M1 Chimie - Site Versailles

Electrochemical Thermodynamic; Electrochemical Kinetic of metals. Cyclic Voltammetry

Le « rayonnement synchrotron » comme source lumineuse. Visite de SOLEIL.
Analyse de composition de surfaces et interfaces : Principes de la technique ESCA-XPS. Principes de la technique AES. Projet bibliographique.
Analyse vibrationnelle de surfaces : Rappels de spectroscopie IR, Raman (sous air), Coherent Antistokes Raman Scattering (CARS). TP « analyse vibrationnelle d’interfaces ». Projet bibliographique.
Couplage électrochimie interfaciale sur semi-conducteurs (SC) et analyse XPS : Bases de l’électrochimie des SC. Caractérisation des surfaces de SC modifiées par voie électrochimique. Visite de la plateforme XPS.
Objectifs : Se familiariser avec les sources synchrotron.
Appréhender la complémentarité de techniques standards de caractérisation de surfaces et couches minces : spectroscopies XPS et d’électrons Auger, Raman et CARS.
Appréhender la complémentarité des mesures d’électrochimie interfaciale et de l’analyse XPS pour la caractérisation de surfaces de semi-conducteurs.
Synchrotron light source. Visit of the SOLEIL machine.
Composition analysis of surfaces and interfaces: Basics of ESCA-XPS spectroscopy. Basics of AES spectroscopy. Bibliography project. 
Vibrational analysis of surfaces: IR spectroscopy overview, Basics of Raman and Coherent Antistokes Raman Scattering (CARS) spectroscopies. Lab training « vibrational analysis of interfaces ». Bibliography project.
Interfacial electrochemistry / XPS analysis coupling applied to semi-conductors (SC): Basics of electrochemistry on semi-conductors, characterisation SC surfaces electrochemically modified. Synchrotron machine as light sources for spectroscopy.
Comprehend the complementarity of standard techniques for surface and thin film characterization: XPS and AES spectroscopies, Raman et CARS spectroscopies.
Comprehend the complementarity of interfacial electrochemistry and XPS analysis for the analysis and the characterization of SC surfaces.

Se familiariser avec les sources synchrotron.
Appréhender la complémentarité de techniques standards de caractérisation de surfaces et couches
minces : spectroscopies XPS et d’électrons Auger, Raman et CARS.
Appréhender la complémentarité des mesures d’électrochimie interfaciale et de l’analyse XPS pour la caractérisation de surfaces de semi-conducteurs.

Enseignement de type classique avec des cours magistraux, des travaux dirigés et des travaux pratiques sur la spectroscopie et un projet bibliographiques. Visite du synchrotron Soleil et visite le la plateforme
Cours : 21h; TD : 10,5h; TP : 3h; Projet Biblio : 3,5h

Classical teaching with lectures and tutorials with additional pedagogical elements on ENT (former exams, articles...). Lab training on IR spectroscopy. Soleil and XPS visits.
Temporalité : Décembre-Mars /December-March

• Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d’organiser ses résultats.
  - Etablir et réaliser une démarche scientifique en chimie, théorique ou expérimentale, de manière autonome en organisant son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés.
  - Choisir et mettre en œuvre les méthodes de séparation et de caractérisation de composés en connaissant les principes théoriques de la mesure et étant capable d’interpréter les résultats.AE4
  - Prédire des propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules et/ou des matériaux en combinant l’ensemble des savoirs disciplinaires                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            -  Communicate information and results to different audiences by being able to describe a protocol and organize its results.                                                                                                                                                                        
   -   Establish and carry out a scientific approach in theoretical or experimental chemistry,organizing the working time to achieve the fixed objectives.                                                                                                                                                                                                                        
  - Predict physico-chemical properties or the reactivity of molecules and / or materials by combining all disciplinary knowledge;                                                                                                                                                                  
  - To apprehend the properties related to the spatial organization of matter and the temporal aspects of chemical phenomena.

Modèle du champ cristallin. Théorie des orbitales moléculaires. Connaissances de base de chimie quantique. Connaissances de base de la réactivité des complexes. Connaissances de base de cristallographie et de symétrie cristalline.

