Descriptif UE (habilitation 2012-2015) · Web viewL’objectif de ce module est d’aborder les aspects moléculaires de la chimie inorganique. Les fondements sont posés avec la

Programme du cycle de formation M1CODE UE INTITULE Nombre d'heures E.C.T.SX7CA070 Caractérisations optiques 48 3X7LU010 Synthèse organique 60 4X7LU020 Chimie organométallique 30 2X7LU030 Chimie de coordination 50

X7PC152 EC1 Chimie inorganique et de coordination 11 1 X7CA010 EC2 Complexes de coordination et chimie organométallique 28 1 X7LU031 EC3 Analogie isolobale (Non mutualisable) 11 1

X7LU040 Electrochimie 34 2 X7CA110 EC1 Aspect énergétique et cinétique 20 X7PC161 EC2 Introduction à la spectroscopie d’Impédance Electrochimique 6 X7LU041 EC3 TP-Projet 8

X7CF140 Spectrométrie de masse 26 1X7CF130 Analyse des molécules organiques par RMN 20 1X7LU050 Imagerie électronique : du micro au nano 25 1X7LU060 Etude structurale de la matière organisée 30 2

X7PC141 EC2 Cristalographie et difraction 14 X7LU061 Applications de la diffraction 16

X7LU070 Macromolécules et polymères 40 2X7LU080 Matériaux stimulables/stockage de l’information 40 2X7LU090 Modélisation et spectroscopie théorique 30 2

X7CA021 Axiomes de la chimie quantique 12,7 X7LU091 Systèmes polyélectroniques 17,3

X7X7LU100 Anglais 30 1X8PC160 Techniques de communication sientifique 12 1X7LU110 Risque chimique et réglementations 10 1X7LU120 Art, Sciences et Société 10 1X7LU130 Management, entreprise, entreprenariat 20 1

30

SE

ME

STR

E 1

SE

ME

STR

E 2

Stage de 4 à 6 mois en entreprise ou en laboratoire

Code UE : X7LU030 Chimie de coordinationCM TD CTDI TP séminaires29 13 8

TOTAL heures : 50 h M1 M2Noms des intervenants : Martine BUJOLI-DOEUFF ; Rémi DESSAPT

Objectifs pédagogiques :L’objectif de ce module est d’aborder les aspects moléculaires de la chimie inorganique. Les fondements sont posés avec la présentation de la structure, des propriétés optiques et de la réactivité des complexes des métaux de transition. Cette approche est essentielle pour le développement des méthodes de synthèse et la compréhension des processus de transfert électronique.

Pré-requis :Groupes ponctuels de symétrie - Notions de chimie de coordination et principe de construction des diagrammes d’orbitales moléculaires.Liens avec les autres modules de LUMOMAT (nature des modules et concepts abordés)Ce module est en lien avec le module « Matériaux moléculaires, hybrides et nanomatériaux » et ceux traitant des caractérisations optiques et spectroscopies moléculaires, des synthèses organiques utilisant des couplages avec des organométalliques.

Mutualisation possible avec d’autres formationsFormation et niveau : M1A3M (UC1) Module : X7CA010 et M1 ENR-CNANO Module : X7PC070

Programme - Contenu de l'UE : X7PC152 - EC1 Chimie inorganique et de coordination (Partie mutualisable M1ENR-CNANO : 8/3/0)

1. Complexes de coordination :Isomérie, stabilité et cinétique2. Couleur et complexes de coordination :Orbitales moléculaires et transferts de charge

X7CA010 - EC2 Complexes de coordination et chimie organométallique (Partie mutualisable M1 A3M : 13/7/8)1. Couleur et complexes de coordination : 8/4/0Ion libre, termes spectroscopiques.Théorie du champ cristallin avec corrélation électronique.Transitions électroniques et règles de sélection.2. Chimie organométallique des métaux de transition : 5/3/0Les principaux ligands et leur classification en chimie organométallique, décompte électronique (modèles co-valent, ionique, règle des 18 électrons). Les principales réactions en chimie organométallique (substitution, addi-tion oxydante et élimination réductrice, insertion-migration, couplage oxydant). Application des complexes orga-nométalliques en catalyse homogène (hygrogénation des oléfines, procédé alpha-butol, procédé Monsanto, Syn-thèse oxo).

TP1 : Synthèses et étude spectrale de complexes du vanadium (4h).TP2 : Synthèse d’un complexe dinucléaire de chrome (II) à liaison métal-métal multiple (4h)

X7LU031 - EC3 Analogie isolobale (Partie non mutualisable : 8/3/0)

Orbitales moléculaires et diagramme de WalshFragments et orbitales frontières, règles de combinaisons, applications en chimie organique, inorganique et orga-nométallique.

