et Formulation Appliquées aux Industries Chimiques, Pharmaceutiques et Cosmétiques