L’objectif est de définir et interpréter les propriétés électroniques et magnétiques de systèmes discrets et étendus.
Etablir des relations entre structure électronique, propriétés et applications (stockage de l’information).
Contenu 
Structure électronique des solides. 
Le modèle de Sommerfeld : théorie des électrons libres, statistique de Fermi – Dirac, quelques propriétés du gaz d'électrons libres.
Électrons dans un potentiel périodique vers les bandes d'énergie : théorème de Bloch, zones de Brillouin, électrons presque libres, métal - semi-conducteur – isolant.
Introduction aux propriétés des solides : électroniques, de transport et propriétés magnétiques.
Magnétisme moléculaire : Paramagnétisme moléculaire, loi de Curie.
Interaction d’échange au sein de complexes binucléaires, mécanisme.
Propriétés magnétiques de complexes à spin élevé.
Comportement de nanoparticules magnétiques, notion d’anisotropie.

Définir et interpréter les propriétés électroniques et magnétiques de systèmes discrets et étendus.
Etablir des relations entre structure électronique, propriétés et applications (stockage de l’information).

Enseignement de type classique avec des cours magistraux, des Travaux dirigés et des travaux pratiques
Temporalité : Décembre-Mars
Structure électronique des solides : Cours : 6h; TD : 9h; TP : 6h.
Magnétisme moléculaire : Cours : 12h; TD : 12h

- Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d’organiser ses résultats.
- Etablir et réaliser une démarche scientifique en chimie, théorique ou expérimentale, de manière autonome en organisant son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés.
- Choisir et mettre en œuvre les méthodes de séparation et de caractérisation de composés en connaissant les principes théoriques de la mesure et étant capable d’interpréter les résultats.
- Prédire des propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules et/ou des matériaux en combinant l’ensemble des savoirs disciplinaires

Molecular Magnetism, Olivier Kahn, VCH Publishers, 1993.
Solid State Physics,  N. W. Ashcroft, N. D. Mermin, Saunders College, 1976.
Principles of the Theory of Solids, J. M. Ziman, Cambridge University Press, 1972.

Notions de base de cristallochimie et de thermodynamique.

L'objectif est de rappeler et compléter les notions de base permettant de décrire les solides ioniques et les solides imparfaits et leurs propriétés. Partie A. Cristal parfait. Notion d’ordre à courte et longue portée. Modèle ionique: aspects géométriques et énergétiques. Cristal réel. Physicochimie des solides imparfaits. Défauts ponctuels, écart à la stœchiométrie, sol. Synthèse et élaboration des matériaux. Maitrise des défauts, dopage, utilisation des diagrammes de phases. Partie B. Statistique des défauts et défauts étendus. Dénombrement des défauts par la thermodynamique statistique. Notion d’entropie de configuration, taux de défauts de Schottky et de Frenkel dans les composés unaires et binaires.   Défauts et applications. Recherches bibliographiques, sur la partie défauts et applications, présentées en exposé en TD, les étudiants travailleront sur des applications quotidiennes ou futures, mettant en jeu des matériaux utilisés pour leur propriété bulk et défauts maitrisés. Le lien structure-synthèse-propriété sera ainsi traité. Défauts étendus à une, deux ou à trois  dimensions, à deux dimensions .Illustrations de la notion de propriétés extrinsèques et intrinsèques.

Rappeler et compléter les notions de base permettant de décrire les solides ioniques et les solides imparfaits et leurs propriétés.

Enseignement de type classique avec des cours magistraux, des Travaux dirigés et un projet bibliographique.
Temporalité : Décembre-Mars
Cours : 23,5h; TD : 21,5h;

- Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d’organiser ses résultats.

- Etablir et réaliser une démarche scientifique en chimie, théorique ou expérimentale, de manière autonome en organisant son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés.
- Prédire des propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules et/ou des matériaux en combinant l’ensemble des savoirs disciplinaires

L3 Chimie ou L3 Chimie-Biologie.

Les objectifs seront de comprendre les effets de réduction de taille sur les propriétés optiques et magnétiques de quelques matériaux, ainsi que l’utilité de la fonctionnalisation dans les applications; de connaître quelques domaines d’applications tels que l’imagerie du vivant (fluorescence ou IRM), la thérapie du cancer (théranostic, ciblage tumoral, radio/hadron-thérapies) et la détection d’analytes ou polluants…
Programme: Introduction à la synthèse et caractérisation des nanomatériaux, nucléation croissance et modélisation associée. Synthèse, propriétés et exemples d'applications des nanoparticules inorganiques (métalliques, oxydes,QDs ...) : Fonctionnalisation et post-fonctionnalisation de nano-objets, échange de ligands. Nanoparticules de QDs et autres nano-objets pour l’imagerie du vivant. Nanoparticules pour le domaine biomédical. Capteurs.