Domaine de compétences identifiables par des industriels : Synthèse, réactivité et caractérisations optiques. La spectroscopie UV-visible est une méthode de caractérisation utilisée fréquemment pour quantifier les complexes des métaux de transition en solution.

Techniques étudiées :Spectroscopies UV-Visible - Synthèse de complexes de coordination sous atmosphère contrôlée.

Code UE : X7LU050 Imagerie électronique : du micro au nanoCM TD CTDI TP séminaires14h 4h 7hTOTAL heures : 25h M1 M2

Noms des intervenants Anne-Claire GAILLOT ; Philippe MOREAUObjectifs pédagogiques :L’objectif de ce module est de familiariser l’étudiant avec les techniques d’imagerie et analyse élémentaire à l’échelle submicrométrique jusqu’à l’échelle atomique, en partant de la préparation de l’échantillon jusqu’à l’interprétation des images et des spectres enregistrés. Ce module insistera sur la notion essentielle de contraste dans une image, son origine physique et sa manipulation de manière à éviter des artefacts expérimentaux conduisant à des erreurs d’interprétation. Les techniques classiques d’imagerie en microscopie électronique à balayage mais également plus complexes de microscopie électronique haute-résolution, ainsi que les avancées techniques récentes (tomographie électronique, cryo-microscopie, correcteurs d’aberrations) seront abordées.A la fin du module, l’étudiant devra être capable de maîtriser le choix des techniques d’observation adaptées au matériau à analyser et à l’information recherchée, ainsi que celui de la méthode de préparation adaptée à la nature de cet échantillon, et d’interpréter les données acquises.

Pré-requis : bases de la diffraction

Liens avec les autres modules de LUMOMAT (nature des modules et concepts abordés)Ce module est en lien avec le module de M1 « Étude de la matière organisée : principe et applications de la diffraction » qui introduit les notions de symétrie et de diffraction électronique, ainsi qu’avec les module de M2 « Photophysique » et « Matériaux hybrides et nanomatériaux ».Il se poursuivra en M2 avec le module « Spectroscopies de cœur et microscopies en champ proche » qui s’intéressera aux spectroscopies et microscopies X, et aux microscopies en champ proche.

Mutualisation possible avec d’autres formationsFormation et niveau : Module :

Programme - Contenu de l'UE :

Préparation d’échantillon pour la microscopie électronique1. Métallisation2. Méthodes de polissage (mécanique, PIPS)3. Ultramicrotomie4. Découpes FIB5. Cryo-préparation pour les bio-objets

Microscopie électronique à balayage (MEB)1. Interaction électron-matière2. Les divers modes d’imagerie. Microscope dual-beam.3. L’analyse élémentaire par spectroscopie EDX ou WDX4. Microscopie environnementale, couplage Raman

Microscopie électronique en transmission (MET)1. Origine physique des contrastes dans une image2. Imagerie en champ clair ou en champ sombre3. Analyses élémentaires et cartographie chimique (EDX, STEM-EDX, EELS)4. Imagerie à contraste chimique (EFTEM, HAADF)5. Imagerie haute-résolution, caméras CCD, correcteurs d’aberrations6. Tomographie électronique et cryo-microscopie

Domaine de compétences identifiables par des industriels :- Imagerie par microscopies électroniques (MEB et MET) de l’échelle micrométrique à l’échelle atomique- Analyse de la composition élémentaire des échantillons

Techniques étudiées : MEB (mode SE/BSE/EDX), MET (BFTEM, HRTEM, SAED, EDX, EFTEM, EELS), PIPS, ultramicrotomie, FIB

Code UE : X7LU060 Etude structurale de la matière organiséeCM TD CTDI TP séminaires13 7 10

TOTAL heures : 30h M1 M2Noms des intervenants Alain LAFOND, Philippe MOREAU (Nantes) et Nicolas MERCIER (Angers)

Objectifs pédagogiques :Les objectifs de cet enseignement visent à décrire et caractériser l’organisation de la matière. Cette organisation influe de manière considérable sur les performances électroniques, optiques ou magnétiques de matériaux fonctionnels, qu’ils soient organiques ou inorganiques. Elle est abordée au travers de modèles simples que sont les structures cristallines et étendues à quelques matériaux plus complexes. Après un rappel des notions de base de la symétrie cristalline, la théorie de la diffraction des rayons X est étudiée. Les techniques expérimentales d'étude structurale sur poudre et monocristaux sont abordées. Les notions de base de la diffraction électronique ainsi que de la diffusion aux petits angles sont aussi présentées.Compte-tenu du contenu copieux de cette UE, un effort particulier est fait pour limiter le plus possible les développements mathématiques afin de dégager du temps pour donner un large panorama des applications de la diffraction des rayonnements à l'investigation structurale de la matière. Une part importante de cet enseignement est consacrée à des travaux pratiques qui consistent en l'utilisation des programmes de traitement des données de diffraction des rayons X sur poudre ainsi qu'une présentation des équipements de laboratoire.

