Master of Chemistry oriented towards Life Sciences … · Master of Chemistry oriented towards Life Sciences . 1. rst. year modules . Specialty Chemistry oriented towards Life Sciences

Master of Chemistry oriented towards Life Sciences

1rst year modules

Specialty Chemistry oriented towards Life Sciences

Tracks Molecular Chemistry directed toward Life

Sciences (1) Frontiers in Chemistry (2)

Spectroscopy and analysis (3)

Teacher in charge G. Prestat (1) O. Reinaud (2) F. Khateb (3)

Educational objectives of the course : The objective of teaching the first year of the Master Molecular Chemistry oriented toward life science is to provide students with a solid foundation in molecular chemistry, spectroscopy and to the interfaces. In this context, three tracks are offered in order to integrate students with initial training more oriented chemistry or biology.

S1 (30 ECTS) • EU 1.1 (3 ECTS): Coordination Chemistry, Supramolecular and Biological • EU 1.2 (6 ECTS) Spectroscopy • EU 1.3 (3 ECTS): English • EU 1.4 (3 ECTS): Organometallics: from metal-ligand binding to catalysis • EU 1.5 (3 ECTS): The heteroelements in organic synthesis • EU 1.6 (3 ECTS): stoichiometric Organometallic chemistry: chemo-, regio- and diastereoisomeric selectivities • EU 1.7 (6 ECTS): Interface and electrochemistry • EU 1.8 (3 ECTS): Chemistry of biomolecules: peptides, sugars and nucleic acids • EU 1.9 (3 ECTS): Separation and Analysis Methods • EU 1.10 (3 ECTS): Molecular and cellular biology • EU 1.11 (3 ECTS): Health and Safety - Quality Control • EU 1.12 (3 ECTS): Physical and chemical analytical methods • UE 1.13 (3 ECTS): Methods of separation and analysis 2 TP • EU 1.14 (3 ECTS, UE 6 to P7): Analytical Techniques and Chemometrics

S2 (30 ECTS) • EU 2.1 (3 ECTS): Bases of molecular modeling • 2.2 EU (3 ECTS): reaction mechanisms Study Methods • 2.3 EU (3 ECTS): Electrochemistry • EU 2.4 (3 ECTS): Access strategies for complex molecules • EU 2.5 (3 ECTS): Synthesis of heterocycles • EU 2.6a, c (3 ECTS): Reactivity of transition metal complexes • EU 2.6a, b (3 ECTS): redox metalloenzymes and models • EU 2.7 (3 ECTS): biological and biotechnological methods 1 • EU 2.8 (3 ECTS): biological and biotechnological methods 2` • EU 2.9 (3 ECTS): Electrochemistry and Energy • EU 2.10 (3 ECTS): Statistique` • EU 2.11 (3 ECTS): Structural Biology • EU 2.12 (3 ECTS, EU 9.5 P7): Analyses of natural materials and environments • EU 2.13 (3 ECTS): Introduction to medicinal chemistry • EU 2.14 (3 ECTS): Sample preparation • UE 2.15 et 16 (15 et 12 ECTS) : Internship Credit number: 30 ECTS for S1, 30 ECTS for S2 Evaluation : Full compensation.

Detailed description of the modules (UES)

UE 1.1 :

Coordination Chemistry, Supramolecular and Biological

IDENTIFICATION CODE : UE 1.1 ECTS : 6

LECTURERS :

D. Over

B. Colasson

O. Reinaud

J-N. Rebilly

TEACHING LANGUAGE English and French

Teacher in charge : O. Reinaud

GOALS

Fundamental and transversal education: master concepts in coordination chemistry, non-covalent interactions and enzyme catalysis to understand (self-assembly, chemical and biological complex structures, recognition and reactivity in biological systems) and create (functions, coupling recognition-detection devices).

Prerequisite : Understanding and Mastering basic knowledge and concepts in general chemistry (thermodynamics, organic reactivity, coordination)

PROGRAM Part I: Coordination chemistry, D. Over

- Bonds (valence, crystal field, molecular orbital), spectra and magnetism - Reactions, kinetics and mechanisms - Exchange Ligands, electron transfer - Major trends in the periodic table

Part II: Supramolecular Chemistry - B. Colasson historical and definitions: new paradigms (chemical bonding at large, rather than as functional group functions rather than reactive); new concepts (association, recognition, pre-organization, complementarity); New Horizons (orga-border inorga chemistry, chemistry, organic, physical chemistry) for understanding phenomena and applications. - First examples emergence of the field: crown ethers (Lehn, Pedersen, Cram). - Domain of supramolecular chemistry: the weak interactions. - Chemistry of equilibria. Thermo-kinetic significance. Experimental methods. - Different classes of structures (helix macrocycle, cage, foldamer, grid, etc ...). Comparison with biological systems (Enzyme-DNA-vesicle membranes). - Overview of molecules with nontrivial topology (catenanes, rotaxanes, knots, etc ...). - Assembly Methods, template effect - Functions (structure-function relationship) - Molecular devices (molecular machine sensors cation or anion). Importance of coupling functions (recognition and detection for example).

Part III: Recognition and reactivity in organic chemistry, O. Reinaud - Discovery of the chemistry of biological systems using a metal cofactor for filling very different functions from the hydrolysis of a peptide bond to the oxygen activation for hydroxylating a substrate. Understanding of the mechanisms at the molecular level. A / Presentation of bioinorganic field Basic metals, bio-coordination, recognition, diversity of functions, transport and storage B / control, information transmission Alkali and alkaline earth metal, natural ionophores, synthetic ionophores, probes

C / hydrolytic processes: hydrolysis of peptides, phosphodiester, urea 3 strategies: acid-base catalysis, nucleophilic catalysis, catalysis by a transition metal: ZnII, NiII, MnII Ex .: carboxypeptidase, carbonic anhydrase, urease. Model systems. D / Activation of dioxygen and derivatives Example of heme enzymes: 1 tool, 3 functions (P450, Peroxidases and catalase,) comparison, model systems. Skills acquired: Knowledge and understanding of the tools that form the coordination bonds and non-covalent interactions for recognition, complex structures, functions and responsiveness both in chemistry and in biology. EVALUATION : Final written exam

UE 1.2 : Spectroscopies


INTERVENANTS :

P. Vasos

O. Laprevotte

Y. Frapart

N. Evrard

LANGUES D'ENSEIGNEMENT Français

RESPONSABLE: N. Evrard

OBJECTIFS

- Apprendre à l’étudiant à analyser un spectre à 1 ou 2D en RMN, - Exploiter un spectre de masse, de RPE, d’IR… Pré requis : UE spectroscopie en L2, UE S5d en L3

PROGRAMME La résonance magnétique nucléaire (RMN), P. Vasos, N. Evrard

Evolution de l’aimantation, noyaux isolés, noyaux couplés et opérateurs produit, relaxation, effet Overhauser nucléaire et largeur des raies, évolution de Bloch, séquences homonucléaires (e.g., COSY) et hétéronucléaires (e.g., HSQC)

La résonance paramagnétique électronique (RPE), Y. Frapart Théorie de base, analogies avec la RMN

Méthodes expérimentales, notions sur l'anisotropie spectrale et l'échelle de temps, Spin label et Spin trap