Acquérir une connaissance des procédés de synthèse et fonctionnalisation de nanoparticules, des mécanismes de nucléation-croissance associés, des techniques de caractérisations de nanomatériaux. Comprendre les effets de réduction de taille sur les propriétés optiques et magnétiques de quelques matériaux, ainsi que l’utilité de la fonctionnalisation dans les applications. Connaître quelques domaines d’applications tels que l’imagerie du vivant (fluorescence ou IRM), la thérapie du cancer (théranostic, ciblage tumoral, radio/hadron-thérapies) et la détection d’analytes ou polluants…

Enseignement de type classique avec des cours magistraux, des Travaux dirigés et des travaux pratiques
Temporalité : Décembre-Mars
Cours : 19,5h; TD : 12h; TP : 7h; Projet tutoré : 4,5h

- Communiquer des informations et des résultats à différents publics en étant capable de décrire un protocole et d’organiser ses résultats.
- Etablir et réaliser une démarche scientifique en chimie, théorique ou expérimentale, de manière autonome en organisant son temps de travail pour atteindre les objectifs fixés.
- Choisir et mettre en œuvre les méthodes de séparation et de caractérisation de composés en connaissant les principes théoriques de la mesure et étant capable d’interpréter les résultats.
- Prédire des propriétés physico-chimiques ou la réactivité des molécules et/ou des matériaux en combinant l’ensemble des savoirs disciplinaires

Chimie organique, inorganique et générale niveau Licence 3

• Synthèse de complexes de coordination du vanadium, caractérisation par spectroscopie UV-Visible et exploitation de spectres RPE.
• Synthèse d’une série de complexes de coordination incorporant des ions CuII et établissement d’une série spectrochimique.
• Synthèse d’une série de complexes de coordination du vanadium présentant différents degré d’oxydation ; enregistrements et exploitation qualitative des spectres UV-Visible (application de la méthode de Tanabé et Sugano).
• Mise au point de la séparation et dosage des différents composés chimiques en phase normale et en phase inverse ; analyse en GC/MS d’un extrait naturel.
• Application pratique des connaissances théoriques concernant les orbitales frontières sur des exemples à l’aide du logiciel MO Design.
• Étude des transferts de charge aux interfaces métal-électrolyte, incluant l’analyse de systèmes électrochimiques lents et rapides à travers leurs caractéristiques courant-tension.
• Réactions en synthèse organique – Procédés de chimie clic (réaction CuAAC et Diels-Alder) – Chimie Verte.

• Utiliser et Approfondir par l’expérience les enseignements reçus dans les UE théoriques.
• Rédiger des procédures expérimentales de synthèse, d’isolement et de caractérisation des molécules obtenues.

Bases de chimie structurale (organique et inorganique). Notions de cristallochimie et cristallographie géométrique. Principes généraux de spectroscopie moléculaire et d’atomistique. Chimie analytique niveau L3.

• RX : Sources et propriétés des rayons X. Interaction rayon X et matière. Détermination des directions et intensités des rayons diffractés. Orientation des monocristaux, méthode de Laue. Techniques expérimentales et applications.
• RMN : Postulats et principes : moment magnétique, moment  cinétique. Spectroscopie de RMN. Énergies mises en jeu. Mouvement d'un moment dans un champ, fréquence de Larmor. Aspect macroscopique. Equations de Bloch. Excitation impulsionnelle. Signal RMN brut. Instrumentation. Traitement de données. Transformation de Fourier. Hamiltoniens d’interaction en RMN : L'écran électronique. Ordre de grandeur-Unité de mesure. Le déplacements chimique et Tableau de valeurs. Les couplages dipolaire, scalaire et quadripolaire. Effets de ces couplages au premier ordre et second ordre. 
• RMN 1H. Couplage et stéréochimie. Noyaux échangeables.  Effet des équilibres chimiques sur les spectres. Phénomène de découplage. Analyse des spectres du second ordre. Effet Overhauser nucléaire.
• RMN 13C. Découplage large bande. Découplage hors-résonance. 
• RMN 2D. Séquences d’impulsions. Méthodes J-Mod, INEPT, DEPT, COSY, NOESY, XHCorr, HMQC, HSQC, HMBC, INADEQUATE
• RMN multinoyaux. Cas des spins dilués, des noyaux quadrupolaires et des noyaux bas gamma. Présentation des facteurs affectant leurs déplacements chimiques et les constantes de relaxation. Présentation et discussion d’exemples représentatifs.
• RPE : le facteur g, notion d’anisotropie, le couplage hyperfin, les systèmes délocalisés. Magnétisme : aimantation et susceptibilité magnétique, loi de Curie, couplage magnétique dans des systèmes dinucléaires.