Pré-requis : symétrie d'un motif, systèmes cristallins

Liens avec les autres modules de LUMOMATLes notions de base de la diffraction électronique seront réinvesties dans l’UE de microscopie électronique en M1. L'ensemble des notions abordées dans cet enseignement sera utilisé dans les UE en M2 sur les matériaux hybrides et nanomatériaux et sur l’électronique organique.

Mutualisation possible avec d’autres formationsFormation et niveau : M1-ENR-CNANO – UE : Cristallographie et diffractionsLe contenu de l'UE en M1-ENR-CNANO a été adapté afin de permettre la mutualisation de la présentation théorique de la cristallographie et de la diffraction. La spécificité du master LUMOMAT sera soulignée à travers les exemples abordés en travaux dirigés et en travaux pratiques. Cette organisation permet de mutualiser 13h de cours-TD (voir ci-dessous)

Programme - Contenu de l'UE :X7PC141 - EC1 - Cristallographie et diffractions : aspects théoriques (12/2/0) (Partie commune avec le master 1

ENR- CNANO)Symétrie dans les cristaux : opérations de symétrie, groupes ponctuels, groupes d'espaceDiffraction des RX par un cristal : facteur de structure, facteur de forme, intensité des raies de diffraction, construction

d'EwaldDiffraction par les poudres : loi de Bragg, paramètres de maille, exemples simples d'applicationUtilisation des grands instruments : diffraction des neutrons et utilisation du rayonnement synchrotron en diffractionIntroduction à la diffraction électronique

X7LU061 - EC2 - Applications de la diffraction (1/5/10)Exemples d'utilisation des groupes d'espace appliqués aux composés moléculairesDiffraction des rayons X par les poudres : applications à des composés organiques, cas des composés peu cristallisésDétermination d'une structure cristalline par DRX : détermination du groupe d'espace, problème de la phaseNotions sur la technique de la diffusion aux petits angles et à ses applicationsTravaux pratiques

Démonstration sur les équipements de laboratoireDescription d'une structure : groupe d'espace, positions des atomes dans la mailleTraitement de données de diffraction sur poudre

Domaine de compétences identifiables par des industriels :- Identification de composés cristallisés par diffraction (analyse qualitative d’un mélange, vérification de la pureté d’un composé, …)- caractérisation structurales de composés cristallisés

Techniques étudiées :Diffraction des RX sur poudre et monocristaux. Notions de diffraction électronique. Manipulation des programmes de traitement de données de diffraction.

Code UE : X7LU040 ElectrochimieCM TD CTDI TP séminaires

9 0 11 14TOTAL heures : 34 M1 M2

Noms des intervenants: Cyril Delacôte, Christine Thobie, Philippe Poizot, Mohammed Boujtita,Objectifs pédagogiques :L’objectif de ce module est de fournir à l’étudiant des connaissances fondamentales et un ensemble d’outils nécessaires à la compréhension des processus électrochimiques. Trois points sont abordés dans ce module : le premier s’articule autour des notions générales de réactions électrochimiques, le deuxième présente les principales méthodes électrochimiques en régime stationnaire et dynamique. Le troisième point porte sur l’application de certaines techniques électrochimiques dans domaine de la chimie analytique, de la photonique et électronique moléculaire et celui de l’énergétique.

Pré-requis :Chimie générale niveau Licence parcours Chimie et Physique-Chimie

Liens avec les autres modules de LUMOMAT (nature des modules et concepts abordés)La suite de ce module sera envisagée en M2 par extension aux surfaces modifiées et par l’étude de techniques dérivées ou couplées à l’électrochimie (microscopie électrochimique, microbalance à quartz, spectroélectrochimie).