Applications aux ions ou aux complexes des métaux de transition

Spectroscopies moléculaire et atomique, P. Vasos

Le spectre électromagnétique ; instrumentation; spectroscopie atomique, termes spectroscopiques; spectroscopie électronique des molécules ; spectroscopie de vibration, constantes vibrationnelles et effets de substitution isotopique; spectroscopie de rotation;

Spectrométrie de masse, O. Laprevotte

-description d'un spectre de masse -description des différents modes d'ionisation -description des sources, analyseurs et détecteurs -fragmentation des molécules en impact électronique (IE) - Exemples de fragmentation en

IE (inventaire des isotopes naturels, reconnaissance des composés halogénés à partir des

massifs isotopiques, règle de l'azote, détermination du nombre d'insaturation et prévision de la formule brute)

COMPETENCES ACQUISES : Cette UE permettra à l’étudiant d’acquérir des connaissances approfondies dans les différentes méthodes spectroscopiques avancées telle que la RMN, la spectrométrie de masse. Ces connaissances seront utiles pour leur intégration au sein d’une équipe de recherche. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.2 : Spectroscopies


LECTURERS :

P. Vasos

O. Laprevotte

Y. Frapart

N. Evrard

TEACHING LANGUAGE French

Teacher in charge : N. Evrard

GOALS

- To teach the student to analyze a spectrum of 1 or 2D NMR - Exploiting a mass spectrum, EPR, IR ... Prerequisite : EU Spectroscopy L2, L3 EU S5D ...

PROGRAM Nuclear magnetic resonance (NMR), Vasos P., N. Evrard

Evolution of the magnetization, isolated nuclei coupled nuclei and product operators, relaxation, nuclear Overhauser effect and width of the lines, changing Bloch, homonuclear sequences (eg, COSY) and heteronuclear (eg, HSQC) Electron paramagnetic resonance (EPR), Y. Frapart Basic theory, analogies NMR Experimental methods, concepts on the spectral anisotropy and the time scale, label Spin and Spin Trap Applications or ion complexes of transition metals Molecular and atomic spectroscopy, P. Vasos The electromagnetic spectrum; instrumentation; Atomic spectroscopy, spectroscopic terms; Electron Spectroscopy molecules; vibrational spectroscopy, vibrational constants and isotopic substitution effects; spectroscopy of rotation; Mass spectrometry, O. Laprevotte -Description of a mass spectrum -Description different ionization modes -description sources, analyzers and detectors -fragmentation molecules by electron impact (EI) - Examples of fragmentation in IE (inventory of natural isotopes, recognition of halogenated compounds from isotopic mass, nitrogen rule, determining the number of unsaturated anticipation of the empirical formula)

Skills acquired: This course will enable the student to acquire in-depth knowledge in various advanced spectroscopic methods such as NMR, mass spectrometry. This knowledge will be useful for their integration into a research team. EVALUATION : terminal control

UE 1.3 : Anglais


INTERVENANTS :

Sabine Michelon LANGUES D'ENSEIGNEMENT

Anglais

RESPONSABLE : Sabine Michelon

OBJECTIFS

Anglais scientifique et préparation au TOEIC.

Pré requis : PROGRAMME

Enseignement obligatoire d’anglais de base et avancé pour l’étude de textes scientifiques et échanges internationaux et 10 à 20 heures de préparation au TOEIC avec possibilité de se présenter au TOEIC par l’intermédiaire du Centre Technique de Langues.

COMPETENCES ACQUISES : ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.3 : English


LECTURERS :

Sabine Michelon TEACHING LINGUAGE

English

Teacher in charge E : Sabine Michelon

GOALS

Scientific English and TOEIC preparation. Prerequisite :

PROGRAM Compulsory education basic English and advanced in the study of scientific texts and

international trade and 10 to 20 hours of TOEIC preparation with opportunity to present TOEIC through the Technical Centre for Languages.

Skills acquired: EVALUATION : terminal control

UE 1.4 : Organometallic: from metal-ligand bond to catalysis


LECTURERS :

D. Over

G. Prestat

Teaching language English and French

COORDINATOR : G. Prestat

GOALS

This course based on organometallic catalysis by transition metals in homogeneous phase allows students to understand the basic concepts of this domain. Particular emphasis is placed on the comprehesion of reaction mechanisms and metal-ligand interactions in order to determine the optimal reaction conditions. The Heck reaction, palladium catalyzed cross-couplings olefin metathesis are studied in detail. Prerequisite: Mastery of basic knowledge and concept in inorganic and organic chemistry.

COURSE OF STUDY

Coordination chemistry for organometallic catalysis (Dr. D. Over, 12h course + 3h tutorials)

-Basic of coordination chemistry : M-C, M-H bonds

Ligands : phosphines, Carbenes NHC

Pi Ligands : cyclopentadienyl, allyl, alkene, alkyne…

Elementary steps in organometallic chemistry: oxidative addition, reductive elimination, migratory insertion, nucleophilic and eletrophilic attack.

Basic catalysis concept. C-C coupling, Wacker process, metathesis.

Organometallic catalysis (Prof. G. Prestat, 12h course + 3h tutorials) - Mizoroki-Heck coupling: mechanism – regioselectivity – Halide and pseudo halides reactant – Ligandless conditions – Cyclization – Stereochmical aspect and asymmetric variant. - Cross coupling: Mechanism – Kumadu-Corriu – Negishi – Stille – Suzuki-Miyaura – Hiyama – Sonogashira - Olefin metathesis - Allylic Alkylation

Skills acquired : Understanding sigma and pi metal-ligand interactions and fundamental reactions in transition metal organometallic chemistry. Understanding of basic concepts of organometallic catalysis in homogeneous phase. Mastery of Pd-catalyzed couplings; Heck, Suzuki, olefin metathesis. EVALUATION : Final exam

UE 1.5 : Heteroelements in organic synthesis


LECTURERS :

G. Prestat

C. Gravier Pelletier



OBJECTIVES

The objective of this course is the study of the reactivity and the use of heteroelements in organic synthesis. The reactivity of Phosphorus, Sulfur, Silicon, Boron, Aluminium, Manganese, Chrome is presented and illustrated by reaction allowing C-C single or double bond formation,formation of C-Het bond is also presented as well as the use of heteroelements for oxidations and reductions ofcompounds organic.

Prerequisite: Mastery of basic knowledge and concept in organic chemistry. COURSE OF STUDY

Heteroelement for C-C and C-Het bond formation

(Pr. G. Prestat, 10h courses + 5h tutorial) Phosphorus: Arbusov, preparation of phosphonium salts, Wittig, Wittig-Horner,

Mitsunobu, Corey-Fuchs ... Sulfur: thioacetals, sulfonium and sulfoxonium ylides, beta anion, preparation and

reactivity of sulfones, sulfoxides ... Silicon: synthesis and reactivity of silyl enol ethers, Peterson olefination, r trialkylsilyl

diazomethane ... Bore: addition of boranes on unsaturation, reactivity Heteroelement for oxidation and reduction of organic molecules

(Dr. C. Gravel-Pelletier 10h lessons + 5h ED) Oxidation: Swern, Moffat, Osmium ... Reduction: aluminum hydrides, boron ...