• Introduction à la diffraction des rayons X: Ce cours vise à donner aux étudiants des notions approfondies des techniques d’analyse structurale des matériaux solides par la diffractométrie des rayons-X.
• Introduction à la RMN impulsionnelle. Application à l’analyse structurale: Ce cours a pour objectif de compléter les connaissances portant sur le principe générale de la RMN à partir de la vision vectorielle et son application à l’analyse structurale de molécules organiques à partir des spectres 1D 1H et 13C. Un complément concerne la RMN des noyaux exotiques couvrant les noyaux quadrupolaires, les systèmes à bas gamma et les spins dilués. 
• RPE/Magnétisme : Ce cours vise à donner aux étudiants des notions de base permettant d’analyser des spectres RPE de systèmes localisés où délocalisés sur des centres de spin I quelconques ainsi que des courbes d’aimantation et de susceptibilité magnétique pour des systèmes mononucléaires et dinucléaires de moments angulaires moyens <L> nuls.

• Notion du principe de diffraction par un réseau périodique. Application à la détermination des structures des solides cristallins par diffraction des rayons X.
• Connaissance du principe de la RMN en milieu liquide, analyse des spectres proton et carbone 13 et détermination des structures des composés en solution. 
• Maîtrise des différents facteurs affectant la réponse RMN d’un noyau (spin nucléaire, environnement, géométrie, abondance isotopique, paramagnétisme et dynamique).
• Bases théoriques pour l’interprétation de spectres RPE de systèmes localisés où délocalisés sur des centres de spin I quelconques et de courbes d’aimantation et de susceptibilité magnétique pour des systèmes mononucléaires et dinucléaires de moments angulaires moyens <L> nuls.

• La RMN. Concepts Et Méthodes  – Auteur : Daniel Canet, InterEditions.
• Introduction à la cristallographie et à la chimie structurale. Auteur:  M. VAN MEERSSCHE et J. FENEAUDUPON, Louvain-la-Neuve: Editions Peeters, 1984.
• Electron Paramagnetic Resonance of Transition Ions. A. Abragam and B. Bleaney, Oxford Classic Texts in the Physical Sciences.

• Maîtrise de l’anglais général selon une approche communicative et actionnelle

Description du contenu de l’UE :

• Pratique intégrée des quatre compétences selon une approche thématique et actionnelle
• Méthodologie de l’exposé oral
• Présentation des certifications CLES et TOEIC
• Elaboration des documents de recherche de stage et d’emploi en anglais
• Debating pour le groupe le plus avancé
• Etude spécifique de la langue : syntaxe et prononciation

• Compétences décrites par le CERCL (Cadre européen commun de référence pour les langues) pour le niveau Utilisateur Indépendant à Utilisateur Expérimenté. (B-C)

• Cycle de 4 demi-journées de conférences permettant de valider une micro-certification de niveau 1 sur "Les Enjeux d'une Chimie Soutenable"
• Identifier et valoriser ses compétences
• Cibler et prospecter
• Construire ses outils de candidature (CV + lettre de motivation)
• Préparer son entretien de recrutement

• Sensibiliser à une approche durable de la chimie
• Réflexion de l'étudiant sur ses valeurs, ses intérêts professionnels et ses motivations, 
• Prise d'autonomie par rapport à l'orientation : rendre l'étudiant acteur de son orientation et de son insertion professionnelle, 
• Accompagnement à la construction d'un projet d'études et professionnel, 
• Développement d'une attitude critique face aux multiples informations et à leurs sources.

L’UE est basée sur la participation active de chaque étudiant. Pour rendre acteur l’étudiant, l’UE est articulée entre l'activité, la coopération, la participation et l'anticipation (notamment dans le cas de la recherche de stage ou d’emploi). 

Enfin, un module intitulé "Les Enjeux d'une Chimie Soutenable" est dispensé sous forme de 4 demi-journées de conférences permettant de valider le niveau 1 d'une micro-certification du même nom.

Construire et établir son projet personnel et professionnel

Chimie organique, chimie inorganique et chimie-physique niveau Licence 3

• Une première partie de cet enseignement est dédiée à la synthèse d’oxydes métalliques par polymérisation inorganique dans des conditions de chimie douce et à l’utilisation du procédé sol-gel pour la mise en forme de matériaux inorganiques ou hybrides (films, électrodes, revêtements, monolithes etc…).
• Une seconde partie est dédiée aux réactions organiques hautement performantes pour le greffage de molécules organiques sur des surfaces, matériaux, biomolécules. Une large gamme de réactions organiques anciennes ou récentes seront donc revues, approfondies et découvertes via le concept de « Chimie Clic ».