Mutualisation possible avec d’autres formationsFormation et niveau : M1-A3M et M1-ENR-CNANO


X7CA110 - EC1 Aspect énergétique et cinétique (mutualisable M1ENR-CNANO et M1A3M: 6/8/6)1. Processus électrochimique, notions de potentiel et courant2. Réactions de transfert d’électrons à l’interface électrode/solution électrolytique3. Loi de Butler-Volmer, loi empirique de Tafel, détermination des paramètres cinétiques (α et k°) d’une réaction

électrochimique4. Transport de matière : diffusion, convection et migration5. Techniques ampérométriques à potentiel contrôlé, voltampérométrie cyclique en régime convectif (stationnaire) et

régime de diffusion, chronoampérométrie et chronocoulométrie6. Techniques ampérométriques à potentiel pulsé, voltampérométrie à impulsions constantes, voltampérométrie à

vague carrée

TP1 : Analyse de la réponse électrochimique par la voltampérométrie cyclique : systèmes réversible, quasi-réversible et irréversible (3h)TP2 : Ampérométrie stationnaire : limitation par la diffusion et la cinétique, estimation de la couche de diffusion (3h)

X7PC161 - EC2 Introduction à la spectroscopie d’Impédance Electrochimique (mutualisable M1ENR-CNA-NO : 3/3/0)1. Principes généraux de la spectroscopie d’impédance électrochimique2. Introduction à l’analyse des spectres d’impédance des systèmes électrochimiques

X7LU041 - EC3 Projet TP Non mutualisable spécifique à LUMOMAT : 0/0/8Il s’agit ici de compléter la formation théorique par une approche expérimentale sous forme d’un mini-projet. Les étu -diants travailleront sur une application du cours en relation directe avec des thématiques d’un laboratoire.Exemple de sujet : Caractérisation par spectroscopie d’impédance électrochimique d’une photo-électrode pour une application photovoltaïque.

Domaine de compétences identifiables par des industriels : Connaissance théorique et pratique pour la compréhension des phénomènes régissant plusieurs filières industrielles (électrochimie analytique, capteurs et biocapteurs, batteries, piles à combustible, photovoltaïque…)

Techniques étudiées : Techniques électrochimiques analytiques, techniques de caractérisation électrochimique et logiciel de simulation (Etude des mécanismes réactionnels)

Code UE : X7CA070 Caractérisations optiquesCM TD CTDI TP séminaires21 19 8

TOTAL heures : 48 h M1 M2Noms des intervenants : Bernard Humbert (IMN Nantes), Eléna ISHOW (CEISAM–Nantes), Mireille LE GUENNEC (CEISAM-Nantes)

Objectifs pédagogiques :La spectroscopie moléculaire est à l’origine de nombreux outils d’investigations dont l’omniprésence s’est imposée dans tous les laboratoires qu’ils soient industriels ou académiques. Il s’agit de définir les bases fondamentales de la spectroscopie moléculaire au travers d’un prisme structure-propriétés pour maîtriser les concepts de l’interaction lumière-rayonnement et la réactivité moléculaire soumise un rayonnement dans le domaine de l’infrarouge et de l’UV-vible. Un focus particulier sera porté sur la description quantique de systèmes moléculaires en adoptant un formalisme emprunté à la mécanique quantique, permettant de mieux décrypter l’intensité, l’énergie et la forme des transitions spectrales.

Pré-requis : liaison chimique, orbitales moléculaires, notion de fonctions d’onde, théorie des groupes

Liens avec les autres modules de LUMOMAT (nature des modules et concepts abordés)- modélisation et spectroscopie théorique (M1-M2),), chimie de coordination (M1), synthèse organique (M1), matériaux

stimulables/stockage de l’information (M1), spectroscopie moléculaire avancée (M2), bio-imagerie (M2)

Mutualisation possible avec d’autres formationsFormation et niveau : A3M - M1 Module : Caractérisations optiques


Modèle quantique de systèmes moléculaires (12h)1. Approximations et partition2. Niveaux d’énergie et fonctions d’onde3. Interactions résonantes et non-résonantes4. Théorie des groupes5. Règles de sélection

Spectroscopie vibrationnelle (14h)1. Modèle de l’oscillateur harmonique2. Fonctions d’onde vibrationnelles et énergies de vibration3. Spectres et règles de sélection4. Ecart au modèle : anharmonicité, résonance de Fermi5. Extension aux molécules polyatomiques6. Applications

Spectroscopie électronique (3h)1. Fonctions d’onde électroniques et OM2. Processus d’absorption : règles de sélection3. Loi de Beer-Lambert et relation microscopique-macroscopique4. Applications

Emission résonante : fluorescence et phosphorescence (11h)1. Processus de désactivation monomoléculaire, relation structure-propriétés2. Dynamique et thermodynamique de l’état excité3. Techniques et applications comme sondes pour l’environnement

Travaux pratiques (8 h)1. Apprentissage et description des divers appareillages2. Spectroscopie en solution

Domaine de compétences identifiables par des industriels :Connaissance des techniques de spectroscopie optique, influence de la structure et de l’environnement et prévision des propriétés

Techniques étudiées : Spectroscopie infrarouge, spectrophotométrie, spectrofluorimétrie

Code UE : X7CF140 Spectrométrie de masseCM TD CTDI TP séminaires12 8 6 0

TOTAL heures : 26 M1 M2Noms des intervenants : Pascal Janvier ; Pierrick Nun

Objectifs pédagogiques :Cet enseignement fournit les outils indispensables pour la caractérisation de molécules organiques à l’aide des différents spectromètres de masse utilisés à l’heure actuelle par les laboratoires.