Skills acquired: At the end of the course students have mastered the reactivity of heteroelements classically used in organic synthesis. EVALUATION : Final written exam

UE 1.6 : Organométalliques stoechiométriques, chimio-, régio- et diastéréoselectivitées


INTERVENANTS :

H. Dhimane

L. Micouin


RESPONSABLE : H. Dhimane

OBJECTIFS

L’objectif de ce cours est de donner aux étudiants une bonne connaissance de la formation et la réactivité comparée des espèces organométalliques stoechiométriques. Le cours aborde la chimie des dérivés du magnésium, du lithium, du cuivre, du zinc, du bore, de l’aluminum avec l’étude de la chimio, de la régio et de la diastéréosélectivité.

Pré requis : Maîtrise des connaissances et concepts de base en chimie organique acquis en L3 Chimie.

PROGRAMME

(20h de cours + 10h d’ED) * Formation, structure, stabilité et réactivité comparée des espèces organométalliques du « groupe principal » (L. Micouin 5h de cours et 3h d’ED)

* Réactivité des organométalliques stoechiométriques (H. Dhimane, 15h de cours et 7h d’ED)

- Formation et réactivité des organométalliques à base du Cuivre. - Formation, structure et réactivité des énolates et analogues azotés (alkylation,

aldolisation et réactions apparentées) - Principaux modèles de diastéréosélectivité simple et d’induction asymétrique (Zimmermann-Traxler, Cram-Chélaté, Cornforth, Felkin-Ahn ...) - Allylation et réactions apparentées

COMPETENCES ACQUISES : Compréhension des concepts gouvernant la réactivité des dérivés organométalliques du « groupe principal ». A l’issue de cet enseignement les étudiants sont à même de comprendre et d’exploiter la réactivité de ces espèces organométalliques dans la formation régio- et stéréo-sélective de liaisons C-C. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.6 : Stoichiometric Organometallic chemistry: chemo-, regio- and diastereoisomeric selectivities


LECTURERS :

H. Dhimane

L. Micouin


Teacher in charge: H. Dhimane

GOALS

The objective of this course is to give students an understanding of the formation and reactivity compared stoichiometric organometallic species. The course covers the chemistry of derivatives of magnesium, lithium, copper, zinc, boron, aluminum with the study of chemo, the regio and diastereoselectivity.

Prerequisite : Mastery of basic knowledge and concepts in organic chemistry acquired L3 chemistry.

PROGRAM

(20h + 10h during ED) * Training, structure, comparative stability and reactivity of organometallic species of the "core group" (L. Micouin 5h lessons and 3 hours of ED) * Reactivity stoichiometric organometallic (H. Dhimane, 15h lessons and 7h ED) - Formation and reactivity of organometallic-based Copper. - Formation, structure and reactivity of enolates and nitrogen analogues (alkylation, aldol and related reactions) - Main models simple diastereoselectivity and asymmetric induction (Zimmermann-Traxler, Cram-Chelated, Cornforth, Felkin-Ahn ...) - Allylation and related reactions

Skills acquired: Understanding concepts governing the reactivity of organometallic compounds of the "core group". At the end of the course students are able to understand and exploit the reactivity of these organometallic species in the regio- and stereo-selective formation of CC bonds. ÉVALUATION : Terminal control

UE 1.7 (UE 1 et 2 P7) : Interfaces et électrochimie


INTERVENANTS :

D. Clainquart

M. Jouini,

F. Chau,

C. Perruchot

J.-Y. Piquemal

F. Maurel

C. Costentin

V. Noël

F. Mavré


RESPONSABLES : M. Jouini, J.-Y. Piquemal et C. Costentin

OBJECTIFS

Introduction aux nanosciences et à l’électrochimie.

Cette UE est constituée de trois parties distinctes : « Systèmes moléculaires organisés », « Généralités sur les surfaces » et « Electrochimie ».

Dans le cadre de la première, les objectifs sont de donner de bonnes connaissances sur la thermodynamique des surfaces solides et les interactions solide-gaz, en relation avec les méthodes expérimentales et les applications pratiques.

Pour ce qui est de la seconde partie, il s’agira d’acquérir les concepts et les bases théoriques dans le domaine de la chimie supramoléculaire. L’étudiant est amené aux concepts de la chimie supramoléculaire (par référence à la chimie moléculaire) en commençant par une introduction aux liaisons (interactions) faibles: solide-gaz, solide-liquide et liquide-liquide, pour aborder les milieux condensés, en passant par les différents concepts de base de cette chimie et arriver aux méthodes expérimentales d’élaboration des édifices et systèmes organisés. Les systèmes amphiphiles sont étudiés dans ce cadre.

Enfin, dans la dernière partie, il s’agira de de compléter avec des notions d’électrochimie moléculaire et de présenter les principales applications de l’electrochimie.

Pré requis : Maitrise des connaissances et concept de base en chimie organique acquis en L3 Chimie.

PROGRAMME

I) Généralités sur les surfaces (2 ECTS)

Plan du cours I. Aspects de la thermodynamique des surfaces

I.1. La tension superficielle I.2. L'équation de Young – Laplace I.3. La convention de Gibbs I.4. L'isotherme d'adsorption de Gibbs I.5. L'équation de Kelvin I.6. Mouillage des surfaces I.7. La capillarité I.8. Adhésion et cohésion

II. L'interface solide-gaz II.1. Généralités II.2. L'adsorption sur les surfaces solides

III. Applications III.1. La Catalyse hétérogène : une brève introduction Classification des catalyseurs, aperçu sur les méthodes de préparation, cinétique

des réactions catalysées (limitations diffusionnelles et mécanismes), caractérisation des catalyseurs.

III.2. Chromatographie en phase gazeuse Présentation générale des méthodes chromatographiques : principe, équations

fondamentales, modèle des Plateaux théoriques. Introduction à la chromatographie gazeuse (GC) : présentation, instrumentation

(injecteurs, colonnes, phases stationnaires, détecteurs), droite de Kovats, indice de rétention de Kovats, analyse quantitative de solutés par GC : relations fondamentales, méthodes d'étalonnage, domaines d'application de la GC.

EVALUATION : Examen final : 70 % Travaux pratiques : 30 % Modalités de contrôle des connaissances identiques en première et seconde session. (12 h de cours + 12 h d’ED + 4 h TP)

Intervenants : D. Clainquart, C. Perruchot, J.-Y. Piquemal

II) Systèmes moléculaires organisés (2 ECTS) A) Milieux condensés, Cohésions et Forces intermoléculaires (Van der Waals: Keesom,

Debye et London, hydrogène, interactions ion-solvant, autres interactions faibles), Origine, Rôle, Portée.

B) Introduction à la chimie supramoléculaire : Définitions, concepts et langage. Exemples de stratégies de synthèse. Reconnaissance moléculaire. Principes architecturaux.

1 Relation entre la chimie moléculaire et la chimie supramoléculaire 2 Les débuts de la chimie supramoléculaire : chimie des composés hôte / invité 3 Classification des composés supramoléculaires Hôte-Invité 4 Exemples avec nomenclature 5 Les chélates et les effets des macrocycles 6 Pré-organisation et complémentarité 7 Sélectivité thermodynamique et cinétique 8 Nature des interactions supramoléculaires 9 Concevoir des composés supramoléculaires 10 Exemples de constructions C) Systèmes amphiphiles, micelles : classification, association, stabilité, propriétés

optiques, électriques et rhéologiques, mésophases (cristaux liquides).