Cette UE est dédiée à l’apprentissage théorique des méthodes de préparation de matériaux inorganiques (oxydes métalliques). La modification de matériaux/surfaces inorganiques ou organiques ainsi que de leur fonctionnalisation par des molécules organiques via les procédés de chimie clic est également traitée dans cette UE.

• Connaître et comprendre les méthodes de polymérisation inorganique pour l’élaboration contrôlée d’oxydes métalliques sous différentes formes (film, monolithe, poudre, fibre…) dans des conditions douces.
• Savoir expliquer l’influence des paramètres physico-chimiques permettant de contrôler la composition, la texture et la microstructure des oxydes formés.
• Savoir choisir les précurseurs et la stratégie de synthèse pour la préparation d’un oxyde métallique. 
• Connaître les principes de « Chimie Clic ».
• Connaître des réactions de « Chimie Clic » permettant de former des liaisons C-C ou C-X (X = S, N).
• Connaître les différents procédés de fonctionnalisation organique de surface.
• Savoir choisir la réaction adaptée à la modification/post-fonctionnalisation d’une surface, d’un nano-objet ou d’une biomolécule.

• H. C. Kolb, M. G. Finn, K. B. Sharpless, “Click Chemistry: Diverse Chemical Function from a Few Good Reactions”, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2004-2021.
• J. Gooding, S. Ciampi, “The molecular level modifications of surfaces: from self-assembled monolayers to complex molecular assemblies”. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2704-2718.
• L. Nebhani, C. Barner-Kowollik, “Orthogonal transformations on solid substrates: efficient avenues to surface modification”. Adv. Mater. 2009, 21, 3442-3468.
• C. Lagrost, A. Mattiuzzi, I. Jabin, P. Hapiot, O. Reinaud. “Fonctionnalisation moléculaire des surfaces par reduction de sels d’aryldiazonium”. Techniques de l’ingénieur. Ref : IN165V1.

• Base de l’électricité (courant continu, tension), Interface solide conducteur/électrolyte, pile électrochimique.
• Notions de complexes de coordination et de symétrie. Théorie des groupes appliquée à la chimie.
• Bases de symétrie moléculaire, de chimie du solide et de cristallochimie.
• Connaissances de la réactivité en chimie organique et des implications sur les grands mécanismes réactionnels.
• Connaissances de base en atomistique : définition liaison chimique, électronégativité, orbitales atomiques et moléculaires. 
• Connaissance de la théorie de Hückel.

Description du contenu de l’UE :

• Cristallographie : 

  Ce cours permettra d’acquérir les bases fondamentales de la cristallographie géométrique selon le plan suivant : 1) Rappels de cristallochimie, 2) Principes de base de la cristallographie géométrique, description de l’état cristallin, 3) propriétés de symétrie d’une figure finie (classes cristallines), 4) propriétés de symétrie d’une figure périodique (groupes d’espace de symétrie).

• Electrochimie : 

  Ce cours/TD abordera : 1) Les enjeux de l’électrochimie (les électrolyses industrielles, batteries, électrodépôts, conversion photovoltaïque, piles sèches, piles à combustibles, corrosion, et techniques d’analyse). 2) Le schéma équivalent de l’interface électrochimique (capacités et résistances mises en jeu). 3) L’expression du courant limité par le transport de matière, à partir des constantes de diffusion et de l’épaisseur de la couche de diffusion (de l’équation de Nernst-Planck à la loi de Cottrell). 4) Le contrôle de l’interface métal/électrolyte via le système à trois électrodes. 5) Du modèle activé à la démonstration de l’équation générale de polarisation. 6) L’expression du courant limité par le transfert de charge, depuis la loi de Buttler-Volmer jusqu’à la loi de Tafel, (la résistance de transfert de charge, le courant d’échange, et le coefficient de transfert de charge). Les travaux pratiques porteront sur la détermination expérimentale des constantes cinétiques de transfert et de diffusion en convection naturelle et forcée.

• Chimie de Coordination et Terres Rares : 

  Cet enseignement proposera une initiation à la chimie des lanthanides et à leur utilisation dans la vie courante. Après une description et un historique sur ce que sont les terres rares et les lanthanides en particulier, le cours abordera les méthodes actuelles d’extraction et de purification de ces éléments. Le cours s’intéressera ensuite à la chimie de coordination des lanthanides et leurs particularités par rapport aux métaux 3d, leurs propriétés de luminescence, leurs propriétés magnétiques et leur utilisation en RMN et IRM. 