Pré-requis :Eléments de base en spectrométrie de masse (Masse exacte, isotopes, éléments d’analyse structurale, première approche de l’instrumentation)

Liens avec les autres modules de LUMOMAT (nature des modules et concepts abordés)

Mutualisation possible avec d’autres formationsM1 CFT Module X7CF140

Programme - Contenu de l'UE :Cours - TDIntroduction : place de la spectrométrie de masse dans le panel des techniques analytiques fondamentalesPrincipes généraux (masses exactes, nominales, principes physiques mis en jeu,...).Présentation de l’instrumentation actuelle.L’échantillonnage et les principales méthodes d’ionisation (EI, CI, MALDI, ESI,...) ainsi que les principaux couplages chromatographie-masse utilisés.Règles de fragmentations essentielles pour l’étude des spectres (Coupure , Mac Lafferty, Rétro Diels-Alder,...).

TD - TPPrésentation d’un appareil de routine simple Quad.Enregistrement de spectres sous impact électronique et ionisation chimique.Etude de quelques molécules organiques.Utilisation des bases de données et logiciels d’aide à l’élucidation de spectres.

Bilan :Compétences acquisesAcquisition de connaissances théoriques et pratiques de base en spectrométrie de masse permettant l’analyse de petites molécules organiques.

Domaine de compétences identifiables par des industriels :Acquisition de connaissances théoriques et pratiques de base en spectrométrie de masse permettant d’identifier des molécules sur un appareillage devenu incontournable et présent dans de nombreux laboratoires analytiques industriels.

Techniques étudiées :Spectrométrie de masse

Code UE : X7CF130 Analyse des molécules organiques par RMNCM TD CTDI TP séminaires

8 12 0 0 0TOTAL heures : 20 h M1 M2

Noms des intervenants: Evelyne Baguet, Illa TéaObjectifs pédagogiques :Le but est d’apporter tous les outils nécessaires aux étudiants, afin qu’ils puissent déterminer la structure de molécules organiques par RMN à l’aide des techniques spectroscopiques RMN accessibles actuellement. Cet enseignement sera composé d’enseignement théorique et d’interprétations de spectres, depuis des exemples de RMN du 1H et du 13C complexes jusqu’à la RMN multi-impulsionnelle.

Pré-requis : Compréhension des principes de base de la RMN. Interprétation de spectres RMN 1H simples.


Mutualisation possible avec d’autres formationsFormation et niveau : totalement mutualisable avec M1 - CFT Module : X7CF130


Approfondissement des notions d’interprétations de spectre : équivalence de déplacement chimique, équivalence ma-gnétique, couplage au second ordre, influence des phénomènes dynamiques sur le spectre, RMN des noyaux peu abon-dants.

RMN multi-impulsionnelle : Echo de spin, découplage homonucléaire et hétéronucléaire, effet Overhauser, transfert d'aimantation, édition de spectres.

Domaine de compétences identifiables par des industriels : Interprétation de spectres de molécules complexes à l’aide de spectres 1D 1H, 13C et de séquences multi-impulsion -

nelles Compréhension des séquences d’impulsions correspondantes pour permettre une interprétation adéquate.

Code UE : X7LU090 Modélisation et spectroscopie théoriqueCM TD CTDI TP séminaires15h 15hTOTAL heures : 30 h M1 M2

Noms des intervenants : Nicolas Galland, Denis Jacquemin (CEISAM, Nantes), Thomas CAUCHY (MOLTECH-Anjou, Angers)Objectifs pédagogiques :L’objectif de cet enseignement est de présenter les méthodes de calcul modernes, issues de la chimie quantique, permettant la modélisation de l’état fondamental et des états excités des molécules. L’aspect application sera particulièrement mis en avant, la moitié du temps du module étant organisée sous forme de TP. L’enseignement sera constitué de trois parties. La première reprendra les concepts de base à travers leur application à un système atomique de la mécanique quantique (équation de Schrödinger pour H) puis s’intéressera ensuite à la maîtrise de ces méthodes, basées sur la fonction d’onde, pour la modélisation d’un état fondamental dans un système polyélectronique (champ moyen). La seconde partie portera sur les méthodes basées sur la densité électronique pour la modélisation d’un état fondamental (théorie de la fonctionnelle de la densité). Finalement, la troisième partie traitera des différentes méthodes théoriques permettant de simuler les états excités.