1 Généralités 2 Tensioactifs et micelles Structures et propriétés - Solubilités de molécules hydrophobes dans l’eau - Activité de

surfaces Capillarité - Interface mobiles - Les associations de surfactants - Formation de micelles - Quelques application des tensioactifs et des micelles

3 Microémulsions 4 Membranes et vésicules 5 Cristaux liquides EVALUATION : Examen final : 70 % Travaux pratiques : 30 % Modalités de contrôle des connaissances identiques en première et seconde session. (16 h de cours + 4 h d’ED + 4 h TP)

Intervenants : M. Jouini, F. Chau, F. Maurel

III) Electrochimie (2 ECTS)

Ce cours a deux objectifs : d'une part introduire les éléments fondamentaux d'électrochimie moléculaire nécessaires à la compréhension et l'étude des processus chimiques et biochimiques faisant intervenir des transferts d'électrons, d'autre part donner un bref aperçu de quelques applications industrielles importantes de l'électrochimie. Après quelques brefs rappels sur la nature des interfaces chargées, les différents phénomènes contrôlant une réaction de transfert de charge à une électrode seront étudiés en détail via l’analyse des courbes intensité-potentiel en régime stationnaire. Une introduction à la voltamétrie cyclique permettra de donner un aperçu sur la possibilité d'étudier des systèmes chimiques et biochimiques complexes, où réactions redox et chimiques sont intimement associées. Les principales applications de l’électrochimie telles que le stockage de charges (pile, accumulateur, pile à combustible) et la corrosion seront par la suite développées TP (1 séance de 2x3=6h) portant sur étude d’une technique électrochimique (la voltamétrie cyclique), l’étude de la cinétique de transfert d’électron interfaciale, l’étude des phénomènes de transport de masse par électrode tournante, et enfin l’étude de la catalyse par le matériau d’électrode ou par un catalyseur moléculaire. EVALUATION : Examen final : 70 % Travaux pratiques : 30 % Modalités de contrôle des connaissances identiques en première et seconde session. (12 h de cours + 6 h TP)

Intervenants : Cyrille Costentin, Vincent Noël, François Mavré

COMPETENCES ACQUISES : Notions de base en chimie physique ÉVALUATION : Examen final : 70 % Travaux pratiques : 30 % Modalités de contrôle des connaissances identiques en première et seconde session.

UE 1.7 (UE 1 et 2 P7) : Interface and électrochemistry


LECTURERS :

D. Clainquart

M. Jouini,

F. Chau,

C. Perruchot

J.-Y. Piquemal

F. Maurel

C. Costentin

V. Noël

F. Mavré


Teacchers in charge : M. Jouini, J.-Y. Piquemal et C. Costentin

GOALS

Introduction to Nanoscience and electrochemistry. The EU is made up of three distinct parts: "organized molecular systems", "Overview of surfaces" and "Electrochemistry". As part of the first, the objectives are to give a good knowledge of the thermodynamics of solid surfaces and solid-gas interactions in relation to the experimental methods and practical applications. With regard to the second part, it will acquire the concepts and theoretical basis in the field of supramolecular chemistry. The student is led to the concepts of supramolecular chemistry (by reference to molecular chemistry) starting with an introduction to the links (interactions) low: gas-solid, liquid-solid and liquid-liquid, to address the condensed environments, through the different basic concepts of this chemistry and reach the experimental development of organized structures and systems methods. The amphiphilic systems are studied in this framework. Finally, in the last part, it will be complete with molecular electrochemistry concepts and present the main applications of electrochemistry.

Prerequisite : Mastery of basic knowledge and concept in organic chemistry acquired L3 chemistry.

PROGRAM

I) General on surfaces (2 ECTS) Course Outline I. Aspects of the thermodynamics of surfaces I.1. Surface tension I.2. Young's equation - Laplace

I.3. The agreement Gibbs I.4. The adsorption isotherm of Gibbs I.5. The Kelvin equation I.6. Wetting of surfaces I.7. capillarity I.8. Adhesion and cohesion II. The gas-solid interface II.1. General II.2. The adsorption on solid surfaces III. applications III.1. Heterogeneous Catalysis: a brief introduction Catalysts classification, overview of the methods of preparation, kinetics of catalytic reactions (diffusional limitations and mechanisms), catalyst characterization. III.2. Gas chromatography Overview chromatographic methods: principle, fundamental equations, model Theoretical plates. Introduction to gas chromatography (GC): presentation, instrumentation (injectors, columns, stationary phases, detectors), right Kovats, Kovats retention index, quantitative analysis of solutes by GC: Fundamental relations, calibration methods, fields application of GC. ASSESSMENT: Final exam: 70% Practical: 30% Methods of control of knowledge identical first and second session. (12 hours of lessons + 12 hours of ED + 4 h TP) Speakers: D. Clainquart, C. Perruchot, J.-Y. Santos II) organized molecular systems (2 ECTS) A) Media condensed cohesions and intermolecular forces (Van der Waals: Keesom, Debye and London, hydrogen ion-solvent interactions, other weak interactions), Origin, Role, Scope. B) Introduction to supramolecular chemistry: Definitions, concepts and language. Examples of synthetic strategies. Molecular recognition. Architectural principles. 1 Relationship between molecular chemistry and supramolecular chemistry 2 The beginnings of supramolecular chemistry: chemistry of compounds host / guest 3 Classification supramolecular host-guest compounds 4 Examples with nomenclature 5 chelates and effects of macrocycles 6 Pre-organization and complementarity 7 thermodynamic and kinetic selectivity 8 Nature supramolecular interactions 9 Designing supramolecular compounds 10 Examples of constructions C) amphiphilic systems, micelles: classification, association, stability, optical, electrical and rheological properties, mesophases (liquid crystal). 1 General Two surfactants and micelles Structures and properties - Solubility of hydrophobic molecules in water - surface

activity Capillarity - Mobile Interface - Associations of surfactants - Formation of micelles - Some application of surfactants and micelles 3 Microemulsions 4 membranes and vesicles 5 Liquid Crystal ASSESSMENT: Final exam: 70% Practical: 30% Methods of control of knowledge identical first and second session. (16 hours of lessons + 4 h of ED + 4 h TP) Speakers: Mr Jouini, F. Chau, F. Maurel III) Electrochemistry (2 ECTS) This course has two objectives: firstly introduce the basic elements of molecular electrochemistry necessary to the understanding and study of chemical and biochemical processes involving electron transfer, but also to give a brief overview of some applications important industrial electrochemistry. After a few brief reminders about the nature of charged interfaces, different phenomena controlling a charge transfer reaction at an electrode will be studied in detail via analysis-potential curves at steady state. An introduction to the cyclic voltammetry will provide insight into the possibility of studying complex chemical and biochemical systems, where redox chemical reactions and are intimately associated. Main the electrochemistry applications such as storage of loads (battery, storage battery, fuel cell) and the corrosion will subsequently developed TP (1 session of 2x3 = 6 hours) study on an electrochemical technique (cyclic voltammetry), the study of the kinetics of interfacial electron transfer, the study of mass transport phenomena rotating electrode, and finally, the study of catalysis by the electrode material or a molecular catalyst. ASSESSMENT: Final exam: 70% Practical: 30% Methods of control of knowledge identical first and second session. (12 hours of lessons + 6 am PT) Speakers: Cyril Costentin, Vincent Noel, François Mavre

Skills acquired : Basics in physical chemistry EVALUATION : Final exam: 70% Practical: 30% Methods of control of knowledge identical first and second session.