• Réactivité en chimie organique : 

  Cet enseignement permet à partir d’études cinétiques simples (effets isotopiques et corrélations de Hammett) de décrire des mécanismes réactionnels. On insistera sur la détermination de l’étape limitante de processus complexes ainsi que sur la structure des intermédiaires réactionnels. Ces études seront appliquées à des réactions modèles (SEAr et SNAr).

• Orbitales Frontières chimie théorique et réactivité :

  De la théorie de Hückel a la réactivité des molécules. Principe de la prédiction du déroulement de réactions par analyse des interactions entre orbitales frontières. Applications en chimie organique et illustrations en chimie théorique (réactions péricycliques, additions, régio- et stéréo-selectivité …).

Cette UE a pour objectif de familiariser les étudiants aux concepts suivants :

• Techniques électrochimiques de caractérisation, 
• Description structurale des solides et la cristallographie 
• Faire le lien entre orbitale et réactivité
• Introduction à la chimie théorique 
• Introduction à la chimie des lanthanides

• Bases de symétrie moléculaire, de chimie du solide et de cristallochimie.
• Apprentissage de la caractérisation des solides par les méthodes électrochimiques.
• Formation sur la réactivité en chimie organique et des implications sur les grands mécanismes réactionnels.
• L’étudiant/étudiante développera le concept des orbitales frontières et son application pour la prédiction des réactions.
• Acquisition de connaissances sur la chimie et la réactivité des lanthanides.

• Dipak Kumar Mandal. Molecular Orbital Theory and Frontier Orbitals for Organic Chemistry A Practical Guide, 1st Edition - October 23, 2025, Elsevier ISBN: 9780443332265
• Ian Fleming. Molecular Orbitals and Organic Chemical Reactions, Student Edition, November 2009 Wiley, 9780470746592
• Fabien Miomandre, Saïd Sadki, Pierre Audebert, Rachel Méallet-Renault Électrochimie - 4e éd. - Des concepts aux applications: Des concepts aux applications, Fevrier 2019, Dunod.
•  Paul-Louis Fabre, Olivier Reynes CHIMIE - Électrochimie - Résumés de cours et exercices corrigés (Niveau A)– 8 octobre 2013, Ellipse. 
• Maurice Van Meersche, Janine Feneau-Dupont, Introduction à la cristallographie et à la chimie structurale  1 janvier 1984, Peeters Leuven

Chromatographie : Connaissances sur la polarité des molécules (moments dipolaires), notions de base de chromatographie, notions des fonctions de chimie organique et de chiralité.

Spectroscopie UV-vis : complexes de coordination, connaissances générales sur la spectroscopie UV-Visible, notions de base sur les éléments de symétrie et les principaux groupes ponctuels, notions de base de chimie quantique sur les termes spectroscopiques

• Chromatographies et méthodes séparatives :

Principes fondamentaux communs à la chromatographie liquide (CL), la chromatographie gazeuse (CG). Domaines d’applications. Chromatographie liquide hautes performances (CLHP) : différents modes (séparation-adsorption, partage, échange d’ions, appariement d’ions, exclusion stérique), optimisation de la phase mobile, force éluante, sélectivité. Potentialités de la chromatographie en couches minces CCM moderne et purification Flash.

• Spectrométrie de masse :

Principe de la spectrométrie de masse, différents types de sources et/ou d’analyseurs de masse (résolution et gamme de mesure), techniques d’ionisation (Impact électronique, Ionisation chimique, Désorption notamment MALDI et électronébulisation Electrospray). Domaines d’applications, choix des méthodes. Couplage chromatographies-Spectrométrie de masse. Introduction à la spectrométrie de masse tandem. Exemples d’application à la détermination structurale (identification) de composés organiques, bio-organiques, inorganiques, hybrides de petites et hautes masses molaires. Applications à l’analyse de mélanges, à la spéciation.

• Spectroscopie UV-vis :

Principe et utilisation de cette technique pour la caractérisation des complexes (Transferts d-d, Transferts de charge). Exploitation et interprétation des spectres, application de la théorie des groupes et de la méthode de Tanabé et Sugano.