Pré-requis : algèbre linéaire et matriciel, atomistique et notions d’orbitales moléculaires (OM-CLOA), nombres quantiques, notion de fonctions d’onde, théorie des groupes

Liens avec les autres modules de LUMOMAT (nature des modules et concepts abordés)- Spectroscopie moléculaire fondamentale, photophysique, chimie inorganique, systèmes -conjugués, bio-imagerie,

électronique organique, matériaux hybrides, matériaux stimulables pour le stockage de l’information.

Mutualisation possible avec d’autres formations :Formation et niveau : 12h40 avec M1 A3M Module : X7CA020 Chimie théorique

Programme - Contenu de l'UE : X7CA021 - EC1 Axiomes de chimie quantique (mutualisable avec M1 A3M) (6.7/0/6)

Le modèle quantique de l’atome : application à l’atome d’hydrogène – 6h401. Axiomes de la mécanique quantique2. L’hamiltonien3. Niveaux d’énergies et fonction d’onde (OA)

Travaux pratiques – 6h- Utilisation de grands logiciels de calculs moléculaires- Réalisation et interprétation de calculs sur des systèmes moléculaires de complexité croissante- Calculer en autonomie, exploiter et interpréter ses résultats

X7LU091 - EC2 Systèmes polyélectroniques (8.3/0/9)Le cas des atomes polyélectroniques – 4h

1. La répulsion inter-électronique et approximation du champ moyen2. Le système séculaire et le principe variationnel3. Le spin de l’électron et le principe de Pauli, déterminant de Slater

Introduction à la méthode Hartree-Fock – 4h204. Les intégrales biélectroniques, l’opérateur de Fock5. L’énergie totale du système et le théorème de Koopman6. La méthode SCF sur base des orbitales atomiques, Roothan7. Considération pratiques : bases d’OA (STO, GTO, canoniques, non canoniques) analyses de population

Travaux pratiques – 9h- TP projet sur le calcul des états excités par TD-DFT (en lien avec d'autres modules)

Domaine de compétences identifiables par des industriels :Modélisation d’une structure électronique. Prédiction de propriétés spectroscopiques, Comparaison entre résultats théoriques et expérimentaux

Techniques étudiées :- Calculs ab-initio de type champ moyen (Hartree-Fock)- Calculs DFT et TD-DFT

Code UE : X7LU010 Synthèse organiqueCM TD CTDI TP séminaires25 20 0 15

TOTAL heures : 60 h M1 M2Noms des intervenants : Pietrick Hudhomme, Errol Blart

Objectifs pédagogiques :

Pré-requis :

Liens avec les autres modules de LUMOMAT (nature des modules et concepts abordés)-



1- Principes de Réactivité et Orbitales Frontières : rappels de réactivité, contrôles thermodynamique et cinétique, postulat de Hammond, contrôle orbitalaire, théorie HSAB.

2- Réactions de cycloaddition (Diels-Alder, Huisgen, réactions péricycliques …)3- Réactivité du groupement carbonyle : principes de réactivité, additions nucléophiles et chimiosélectivité (hy-

drures, organométalliques), addition de nucléophiles neutres ; réactivité associée à la labilité de l’hydrogène en (énols et énolates, aldolisation et cétolisation, condensations aldoliques croisées, crotonisation, réactions de Man-nich, réactions de cyclisation (annulation de Robinson, condensations de Claisen et Dieckmann) ; réactivité des énones (structure orbitalaire, réaction de Michaël, additions d’organocuprates, additions 1,2 et 1,4)

4- Principe de création de liaison double et triple: réactions de Wittig, Horner-Wadsworth-Emmons, Corey-Fuchs, Bestmann-Ohira, Siegrist, Mac Murry, Knoevenagel

5- Bases de chimie hétérocyclique (hétérocycles azotés, oxygénés et soufrés)6- Méthodes de fonctionnalisation : formylation en série aromatique, réaction de Mitsunobu, réaction d’estérifcation

de Stieglich, réactifs chimiosélectifs de réduction et oxydation…

Domaine de compétences identifiables par des industriels :

Techniques étudiées :

Code UE : X7LU020 Chimie organométalliqueCM TD CTDI TP séminaires10 10 0 0

TOTAL heures : 30 h M1 M2Noms des intervenants :Errol Blart, François-Xavier Felpin

Objectifs pédagogiques :

Pré-requis :

Liens avec les autres modules de LUMOMAT (nature des modules et concepts abordés)-



- Les réactions de couplage croisé (catalysée Pd, Ni, Cu): Stille, Heck, Kumada, Sonogashira, Suzuki, Negishi, Buchwald-Hart-wig : formation de liaisons C-N, C-O, C-S et C-P. Principe et exemples d’application.