UE 1.8 et 3.11C : Chimie des Biomolécules : peptides, sucres et acides nucléiques

IDENTIFICATION CODE : UE 1.8 et 3.11C (chim mol) ECTS : 3

INTERVENANTS :

Patricia Busca

Mélanie Etheve-Quelquejeu

20h cours

10h TD


RESPONSABLE : Mélanie Etheve-Quelquejeu

OBJECTIFS

L’objectif de cette UE est d’aborder les problèmes propres à la synthèse des biomolécules (peptides, sucres et acides nucléiques) en s’appuyant sur des notions générales de chimie organique.

Pré requis : Avoir suivi les UEs de Chimie Organique en L3

Les sucres : Aspects structuraux (conformation, effets stéréoélectroniques), chimie des monosaccharides (groupements protecteurs, réactions de substitutions), formation des liaisons O-glycosidiques (méthodes d’activation, contrôle de la stéréochimie, aspects mécanistiques). Les peptides : Formation des liaisons peptidiques, stratégie de synthèse, synthèse sur support solide. Les acides nucléiques : Groupements protecteurs, formation des liaisons Phosphodiester, synthèse sur support solide.

COMPETENCES ACQUISES : Eléments de réactivité chimique rencontrés lors de la synthèse des biomolécules.

ÉVALUATION : Contrôle terminal- 100% examen final

UE 1.8 et 3.11C : Chemistry of Biomolecules: peptides, sugars and nucleic acids

IDENTIFICATION CODE : UE 1.8 et 3.11C (chim mol) ECTS : 3

LECTURERS :

Patricia Busca

Mélanie Etheve-Quelquejeu

20h courses

10h TD


Teacher in charge : Mélanie Etheve-Quelquejeu

GOALS

The objective of this course is to address problems specific to the synthesis of biomolecules (peptides, sugars and nucleic acids) based on general concepts of organic chemistry. Prerequisite : Have followed the UEs Organic Chemistry L3

PROGRAM Sugars: Structural Aspects (conformation, stereoelectronic effects), chemistry of monosaccharides (protective groups, substitution reactions), training of O-glycoside bonds (activation methods, control of stereochemistry, mechanistic aspects). Peptides: Formation of peptide bonds, synthetic strategy, synthesis on a solid support. Nucleic acids: Protective Groups, training Phosphodiester bonds synthesis on a solid support.

Skills acquired : Chemical reactivity elements encountered in the synthesis of biomolecules .

ÉVALUATION : Terminal-control 100% final exam

UE 1.9 : Méthodes de séparation et d’analyse


INTERVENANTS :

P. Houzé

J.-J. Houri


RESPONSABLE: P. Houzé

OBJECTIFS

- Comprendre les principes fondamentaux mis en jeu en extractions et en chromatographies liquide et gazeuse

- Les appliquer à la purification et à l’analyse qualitative et quantitative de composés organiques et minéraux

Pré requis : Notions de chimie de solution et de chimie organique PROGRAMME

Rappels : Equilibres - Interactions Chromatographies : - Généralités sur les méthodes chromatographiques - La chromatographie en phase liquide : Description des différents systèmes chromatographiques

et mécanismes de rétention. Instrumentation - La chromatographie en phase gazeuse : Description des différents systèmes chromatographiques

et mécanismes de rétention. Instrumentation - Optimisation de la séparation en chromatographie - Introduction à la chromatographie en phase supercritique Traitements de l'échantillon : - Généralités sur l’extraction liquide-liquide - Généralités sur l’extraction liquide-solide Etudes quantitatives : - Méthodes d’étalonnage en chromatographie - Notion de validation d’une méthode de dosage Applications lors du cours et sous forme d’ED

COMPETENCES ACQUISES :

- Développer la démarche scientifique de l’étudiant dans le domaine des sciences séparatives, par la compréhension des principes fondamentaux

- Appliquer ces principes, de la mise au point jusqu’à la validation analytique

ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.9 : Separation and Analysis Methods


LECTURERS :

P. Houzé

J.-J. Houri


Teacher in charge : P. Houzé

GOALS

- Understand the basic principles involved in the extraction and liquid and gas chromatography - The applied to the purification and the qualitative and quantitative analysis of organic and inorganic compounds

Prerequisite : Concepts of chemistry and organic chemistry solution

PROGRAM

Reminders : Equilibrium - Interactions Chromatography : - Overview of chromatographic methods - Liquid phase chromatography: Description of the different chromatographic systems and retention mechanisms. instrumentation - The gas chromatography: Description of various chromatographic systems and retention mechanisms. instrumentation - Optimization of the chromatographic separation - Introduction to chromatography supercritical Sample treatments : - General information on liquid-liquid extraction - General information on the liquid-solid extraction Quantitative studies: - Calibration methods in chromatography - Validation Concept of an assay Applications during the course and in the form of ED

Skills acquired : - Developing the scientific approach of the student in the field of separation sciences,

by understanding the basic principles - Applying these principles, the development to analytical validation

EVALUATION : Terminal control

UE 1.10 : Bases moléculaires et cellulaires de la biologie


INTERVENANTS :

A. Dobbertin, S. Soues


RESPONSABLES : A. Dobbertin, Sylvie Soues

OBJECTIFS

Donner les bases de biochimie et biologie pour les étudiants chimistes provenant de licence hors paris Descartes et n’ayant pas encore acquis ces connaissances indispensables pour suivre les UE de chimie biologique et analyses.

Pré requis : aucun PROGRAMME

Rappels de biologie cellulaire et moléculaire (30h, 30 ECTS):

- cellules procaryotes, eucaryotes

- L'organisation cellulaire: principaux organites/compartiments (membranes, cytoplasme, noyau/nucléoplasme, mitochondries/chloroplastes, réticulum endoplasmique et appareil de Golgi, vésicules, vacuoles)

-biochimie structurale : protéines et acides nucléiques

- enzymologie : cinétique de Mickaelis Menten, Km, Ki

- Un aperçu du métabolisme cellulaire : Notions d'énergétique et d'enzymologie. Principales voies anaboliques et cataboliques (métabolismes glucidiques et lipidiques), aperçu des grands carrefours métaboliques de la cellule animale et importance des régulations. Lien entre métabolique et grands processus cellulaires

- Grands processus cellulaires: cycle cellulaire et réplication. Expression des gènes, transcription, maturation des ARNm, traduction. Les grandes régulations post-traductionnelles (phosphorylation, glycosylation, ubiquitinylation...) et quelques exemples appliqués de signalisation cellulaire (cascade de kinases, dégradation des protéines par le protéasome)

.

COMPETENCES ACQUISES : A l’issue de cet enseignement les étudiants sont à même de suivre les enseignements de chimie moléculaires et analyses dirigées vers les sciences du vivant. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 1.10 : Molecular and cellular biology


LECTURERS :

A. Dobbertin, S. Soues


Teachers in charge : A. Dobbertin, S. Soues

GOALS

Give biochemistry and biology databases for students chemists from Paris Descartes license out and have not yet acquired the knowledge necessary to follow the EU organic chemistry and analysis.

