Chimie analytique et instrumentation

Chimie analytique et instrumentation .

Le Master de Chimie commence au niveau M1 par le Master 1 de Chimie qui a 4 parcours (Chimie moléculaire, Chimie physique, Chimie-Biologie, Sciences analytiques). L’admission des étudiants dans le M2 Recherche est de droit pour tous les titulaires d’un Master 1 de Chimie de l’UPS. Par contre, elle se fait sur dossier pour les étudiants titulaires d’une Maîtrise de Sciences Physiques et Chimiques, d’une Agrégation de Chimie, d’un Master 1 (ou Maîtrise) de Biochimie, d’un diplôme de Pharmacien, d’un diplôme d’IUP du domaine, d’un diplôme d’Ingénieur, que ces étudiants aient été diplômés ou non à l’UPS. C’est l’équipe de formation du master qui orientera l’étudiant en fonction de sa demande et de son parcours antérieur. L’admission des étudiants dans le M2 professionnel se fait sur dossier et entretien. Responsable de la formation Nancy de VIGUERIE, Professeur UPS, tél : 05 61 55 61 35, e-mail : viguerie@chimie.ups-tlse.fr e-mail : viguerie@chimie.ups-tlse.fr Co-responsable pour les autres établissements concernés Philippe KALCK, Professeur ENSIACET, tél : 05 62 88 56 90, fax : 05 62 88 56 00, e-mail : Philippe.Kalck@ensiacet.fr Responsables des spécialités – Chimie moléculaire : de la synthèse aux applications (UPS, ENSIACET) Montserrat GOMEZ, Professeur UPS, tél : 05 61 55 77 38 ; e-mail : gomez@chimie.ups-tlse.fr & Philippe SERP, Professeur ENSIACET, tél : 05 62 88 57 00 ; e-mail : Philippe.Serp@ensiacet.fr – Chimie supra- et macromoléculaire Jean-Daniel MARTY, Maître de conférences UPS, tél : 05 61 55 61 35, e-mail : marty@chimie.ups-tlse.fr – Chimie pour le Vivant (UPS, ENSIACET) Jean BERNADOU, Professeur UPS, tél : 05 61 33 31 17, e-mail : bernadou@lcc-toulouse.fr – Chimie physique et théorique Stéfano EVANGELISTI, Professeur UPS, tél : 05 61 55 76 94, e-mail : stefano@irsamc.ups-tlse.fr – Chimie analytique et instrumentation Michel BERGON, Professeur UPS, tél : 05 61 55 62 90, e-mail : mbergon@chimie.ups-tlse.fr MASTER 2 RECHERCHE Organisation de la formation Master 2 Recherche Chimie Semestre 9 Semestre 10 Tronc commun UE d’ouverture 3 ECTS Stage en laboratoire de recherche (5 mois) 30 ECTS 6 ECTS 3 ECTS La molécule : de sa conception à sa mise sur le marché (40h) Anglais (24h) Connaissance de l’entreprise (24h) OU 1 UE hors spécialité (20h) 6 UE 6 x 20h = 120h 6 x 3 ECTS = 18 ECTS L’étudiant doit suivre les enseignements du tronc commun, certaines UE obligatoires ou à choix restreint de la spécialité qu’il aura choisie, des UE à choix libre parmi toutes les autres UE proposées (6 UE en tout) et une UE d’ouverture (soit l’UE Connaissance de l’entreprise, soit une UE à choix libre parmi toutes les autres UE proposées en-dehors de la spécialité qu’il aura choisie). Liste des unités d’enseignement (UE) proposées aux étudiants UE1 : Projet de l’étudiant UE2 : Chimie organométallique avancée UE3 : Hétérochimie UE4 : Synthèse et catalyse stéréosélectives UE5 : Transfert d’électrons, électronique moléculaire UE6 : Matériaux moléculaires, propriétés physiques UE7 : Nano-objets et nano-structures UE8 : Polymères et dendrimères : des macromolécules aux applications multiples UE9 : Techniques d’analyse des systèmes supra- et macromoléculaires UE10 : Formulation et vectorisation de molécules bioactives UE11 : Systèmes auto-organisés UE12 : Synthèse de molécules d’intérêt biologique UE13 : Spectroscopies RMN et Masse appliquées aux biomolécules UE14 : Interactions et mécanismes réactionnels en biologie