Approfondissement du cycle catalytique avec compréhension fine des stratégies à adopter pour contourner une étape limitante.

-C-H activation

-Métathèse d’oléfines et d’alcynes

-Cycloaddition [2+2+2] catalysé par les métaux pour la construction de composés polycondensés aromatiques et hétéroaroma-tiques.

Domaine de compétences identifiables par des industriels :

Techniques étudiées :

Code UE : X8PC160 Technique de CommunicationCM TD CTDI TP séminaires

6 6TOTAL heures : 12 M1 M2

Noms des intervenants : Serge AkokaObjectifs pédagogiques :

L’objectif de cet enseignement est de former l’étudiant aux techniques de l'information et de la communication dans le contexte scientifique.

Pré-requis :Aucun


Mutualisation possible avec d’autres formationsFormation et niveau : M1 PC ENR – CNANO Module : Communication scientifique X8PC180

Programme - Contenu de l'UE : Rédaction d’un mémoire

- Construction d'un canevas- Conception des illustrations- Rédaction et révision- Aspects pratiques

Présentation orale- Construction du plan- Conception des visuels- Langage et postures- Aspects pratiques

Domaine de compétences identifiables par des industriels :Présentation orale et écrite de résultats et d’une démarche scientifique

Techniques étudiées :Recherche documentaire (U), Rédaction d'un mémoire scientifique (U), Autonomie et gestion du temps (U), Travail en équipe (U), Réalisation d'une présentation orale (U).

Code UE : X7LU080 Matériaux stimulables/stockage de l’informationCM TD CTDI TP séminaires

30 10TOTAL heures : 40h M1 M2

Noms des intervenants Denis GINDRE, Lionel SANGUINET, Olivier SEGUT, Eléna IshowObjectifs pédagogiques :

Pré-requis :

Liens avec les autres modules de LUMOMAT (nature des modules et concepts abordés)Interaction rayonnement matière (Spectroscopie moléculaire avancée et photophysique M1), Principe de réactivité de l’état excité ;

Mutualisation possible avec d’autres formations

Programme - Contenu de l'UE : Stockage/codage de l’information par gravure optique (6h CM/TD, TP 3h)

Principes du codage/stockage de l’information – Etat de l’art Techniques optiques de stockage de l’information par effets physicochimiques photoinduits

Photochimie et Photochromes (10h CM/TD, TP 3h) Rappel sur les principes d’absorption et différence de réactivité état fondamental/ état excité. Aspects pratiques de la photochimie (utilisation de photosensibilisateur, Appareillage, Lampes, les actino-

mètres…) Photochimie des alcènes et des aromatiques (électro-cyclisation, cyclo-addition, photo-oxydation, substitution

nucléophile,..) Les groupements photolabiles (Norrish, photo- solvolyse, clivage par PET) Les photochromes (définitions, classification, principales famille de photochromes)

Les Electrochromes (6h CM/TD) Les Electrochromes organiques (couplage/dimérisation radicalaire, composé à valence mixte,..) Les Electrochromes inorganiques

Applications des switchs (8h CM/TD, TP 4h) Modulation de propriétés physioco-chimiques par stimulation externe Mise en forme des matériaux (évaporation/ spincoating/ dispersion..) Les grands principes de gravure (photolithographie, lithographie électronique, multi photonique ,..

Domaine de compétences identifiables par des industriels :Microscopies non linéaires, matériaux commutables, mise en forme de dispositif

Techniques étudiées :Microscopies linéaires et non linéaires, génération de second harmonique, absorption multiphotonique, optical poling

Code UE : X7LU070 POLYMERESCM TD CTDI TP séminaires14 14 12

TOTAL heures : 40 h M1 M2Noms des intervenants : L. Fontaine, S. Pascual, V. Montembault, L. Benyahia, C. Chassenieux

Objectifs pédagogiques :Présenter les matériaux polymères organiques : définitions, spécificités et propriétés.Présenter et illustrer les grandes voies d’accès aux polymères, les moyens d’atteindre le contrôle sur la structure et les dimensions des chaînes. Décrire les techniques de caractérisation spécifiques aux polymères.Présenter et illustrer les principales relations structure / propriétés (thermiques & mécaniques) des matériaux polymères.

Pré-requis :Chimie organique (L3), cinétique chimique et thermodynamique (L3).