Prerequisite : none PROGRAM

Cellular and molecular biology recalls (30h, 30 ECTS): - Prokaryotic cells, eukaryotic - The cellular organization: main organelles / compartments (membrane, cytoplasm, nucleus / nucleoplasm, mitochondria / chloroplasts, endoplasmic reticulum and Golgi apparatus, vesicles, vacuoles) structural -Biochimy: proteins and nucleic acids - Enzymology: Mickaelis Menten kinetics, Km, Ki - An overview of cell metabolism: energy concepts and enzymology. Main anabolic and catabolic pathways (carbohydrate and lipid metabolism), overview of major metabolic crossroads of the animal cell and the importance of regulations. Relationship between metabolic and cellular processes large - Major cellular processes: cell cycle and replication. Gene expression, transcription, mRNA processing, translation. The major post-translational regulation (phosphorylation, glycosylation, ubiquitination ...) and some applied examples of cell signaling (kinase cascade, protein degradation by the proteasome)

Skills acquired : At the end of the course students are able to follow the molecular chemistry lessons and tests directed to the life sciences. ÉVALUATION : Terminal control

UE 1.11 : Health and Safety - Quality Control


CONTRIBUTORS:

D. Onidas

P. Espeau

Y. Corvis

TEACHING LANGUAGE french

RESPONSABLE : D. Onidas – P. Espeau

GOALS

- Complete the study of redox reactions and their applications - Understanding of the classical thermodynamics as part of physico-chemical characterizations of solid state materials - Initiate the students to solid state physicochemical characterization techniques - Understanding of the basic principles involved in various analytical and physicochemical techniques - Apply these principles to qualitative, quantitative and mechanistic analysis of chemical compounds and biological systems.

prerequisites: Knowledge and basic concepts in general chemistry (thermodynamics, chemistry of solutions) acquired in License of Chemistry

PROGRAM

Electrochemical methods

Batteries and electrolysis

Introduction to electroanalytical methods : coulometry, potentiometry, voltammetry

Physical and chemical analysis methods General information about the states of matter and thermodynamics Thermal analysis (DSC, TGA) X-ray diffraction Interfacial and multiphase systems

ACQUIRED SKILLS :

- The student will complete his scientific training in the field of physicochemical methods through deeper understanding of the fundamentals of physical chemistry

- Cross concept: the student will apply the same principles to the study of chemical compounds and more complex systems (biological systems)

- The student develops his scientific approach combining concepts from lectures to practical applications from research papers

EVALUATION : continuous test (20%) and final exam (80%)

UE 1.11 : Méthodes physico-chimiques analytiques


INTERVENANT :

D. Onidas


RESPONSABLE : D. Onidas

OBJECTIFS

- Compléter et approfondir l’étude des réactions d’oxydoréduction, de la radioactivité et des techniques spectroscopiques initiées en licence - Comprendre les principes fondamentaux mis en jeu dans les différentes techniques analytiques et spectroscopiques - Appliquer ces principes à l’analyse qualitative, quantitative et mécanistique de composés chimiques et de systèmes biologiques - Initier l’étudiant à des techniques spectroscopiques de pointe


Méthodes électrochimiques

Piles et électrolyse

Introduction aux méthodes d’analyses électrochimiques : coulométrie, potentiométrie, courbes intensité-potentiel, voltamétrie

Méthodes de dosage par marquage

Dilution isotopique avec marqueur radioactif

Mesure des activités radio-isotopiques

Analyse par activation neutronique

Méthodes spectroscopiques résolues en temps résolu

Rappels des principes de base de la spectroscopie (UV/Vis, fluorescence, IR)

FRET

Absorption transitoire et expériences de pompe-sonde

Fluorescence résolue en temps : comptage de photon unique, somme de fréquences

Applications des différentes techniques à l’étude de systèmes biologiques : applications en cours et en ED (via la lecture d’articles)


- L’étudiant complète sa formation scientifique dans le domaine des méthodes physicochimiques via la compréhension des principes fondamentaux

- Notion de transversalité : l’étudiant applique ces mêmes principes à l’étude de composés chimiques et de systèmes plus complexes (systèmes biologiques)

L’étudiant développe sa démarche scientifique en associant notions du cours à des applications concrètes extraites d’articles de recherches


UE 1.11 : Physical and chemical analytical methods


LECTURER:

D. Onidas

TEACHING LANGUAGES French

Teacher in charge : D. Onidas

GOALS

- Complete and further study of redox reactions, radioactivity and spectroscopic techniques initiated license - Understand the basic principles involved in various analytical and spectroscopic techniques - Applying these principles to the qualitative analysis, quantitative and mechanistic chemical compounds and biological systems - Introduce students to advanced spectroscopic techniques Prerequisites:

PROGRAM

Electrochemical methods Batteries and electrolysis Introduction to electrochemical analysis methods: coulometry, potentiometric, current-potential curves voltammetry Labeling assay methods Isotopic dilution with radiolabeled Measurement of radioisotope activities Neutron activation analysis Resolved spectroscopic methods time-resolved Recall spectroscopy fundamentals (UV / Vis, fluorescence, IR) FRET Transient absorption and pump-probe experiments Time resolved fluorescence: single photon counting, sum frequency Applications of different techniques to the study of biological systems: current applications and ED (via reading articles) ACQUIRED SKILLS : - The student will complete his scientific training in the field of physicochemical methods through the understanding of fundamental principles - Cross-Concept: the student applies the same principles to the study of chemical compounds and more complex systems (biological systems) The student develops his scientific approach combining course concepts to practical applications taken from research articles ÉVALUATION : Terminal control

UE 1.12 : Méthodes de séparation et d’analyse 2


INTERVENANT :

MC. Menet

A. Dugay

D. Fompeydie

LANGUES D’ENSEIGNEMENT Français

RESPONSABLE : M.C. Menet

OBJECTIFS

Cette UE est complémentaire des UE 1.2 – Spectroscopies – et UE 1.9 – Méthodes de séparation et d’analyse. Pré requis :

PROGRAMME Méthodes de séparation : Chromatographie en phase gazeuse (analyse de l’espace de tête, étalonnage interne Chromatographie en phase liquide (échange d’ions/étalonnage externe, séparation d’énantiomères) Méthodes spectrales : - Spectrophotométrie Infrarouge - Spectrophotométrie UV/Visible - Spectrofluorimétrie - Spectrométrie d’Absorption Atomique (SAA), d’Emission Atomique (SEA) - RMN Couplage des méthodes séparatives à la spectrométrie de masse Présentations orales de publications scientifiques COMPETENCES ACQUISES : Pour faire suite à un enseignement théorique, les méthodes spectrales et de séparation sont ici étudiées de façon pratique conférant ainsi à l’étudiant de solides connaissances dans le domaine de l’analyse. - Acquisition de compétences expérimentales spécifiques

- L’étudiant met en œuvre une démarche scientifique ; il applique une technique expérimentale en cours, il analyse et interprète ses résultats.