UE15 : Métallobiologie UE16 : Méthodes et techniques de la chimie quantique UE17 : UE Label Réseau Français de Chimie Théorique 1 UE18 : UE Label Réseau Français de Chimie Théorique 2 UE19 : Catalyse organométallique : dialogue théorie-expérience UE20 : Chimie des macromolécules d’origine végétale UE21 : Outils de la chimie verte UE22 : La molécule à la rencontre du vivant Parcours de l’étudiant – Spécialité Chimie moléculaire : de la synthèse aux applications UE1 obligatoire + 3 UE à choix restreint parmi UE2, UE3, UE4, UE5, UE6 et UE7 + 2 UE à choix libre parmi les UE restantes + 1 UE d’ouverture. Pour les étudiants de l’UPS, les pré-requis sont les UE MCM1 et MCM2 du parcours Chimie moléculaire de M1. – Spécialité Chimie supra- et macromoléculaire 4 UE à choix restreint parmi UE7, UE8, UE9, UE10 et UE11 + 2 UE à choix libre parmi les UE restantes sauf UE1 + 1 UE d’ouverture. Pour les étudiants de l’UPS, les pré-requis sont les UE MCM1 et MCM2 du parcours Chimie moléculaire de M1. – Spécialité Chimie pour le Vivant UE1 obligatoire + 3 UE à choix restreint parmi UE12, UE13, UE14 et UE15 + 2 UE à choix libre parmi les UE restantes + 1 UE d’ouverture. Pour les étudiants de l’UPS, les pré-requis sont les UE MCB1 et MCB2 du parcours Chimie-Biologie de M1. – Spécialité Chimie physique et théorique UE16, UE17 et UE18 obligatoires + 3 UE à choix libre parmi les UE restantes + 1 UE d’ouverture. Pour les étudiants de l’UPS, les pré-requis sont les UE MCP1 et MCP2 du parcours Chimie physique de M1.

Programme des enseignements.

Semestre / UE Matières et contenu des enseignements Mots-clés et Objectifs 9ème semestre UE Tronc commun Anglais La molécule : de sa conception à sa mise sur le marché Approche théorique, stratégie de synthèse, caractérisation, application, mise sur le marché. Ex : médicament, matériau… 9ème semestre UE d’ouverture Connaissance de l’entreprise Apprendre les notions de connaissance de l’entreprise Connaître la manière de se présenter pour rechercher un emploi en entreprise 9ème semestre UE1 Projet de l’étudiant Travail personnel de l’étudiant avec analyse de publications et exposé/discussion en groupe – Chimie moléculaire : Travail personnel bibliographique sur des concepts récents – Chimie-Biologie : travail personnel de l’étudiant à partir de publications sur des grands problèmes d’interface 9ème semestre UE2 Chimie organométallique avancée Concepts modernes en chimie organométallique, nouveaux ligands et réactions catalytiques Grands procédés industriels Fonctionnalisation pour des nouveaux ligands : ligands  carbènes, cyclopentadiényles, … Chimie organométallique de surface Procédés catalytiques, nouvelles réactions (ROMP, activation C-H, hydrofonctionnalisation, …) hydroformylation, carbonylation, hydrocyanation, … 9ème semestre UE3 Hétérochimie Hétéroéléments non-classiques Utilisation en synthèse Développements de l’hétérochimie Propriétés physico-chimiques, influence sur les structures et la réactivité de leurs composés Applications en synthèse : fonctionnalisation, couplage, chiralité, catalyse Interfaces avec les métaux de transition, la biochimie, … 9ème semestre UE4 Synthèse et catalyse stéréosélectives Stéréochimie, complexes chiraux Catalyse asymétrique Concepts stéréochimiques et pool chiral, auxiliaires et complexes chiraux, protonation asymétrique, catalyse et réactivité organométallique asymétrique Hydrogénation, isomérisation, cyclopropanation, époxydation, …asymétriques 9ème semestre UE5 Transfert d’électrons, électronique