• Donner une solide formation de base sur les méthodes de séparation (notamment concernant les techniques de chromatographiques).
• Introduire la spectrométrie de masse (théorie, appareillages, analyse de spectres) et ses applications les plus récentes (pour la détermination structurale et l’analyse de mélanges). 
• Familiariser les étudiants à la compréhension et à l’interprétation des spectres UV-Visible de complexes des métaux de transition.

• Connaissance des grandes méthodes de séparation chromatographique.  Etre capable de choisir la méthode de séparation la mieux adaptée, de mettre en œuvre et d’optimiser la séparation.
• Connaissance approfondie de la spectrométrie de masse et de ses applications à la détermination structurale et l’analyse. Etre capable de choisir la technique la mieux adaptée au problème à traiter, savoir analyser un spectre « simple » (massifs isotopiques, …).
• Exploiter la spectroscopie UV-visible pour la caractérisation des complexes des métaux de transition, identifier la nature des transitions pour en déduire les propriétés structurales et électroniques de composés inorganiques

Chromatographie : Basic Gas Chromatography, H. M. McNair, J. M. Miller. John Wiley & Sons – ISBN 9781119450795

HPLC – a practical guide, T. Hanai, The Royal Society of Chemistry – ISBN 0-85404-5 15-5

Spectrométrie de masse : Cours et exercices corrigés. Edmond de Hoffmann, Vincent Stroobant. Editions Dunod – ISBN 9782100494491

**Interpretation of mass spectra (**fourth edition). Fred W. McLafferty et Frantisek Turecek. University Science Books – ISBN 9780935702255

Chimie organique niveau Licence 3

• Techniques d'obtention de composes chiraux (séparation, dédoublement, synthèse asymétrique).
• Aspects stéréochimiques et modèles réactionnels : réactions d'addition sur carbonyles, aldolisations, alkylations d'énolates.
• Principes de base de l'organocatalyse et utilisation de l’aminocatalyse en synthèse.
• Synthèses d'acides aminés chiraux et synthèse peptidique

• Connaissance des méthodes classiques de synthèse de molécules énantioenrichies et des modèles expliquant les stéréosélectivités. 
• Introduction aux principes généraux à l’œuvre en organocatalyse moderne.
• Description des méthodes employées en synthèse peptidique. Introduction à la stratégie de synthèse peptidique en solution.

• Utiliser les principes de la synthèse organique et peptidique pour l’élaboration de molécules cibles, en maîtrisant les différents paramètres de chimio- régio- et stéréosélectivité des réactions.
• Proposer des mécanismes réactionnels expliquant les transformations en synthèse organique 
• Proposer des modèles d'approches de réactifs pour prévoir la stéréosélectivité d’une réaction en synthèse asymétrique.

E.L. Eliel, S.H. “Wilen Stéréochimie des composés organiques”, Ed. Tec & Doc, Paris. 

P. Vogel, “Chimie organique, méthodes et modèles”, Ed. De Boeck. 

P.J. Kocieński “Protecting Groups”, Georg Thieme, New York.

T. W. Greene, P. G. Wuts “Protective Groups in Organic Synthesis”, J. Wiley, New York.

M.Bodansky “Principles of peptide Synthesis”, Springler, Verlag, Berlin.

Chimie organique niveau L3

• Hétérocycles :

Synthèse et Réactivité des principaux hétérocycles de 3 à 6 chainons : hétérocycles possédant 1 ou plusieurs hétéroatomes (N et/ou O et/ou S), hétérocycles saturés ou insaturés.

Synthèse industrielle : Pyridine, Sildaphenyl.

Réactivité stéréosélective et stéréospécifique des hétérocycles.

Interactions et propriétés de transport dans des matériaux hétérocycliques : Analyser les interactions π-π, la délocalisation électronique et le transport de charges dans les matériaux hétérocycliques conjugués pour des applications en électronique organique (transistors OFET).

Reconnaissance moléculaire et assemblage supramoléculaire des systèmes hétérocycliques : Interactions intermoléculaires d'hétérocycles macrocycliques et aromatiques pour des applications en détection chimique, matériaux organisés et reconnaissance sélective d'ions.

Hétérocycles et chimie du vivant : principes actifs de médicaments, sondes fluorescentes, détection, imagerie.

Hétérocycles et énergies :  introduction au semiconducteur organique. Poly-thiophène et application au photovoltaïque. 

Hétérocycle et inorganique : Concevoir un ligand. Application photosynthèse artificielle et spliting du CO2.

Chimie des Porphyrines et des BODIPYs – Structures et propriétés de ces systèmes pi-conjugués - Voies de synthèse – Stratégies de pré- et post-fonctionnalisation – Exemples d’applications, domaine biomédical et de l’énergie. 