ÉVALUATION : Contrôle Continu

UE 1.12 : Methods of separation and analysis 2 TP


LECTURERS :

MC. Menet

A. Dugay

D. Fompeydie

TEACHING LANGUAGES French

Teacher in charge : M.C. Menet

GOALS

The EU is complementary EU 1.2 - Spectroscopy - EU and 1.9 - Separation and Analysis Methods. Prerequisites:

PROGRAM Separation methods: Gas chromatography (analysis of the head space, internal calibration Liquid chromatography (ion exchange / external calibration, separation of enantiomers) Spectral methods: - Infrared spectrophotometry - Spectrophotometry UV / Visible - Spectrofluorimetry - Atomic Absorption Spectrometry (AAS), Atomic Emission (SEA) - RMN Coupling of separation methods with mass spectrometry Oral presentations of scientific publications ACQUIRED SKILLS : In response to a theoretical, spectral methods and separation are studied here conveniently thus giving the student a solid knowledge in the field of analysis. - Acquisition of specific experimental skills - The student implements a scientific approach; it applies an experimental technique in progress, analyzes and interprets the results.

ÉVALUATION : Continuous monitoring

UE 1.14 (UE 6 à P7) : Techniques Analytiques et Chimiométrie

IDENTIFICATION CODE : UE 1.14 (UE 6 à P7) ECTS : 3 ECTS

INTERVENANTS

Rémi Losno

Marc Bennediti

Francois Prevot

Alexis Groleau,

Didier Jezequel

Yann Sivry


RESPONSABLE: R. Losno

OBJECTIFS Acquérir les bases théoriques de l'instrumentation en analyse chimique

Pré-requis : Niveau Licence de Chimie, Chimie physique, Sciences Physiques, Physique,

PROGRAMME Ce programme se structure en 2 parties. La première partie concerne l'analyse élémentaire, la deuxième l'analyse moléculaire organique et minérale.

Partie 1: Analyse élémentaire (RL, 8h, 11 eq.td; DJ, 4h, 5 eq.td )

1. Plasmas (RL) 2. Spectrométrie atomique: émission, absorption, fluorescence (RL) 3. Spectrométrie de rayons X et γ: fluorescence, EDAX, activation neutronique (RL) 4. Spectrométrie de masse, analyse isotopique (RL). 5. Méthodes spécifiques en colorimétrie et électrochimie pour l'analyse élémentaire

(DJ)

Partie 2: Chimiométrie (8h, 10 eq.td)

Statistiques de base pour la chimie analytique (FP). Etalonnages, précision et justesse, calculs d'incertitudes (FP). Traitement des données, utilisation des outils statistiques des tableurs. Organisation

des données (FP).

EVALUATION : Examen final : 70 % Travaux pratiques : 30 %


UE 1.14 (UE 6 à P7) : Analytical Techniques and Chemometrics

IDENTIFICATION CODE : UE 1.14 (UE 6 à P7) ECTS : 3 ECTS

LECTURERS

Rémi Losno

Marc Bennediti

Francois Prevot

Alexis Groleau,

Didier Jezequel

Yann Sivry


Teacher in charge: R. Losno

GOALS Acquire the theoretical basics of instrumentation in chemical analysis

Prerequisites: Level Degree in Chemistry, Physical Chemistry, Physical Science, Physics,

PROGRAM This program is structured in two parts. The first part of the elementary analysis, the Second organic and inorganic molecular analysis. Part 1: Analysis (RL, 8h, 11 eq.td, DJ, 4h, 5 eq.td) 6. Plasmas (RL) 7. Atomic Spectrometry: emission, absorption and fluorescence (RL) 8. X-ray spectrometry and γ: fluorescence, EDAX, neutron activation (RL) 9. Mass spectrometry, isotope analysis (RL). 10. Specific methods colorimetry and electrochemistry for elemental analysis (DJ) Part 2: Chemometrics (8 am, 10 eq.td) ⟩ Basic Statistics for analytical chemistry (FP). ⟩ Calibrations, precision and accuracy, uncertainty calculations (FP). ⟩ Data processing, use of statistical tools spreadsheets. Data Organization (FP).

EVALUATION : Final exam: 70% Practical: 30%

ACQUIRED SKILLS :

UE 2.1 : Modélisation Moléculaire

IDENTIFICATION CODE : UE 2.1 ECTS : 3 INTERVENANTS : Paris Diderot

F. Maurel


RESPONSABLES : F. Maurel

OBJECTIFS

Comprendre les limites de la description du modèle monoélectronique dans l’étude de la structure électronique des molécules ; Illustration sur la rupture d’une liaison

Connaître les différentes façons de déterminer la fonction d'onde d'un système moléculaire

Comprendre comment on calcule les diverses propriétés physico-chimiques du système à partir de sa fonction d'onde.

Comprendre et connaître les limites de chaque méthode de modélisation utilisée.


- Rappels sur les Orbitales moléculaires

- Les approximations générales (Born-Oppenheimer, orbitalaire)

- les approches multi-électroniques (déterminant de Slater, combinaisons de déterminants, méthode de Hartree-Fock, approches ab initio et semi-empiriques)

- Méthodes d’exploration d’une surface de potentiel : points stationnaires, chemins réactionnels

- Introduction au calcul des états excités (calculs semi-empiriques)

- Effet de solvant : méthode du continuum et méthode de la supermolécule.

COMPETENCES ACQUISES : A l’issue de cet enseignement les étudiants sont ÉVALUATION : Contrôle terminal + épreuve pratique

UE 2.1 : Bases of molecular modeling

IDENTIFICATION CODE : UE 2.1 ECTS : 3 LECTURERS : Paris Diderot

F. Maurel

TEACHING LANGUAGE Français

Teacher in charge : F. Maurel

GOALS

Understand the limitations of the description of the one-electron model in the study of the electronic structure of molecules; Illustration on the break of a link Knowing the different ways to determine a molecular system the wave function Understanding how we calculate the various physico-chemical properties of the system from its wave function. Understand and know the limits of each modeling approach.

Prerequisites: PROGRAM

- Reminders on molecular orbitals

- General approximations (Born-Oppenheimer, orbital) - Multi-electronic approaches (Slater determinant, combinations of determinants, Hartree-Fock approaches ab initio and semi-empirical) - Exploration Methods of surface potential: stationary points, reaction paths - Introduction to the calculation of excited states (semi-empirical calculations) - Solvent Effect: method and continuum method supermolecule.

ACQUIRED SKILLS : ÉVALUATION : Terminal Control + practical test

UE 2.2 : Méthodes d’étude des mécanismes réactionnels


INTERVENANTS :

Hamid Dhimane

Farouk Berhal


RESPONSABLES : Pr Hamid Dhimane

OBJECTIFS

L’objectif de ce cours est de familiariser les étudiants avec les différents outils de la chimie (organique et générale) nécessaires à la compréhension de la structure et à la prédiction de la réactivité/stabilité en chimie moléculaire.

Seront exposés les concepts théoriques et les diverses approches expérimentales, ainsi que les méthodes de traitement des données pour en extraire des informations sur les structures des complexes activés, les interactions affectant la réactivité, en vue d’établir les mécanismes réactionnels.

Pré requis : Maîtrise des connaissances et concepts de base en chimie (générale, organique et inorganique) acquis en L3 Chimie.