moléculaire Transfert d’électrons Cinétique électrochimique Composants pour l’électronique moléculaire Complexes à valence mixte, transfert d’électron photoinduit, voltammétrie cyclique, loi de Marcus, transfert d’énergie Interrupteur, diode, transistor, portes logiques moléculaires 9ème semestre UE6 Matériaux moléculaires, propriétés physiques De la molécule au matériau moléculaire Propriétés magnétiques, conductrices, optiques Conception de matériaux moléculaires Conducteurs moléculaires, supraconductivité Magnétisme moléculaire (aimant moléculaire), optoélectronique (optique non-linéaire), matériaux hybrides,… 9ème semestre UE7 Nano-objets et nano-structures De la molécule au solide Propriétés physiques Organisation d’objets Clusters, clusters géants, nanoparticules. Différents modes de croissance et stabilisation. Croissance anisotrope. Présentation comparative des principales méthodes de synthèse Propriétés physiques nouvelles liées à la taille et la structure des objets: optiques, magnétiques, électroniques. Applications : capteurs, cellules photovoltaïques, milieu biomédical Organisation d’objets (auto-assemblage et assemblages dirigés) 9ème semestre UE8 Polymères et dendrimères : des macromolécules aux applications multiples De la molécule au matériau polymère Propriétés des polymères Des arbres moléculaires : les dendrimères Les différents types de polymérisation. Ingénierie macromoléculaire Comportement en présence de solvant ; propriétés mécaniques ; applications : plastiques usuels, biomatériaux, matériaux intelligents…. Des synthèses ciblées pour des applications spécifiques : nano-sciences (nano-objets, catalyse, matériaux), bio-applications 9ème semestre UE9 Techniques d’analyse des systèmes supra- et macromoléculaires Dimensions, formes et surfaces Structure interne – microscopies, chromatographie d’exclusion stérique, diffusion et diffraction du rayonnement – microscopie à champ proche, techniques spectroscopiques, mesure de surfaces spécifiques, analyses chimiques Organisation, notion d’ordre/désordre, phénomènes de transition, microscopies, sondes moléculaires, diffraction des rayons X, analyse enthalpique différentielle, RMN… 9ème semestre UE10 Formulation et vectorisation de molécules bioactives Du principe actif au médicament Formes galéniques des principes actifs Vectorisation Distinction entre formulation et vectorisation Solutions colloïdales, gels, liposomes etc.… systèmes à libération contrôlée Définition, distinction par rapport aux prodrogues, vecteurs de différentes générations, optimisation des systèmes 9ème semestre UE11 Systèmes auto-organisés Propriétés Réactivité Applications industrielles Sociologie moléculaire (cristaux liquides lyotropes, cristaux liquides thermotropes) Catalyse micellaire ; modèles d’enzymes Réactivité en phase cristal liquide Emulsions ; élaboration de latex ; afficheurs à cristaux liquides ; décontamination et dépollution 9ème semestre UE12 Synthèse de molécules d’intérêt biologique Concepts et méthodes en synthèse énantiosélective de produits naturels, analyse rétrosynthétique, induction de chiralité, chimie radicalaire, aldolisation asymétrique, catalyse au Pd(0), synthèse en phase solide 9ème semestre UE13 Spectroscopies RMN et Masse appliquées aux biomolécules Bases de la réactivité ionique en phase gaz (masse), séquences pour la détermination structurale (RMN), applications récentes de spectrométrie RMN et masse 9ème semestre UE14 Interactions et mécanismes réactionnels en biologie Catalyse et cinétique