•  Chimie des composés odorants :

Étude de synthèses de composés odorants et aromatiques, illustrations des synthèses classiques de la chimie hétérocyclique avec des préparations transposables à l’échelle industrielle. Seront également abordées des biosynthèses de composés polycycliques. Le cours montera les contraintes industrielles spécifiques aux produits odorants, ainsi que l’application des notions de chimie verte, d’économie d’atomes, de chimie biosourcée.

• Connaissance des voies synthétiques classiques pour l’obtention et/ou la modification d’hétérocycles, de 3 à 6 chainons, saturés ou insaturés, notamment possédant un ou deux hétéroatomes (oxygène, azote, souffre).
• Stratégies de synthèse et relation structure propriétés pour des alcaloïdes naturels.
• Synthèses, réactivités et propriétés des porphyrines et des BODIPYs.
• Connaître les caractéristiques de molécules odorantes (volatilité, seuil de détection, polarité).
• Compréhension des enjeux de la chimie industrielle des ingrédients odorants et aromatiques.
• Concevoir et évaluer des hétérocycles pour des matériaux fonctionnels en électronique et semiconducteur organique.
• Concevoir et évaluer des systèmes hétérocycliques pour la reconnaissance moléculaire et l'auto-assemblage dans des architectures de matériaux organisés.
• Explorer la richesse des hétérocycles pour la conception moléculaire organique et inorganique.

• Chimie organique sur les hétérocycles
• Réactivité chimique sur les hétérocycles
• Savoir établir et analyser des relations structures/propriétés
• Analyse d’articles et de brevets

Chimie organique niveau L3

• Bases de la chimie Organométallique : Description des complexes, nature et rôle des ligands. Processus élémentaires : réactions sur le métal et réactions sur le ligand. 
• Utilisation stœchiométrique de complexes de métaux de transition. Exemples de l’utilisation stœchiométrique (organolithiens, magnésiens, cuivreux et organocuprates, organozinciques et zincates) et catalytiques de complexes de métaux de transition. 
• Applications de la chimie organométallique en synthèse, approche des grandes classes de transformations chimiques métallo-assistées.

Former les étudiants aux :

• Principes de base de la chimie organométallique
• Transformations élémentaires sur le métal et sur les ligands
• Transformations stœchiométriques et éléments de catalyse
• Stratégies de synthèse utilisant les complexes de métaux de transition

• Identifier et analyser les transformations élémentaires liés aux métaux de transition du bloc d
• Maitriser les concepts modernes et les potentialités synthétiques offertes par les organométalliques en synthèse organique.

Modern Organocopper Chemistry. Ed. N. Krause, 2002 Wiley-VCH Verlag GmbH.

Organometallics in Synthesis- A Manual. Ed. M. Schlosser, 1994, John Wiley& Sons Ltd.

A. Boudier, L. O. Bromm, M. Lotz, P. Knochel, Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 4414-4435.

B., H., Lipshutz Organic Reactions, 2004, 41, 135-631.

S. R. Harutyunyan, T. den Hartog, K. Geurts, A. J. Minnaard,, B. L. Feringa Chem. Rev. 2008,2824-2852.

C. Theunissen, M. Lecomte, K. Jouvin, A. Laouiti, C. Guissart, J. Heimburger, E. Loire, G. Evano, Synthesis 2014, 46, 1157–1166.

Z. GU, Z. Li, Z. Liu, Y. Wang, C Liu, J. Xiang, Cat. Commun. 2008, 9, 2154–2157.

Chimie organique niveau Licence 3

• Hétéroéléments : Chimie du Soufre et du Sélénium, chimie du Bore, du Phosphore et du Silicium. Applications en synthèse de molécules d’intérêt.
• Chimie du Fluor : L’atome de Fluor en chimie, Fluoration et Fluoroalkylation aromatique et aliphatique, Chimie analytique du Fluor.

• Connaissance de la réactivité particulière des éléments du bloc p en synthèse organique et notamment des éléments (Bore, Silicium, Phosphore, Soufre, Sélénium et Fluor).

• Utiliser les principes de la synthèse organique pour l’élaboration de molécules cibles, en maîtrisant les différents paramètres de chimio-régio- et stéréosélectivité des réactions.
• Proposer des mécanismes réactionnels expliquant les transformations en synthèse organique.

• Rabasso N. (2009), Chimie organique des hétéro-éléments (2nd ed.) De Boeck Supérieur.
• Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organic Chemistry (2nd ed.) Oxford University Press.