Introduction et Généralités :1. Définitions - Notions de chaîne macromoléculaire et de polymère2. Polymères synthétiques et polymères artificiels : polymérisation et modification chimique3. Les processus de croissance de chaîne : polymérisation en chaîne et polycondensation4. Structures et dimensions : enchaînements, tacticité, masses molaires moyennes, degré de polymérisation, dis-

persité.5. Mesures des masses molaires et de la dispersité (introduction à la SEC et MS MALDI-TOF)

Quelques méthodes de synthèse des polymères1. Polymérisation anionique vivante – Application à la synthèse des copolymères à blocs2. Polycondensation3. Polymérisation radicalaire conventionnelle4. Introduction à la polymérisation radicalaire par désactivation réversible et à l’ingénierie macromoléculaire5. Modification chimique.

Propriétés des solutions de polymère :1. Conformation des macromolécules, influence des interactions à courte et longue portée2. Thermodynamique des solutions de polymères : notion de qualité thermodynamique des solvants, régime de

concentration.3. Méthodes de caractérisation des polymères en solution : méthodes colligatives, viscosimétrie et SEC.

Propriétés physique et mécanique des polymères1. Transitions thermiques des polymères (transition vitreuse, fusion, cristallisation)2. Eléments d’élasticité caoutchoutique3. Propriétés mécaniques4. Eléments de mise en œuvre des polymères

Domaine de compétences identifiables par des industriels : Elaboration, caractérisation et mise en œuvre de polymères

Techniques étudiées :Chromatographie d’exclusion stérique (SEC)Spectrométrie de masse MALDI-TOF appliquée aux polymèresViscosimétrie et Rhéologie, Osmométrie, Dosage, Analyse Thermique

Code UE : X7LU100 AnglaisCM TD CTDI TP séminaires

30TOTAL heures : M1 M2

Noms des intervenants Alice TOWNENDObjectifs pédagogiques :Le travail s’articulera autour de deux axes : La communication professionnelle, la communication scientifique.

Pré-requis :Maîtrise de l'anglais scientifique et général au niveau B2.



Code UE : X7LU130 Management, entreprise, entreprenariatCM TD CTDI TP séminaires

0 0 20TOTAL heures : 20 h M1 M2

Noms des intervenants Olivier Godard (Chef d’entreprise)Objectifs pédagogiques :

a) Mieux appréhender l’entreprise, son contexte et ses attentes.

b) Connaître ses objectifs et savoir se positionner dans une organisation en fonction des responsabilités pour lesquelles elle vous a choisie

c) Introduire la gestion de projet sous l’angle du pilotage (comportement et responsabilités)

d) Techniques de base pour la construction d’un projetPré-requis :Aucun prérequisLiens avec les autres modules de LUMOMAT (nature des modules et concepts abordés)

Mutualisation possible avec d’autres formations :Aucune mutualisation

Application : Construire un groupe projet lors de la mise en production d’un nouveau stylo haut de gamme.

Code UE : X7LU110 Risques chimiques et réglementationCM TD CTDI TP séminaires


Noms des intervenants :Objectifs pédagogiques :

Donner aux étudiants des notions de la gestion des risques dans l'entreprise.Pré-requis :Niveau L3 en chimieLiens avec les autres modules de LUMOMAT (nature des modules et concepts abordés)


Programme - Contenu de l'UEa) Identifier les risques chimiques industriels et environnementaux.b) Connaître la politique de gestion des risques de l'entreprise en fonction de son environnement.c) Connaître et appliquer des notions réglementaires et normativesd) Etudier et évaluer les mesures de prévention et de protection et leurs coûts financierse) Assurer la pérennité des dispositifs de prévention et de protectionf) Etudier les normes

Code UE : X7LU120 Art, Sciences et SociétéCM TD CTDI TP séminaires


Noms des intervenants :Objectifs pédagogiques :

Donner aux étudiants des notions de la gestion des risques dans l'entreprise.Pré-requis :Niveau L3 en chimieLiens avec les autres modules de LUMOMAT (nature des modules et concepts abordés)


Programme - Contenu de l'UEa) Identifier les risques chimiques industriels et environnementaux.b) Connaître la politique de gestion des risques de l'entreprise en fonction de son environnement.c) Connaître et appliquer des notions réglementaires et normativesd) Etudier et évaluer les mesures de prévention et de protection et leurs coûts financierse) Assurer la pérennité des dispositifs de prévention et de protectionf) Etudier les normes

Documents

Descriptif UE (habilitation 2012-2015) · Web viewL’objectif de ce module est d’aborder les aspects moléculaires de la chimie inorganique. Les fondements sont posés avec la