enzymatiques, aspects énergétiques et dynamiques, facteurs catalytiques, modélisation 9ème semestre UE15 Métallobiologie Métalloenzymes (aspects moléculaires), photosystème II, composés métalliques en médecine, ions métalliques et maladies neurodégénératives 9ème semestre UE16 Méthodes et techniques de la chimie quantique Méthode SCF Corrélation électronique ab initio, DFT Introduction à la dynamique réactionnelle quantique 9ème semestre UE17 UE Label Réseau Français de Chimie théorique 1 Semaine délocalisée commune à tous les étudiants du pôle consacrée à des modules d’ouverture de la chimie théorique 9ème semestre UE18 UE Label Réseau Français de Chimie théorique 2 Semaine délocalisée commune à tous les étudiants de pôle consacrée aux méthodes avancées de la chimie théorique appliquées aux molécules isolées, systèmes complexes, solide 9ème semestre UE19 Catalyse organométallique : dialogue théorie-expérience Approche théorique de la réactivité organométallique des métaux d et f : détermination de profils réactionnels, grandeurs thermodynamiques et cinétiques de réactions, confrontation théorie-expérience 9ème semestre UE20 Mono, oligo et polysaccharides, lipides, lignines Structures, propriétés, réactivités chimiques et principaux domaines d’application 9ème semestre UE21 Outils de la chimie verte La chimie verte : nouvelles démarches et législations Nouveaux outils pour le chimiste Cet enseignement vise à une sensibilisation à la notion de développement durable et aborde les apports concrets de la Chimie Verte (« Green Chemistry ») dans ce contexte. Il vise également à sensibiliser les étudiants aux nouveaux outils disponibles pour le chimiste afin de développer de nouveaux procédés ou produits respectueux de l’environnement. 9ème semestre UE22 La molécule à la rencontre du vivant Devenir d’un xénobiotique chez l’homme. Pénétration, voies d’administration. Transport : mécanismes, passage des membranes. Notions de biodisponibilité et de pharmacocinétique Métabolisme : hépatique/extrahépatique, bioactivation, métabolisme et toxicité, Effets pharmacologiques, effets toxiques Elimination, voies d’excrétion.

Paramètres physicochimiques et prédiction de l’activité. Rôle de la chiralité. Horaires détaillés et enseignants-chercheurs responsables du Master 2 Recherche Chimie Semestre UE ECTS Matières et Contenu des enseignements C TD Stage Responsable 9ème semestre UE Tronc commun 3 6 Anglais La molécule : de sa conception à sa mise sur le marché 24 40 G. BOUHADIR P. KALCK 9ème semestre UE d’ouverture Ou 1 UE hors spécialité 3 Connaissance de l’entreprise 24 20 C. ALIA Total UE 6 60 9ème semestre UE1 3 Projet de l’étudiant 20 9ème semestre UE2 3 Chimie organométallique avancée 20 P. SERP 9ème semestre UE3 3 Hétérochimie 20 B. MARTIN-VACA 9ème semestre UE4 3 Synthèse et catalyse stéréosélectives 20 R. CHAUVIN 9ème semestre UE5 3 Transfert d’électrons, électronique moléculaire 20 G. RAPENNE 9ème semestre UE6 3 Matériaux moléculaires, propriétés physiques 20 I. MALFANT 9ème semestre UE7 3 Nano-objets et nano-structures 20 C. AMIENS 9ème semestre UE8 3 Polymères et dendrimères : des macromolécules aux applications multiples 20 C. FOURNIER-NOEL 9ème semestre UE9 3 Techniques d’analyse des systèmes supra- et macromoléculaires 20 J.D. MARTY 9ème semestre UE10 3 Formulation et vectorisation de molécules bioactives 20 S. FRANCESCHI 9ème semestre UE11 3 Systèmes auto-organisés 20 N. de VIGUERIE 9ème semestre UE12 3 Synthèse de molécules d’intérêt biologique 20 Y. GENISSON 9ème semestre UE13 3 Spectroscopies RMN et masse appliquées aux biomolécules 12 8 R. MARTINO 9ème semestre UE14 3 Interactions et mécanismes réactionnels en biologie 12 8 A. VIGROUX 9ème semestre UE15 3 Métallobiologie 20 P. FALLER 9ème semestre UE16 3 Méthodes de la chimie quantique 20 S. EVANGELISTI 9ème semestre UE17 3 UE Label Réseau Français de Chimie théorique 1 20 T. LEININGER 9ème semestre UE18 3 UE Label Réseau Français de Chimie théorique 2 20 T. LEININGER 9ème semestre UE19 3 Catalyse organométallique : dialogue théorie-expérience 20 L. MARON 9ème semestre UE20 3 Chimie des macromolécules d’origine végétale 20 F. SILVESTRE 9ème semestre UE21 3 Outils de la chimie verte 20 P. SERP 9ème semestre UE22 3 La molécule à le rencontre du vivant 20 J. BERNADOU 10ème semestre UE Stage 30 Stage Février-Juin 5 mois SEMESTRE 9 TRONC COMMUN Enseignante responsable : Ghenwa BOUHADIR  LHFA (UMR 5069), Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse cedex 9  05 61 55 77 41  bouhadir@chimie.ups-tlse.fr TRONC COMMUN – ANGLAIS 24 h de cours Enseignant responsable : Colin MARSDEN  Laboratoire de Physique Quantique (UMR 5626), Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse cedex 9  05 61 55 60 45  marsden@irsamc.ups-tlse.fr TRONC COMMUN – LA MOLECULE : DE SA CONCEPTION A SA MISE SUR LE MARCHE 40h de cours Enseignant responsable : Philippe KALCK  ENSIACET, Laboratoire LCCFP (EA 007), 118 route de Narbonne, 31077 Toulouse cedex 9  05 62 88 56 90  Philippe.Kalck@ensiacet.frL’objectif de cet enseignement de tronc commun est de montrer quels sont les points de passage obligés par lesquels il faut passer pour fabriquer un produit chimique au plan industriel. Programme Inventaire des différentes voies de synthèse possibles : – Synthèse organique classique, – catalyse, – catalyse enzymatique. Inventaire des contraintes initiales : – Prix des matières premières, – disponibilités et accessibilité, – brevets et liberté d’exploitation, – autorisation de mise sur le marché (AMM), – étapes clés, – rendements sur chaque étape et rendements cumulés, – sélectivité des réactions chimiques, – incidences sur la pollution et sur l’environnement, – sécurité des procédés. Définition du schéma général du procédé et approche économique du coût du produit en fonction des différentes matières premières. Exemples d’un grand intermédiaire de la chimie, l’acide adipique et d’un produit de la chimie fine, le menthol. Exemples de produits pharmaceutiques : les arylpropioniques, corticostéroïdes, alpha-tocophérol, taxol… UE D’OUVERTURE (UE « Connaissance de l’entreprise » ou UE 22 ou 1UE hors spécialité) CONNAISSANCE DE L’ENTREPRISE Enseignant responsable : Claude Alia  UFR MIG, Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse cedex 9  05 61 55 68 02  claude.alia@laposte.net Objectifs : 1- proposer à l’étudiant une formation susceptible de l’aider à s’insérer dans l’entreprise avant ou après une thèse, ainsi que dans sa recherche de financement d’une bourse Cifre. 2- découvrir les différentes fonctions de la gestion d’entreprise. Six thèmes seront abordés : – Le secteur de la chimie et le milieu économique – L’organisation et l’administration des entreprises – La gestion commerciale de l’entreprise : de la conception du produit au marché – La gestion financière de l’entreprise à partir d’entreprises du secteur de la chimie – Conduite et gestion de projets – Communication, entretien, rédaction du CV. L’évaluation s’effectuera sous la forme d’une étude de cas portant sur une entreprise du secteur de la chimie.