PROGRAMME

(20h de cours + 10h d’ED)

* Modèles de la liaison chimique et structure moléculaire Liaison de valence ; théorie HSAB, théorie des orbitales moléculaires ; application de la théorie des O.M. de Hückel aux systèmes conjugués ; aromaticité et homoaromaticité ; théorie de perturbation des O.M. et méthode des orbitales frontalières. * Analyse et effets conformationnels * Effets stériques et stéréoélectroniques sur la stabilité et la réactivité *Etude et description des mécanismes réactionnels : critères thermodynamique et cinétique, effets de substituants (Hammett, Taft), concepts mécanistiques de base (contrôle cinétique vs thermodynamique, postulat de Hammond, principe de Curtin-Hammett), études de mécanismes (marquage et effets isotopiques, preuves stéréochimiques et cinétiques, effets du milieu, catalyse, effet de structure en phase gazeuse…), états de transitions, intermédiaires réactionnels. Illustration des effets des différents paramètres en réexaminant des mécanismes déjà vus en licence (SN, E, Add…) et applications à d’autres réactions (réactions concertées dont péricycliques, cyclisations, chimie des énolates, organometalliques…)


A l’issue de cet enseignement les étudiants doivent savoir : - interpréter les données expérimentales et théoriques pour proposer des mécanismes en

accord avec ces données, - utiliser des informations sur le mécanisme pour prévoir les différents aspects de la

sélectivité - anticiper, ou expliquer la formation de produits secondaires et pouvoir proposer des

solutions permettant d’en éviter (limiter) la formation.


UE 2.2 : Reaction mechanisms Study Methods


LECTURERS :

Hamid Dhimane

Farouk Berhal


Teacher in charge : Pr Hamid Dhimane

GOALS

The objective of this course is to familiarize students with the various tools of chemistry (organic and general) necessary to understanding the structure and predicting the reactivity / stability in molecular chemistry. Will be exposed the theoretical concepts and the various experimental approaches, and data processing methods to extract information on the structures of the activated complex interactions affecting reactivity, to establish the reaction mechanisms.

Prerequisites: Mastery of basic knowledge and concepts in chemistry (general, organic and inorganic) acquired L3 chemistry.

PROGRAM (20h + 10h courses ED) * Templates of chemical bonding and molecular structure Valence bond; HSAB theory, molecular orbital theory; application of OM Hückel theory to the combined systems; aromaticity and homoaromaticity; OM perturbation theory and border orbital method. * Analysis and conformational effects * Steric and stereoelectronic effects on the stability and responsiveness * Study and description of reaction mechanisms: thermodynamic and kinetic criteria, substituent effects (Hammett, Taft), basic mechanistic concepts (kinetic vs. thermodynamic control, Hammond's postulate, principle of Curtin-Hammett), mechanistic studies (marking and effects isotopic stereochemical and kinetic evidence, environmental effects, catalysis, structural effect in the gas phase ...), transition states, reaction intermediates. Illustration of the effects of various parameters by reviewing mechanisms already seen license (SN, E, Add ...) and applications to other reactions (including concerted pericyclic reactions, cyclizations, chemistry of enolates, organometallic ...) ACQUIRED SKILLS : After this education students need to know:

- Interpret the experimental and theoretical data suggest mechanisms in line with these data, - Use information on the mechanism to provide different aspects of selectivity - Anticipate or explain the formation of by-products and to propose solutions to avoid (limited) training.

ÉVALUATION : Terminal control

UE 2.3 : Electrochimie


INTERVENANTS :

M. Robert

D. Onidas


RESPONSABLES : M. Robert

OBJECTIFS

Ce cours a deux objectifs : d'une part introduire les éléments fondamentaux d'électrochimie moléculaire nécessaires à la compréhension et l'étude des processus chimiques et biochimiques faisant intervenir des transferts d'électrons, d'autre part donner un bref aperçu de quelques applications industrielles importantes de l'électrochimie.

Pré requis : Maitrise des connaissances et concept de base en chimie acquis en L3 Chimie.

PROGRAMME

Après quelques brefs rappels sur la thermodynamique électrochimique et la nature des interfaces chargées, les différents phénomènes contrôlant une réaction de transfert de charge à une électrode seront étudiés en détail via notamment l’étude approfondie des méthodes stationnaires utilisées en électrochimie. Une introduction à la voltamétrie cyclique permettra de donner un aperçu sur la possibilité d'étudier des systèmes chimiques et biochimiques complexes, où réactions redox et chimiques sont intimement associées. Les principales applications de l’électrochimie telles que le stockage de charges (pile, accumulateur, pile à combustible) ainsi que quelques exemples d’utilisation des techniques électrochimiques en recherche seront par la suite présentées.

Cet enseignement est constitué de 12h de cours-TD.

COMPETENCES ACQUISES : A l’issue de cet enseignement les étudiants. ÉVALUATION : Contrôle terminal 100 %

UE 2.3 : Electrochemistry


LECTURERS :

M. Robert

D. Onidas


Teacher in charge : M. Robert

GOALS

This course has two objectives: firstly introduce the basic elements of molecular electrochemistry necessary to the understanding and study of chemical and biochemical processes involving electron transfer, but also to give a brief overview of some applications important industrial electrochemistry.

Prerequisites: Mastery of basic knowledge and concept in chemistry acquired L3 chemistry.

PROGRAM

After a few brief reminders on electrochemical thermodynamics and the nature of charged interfaces, different phenomena controlling a transfer reaction load to an electrode will be studied in detail including via in-depth study of stationary methods used in electrochemistry. An introduction to the cyclic voltammetry will provide insight into the possibility of studying complex chemical and biochemical systems, where redox chemical reactions and are intimately associated. The main electrochemical applications such as the charge storage (battery, battery, fuel cell) and some examples of using electrochemical research techniques will be presented later. This teaching consists of 12 hours of lessons-TD.

ACQUIRED SKILLS : ÉVALUATION : Terminal control 100%

UE 2.4 : Strategies for access to complex molecules


LECTURERS :

M. Ethève-Quelquejeu

G. Prestat



GOALS

Being able to identify effective strategies for synthesis of medium complex organic compound.

Prerequisite: Mastery of basic knowledge and concept in organic chemistry. COURSE OF STUDY

Main protective groups in organic synthesis. (Pr. M. Etheve-Quelquejeu, 10h courses + 5h Tutorial) Retrosynthesis elements: disconnection, building blocks, interconversion of

functional groups, addition of functional groups. Examples of synthetic compounds of biological interest.

(Pr. G. Prestat, 10h courses + 5h tutorial)

Skills acquired: At the end of the course students are able to define a strategy for the synthesis of organic molecules moderately complex. EVALUATION : Final exam

UE 2.5 : Synthèse d’hétérocycles

IDENTIFICATION CODE : UE 2.5 ECTS : 3 INTERVENANTS :

H. Dhimane


RESPONSABLES : H. Dhimane

OBJECTIFS

Les systèmes hétérocycliques aromatiques, ou non, sont présents dans 80% des médicaments actuellement sur le marché. L’objectif de ce cours est d’étudier la synthèse des principaux motifs hétérocycliques ainsi que leur réactivité.

Pré requis : Maîtriser les données acquises au niveau du cycle licence, concernant la structure et les concepts de base de la réactivité des principales fonctions

PROGRAMME (20h de cours et 10h de TD)

Synthèse et réactivité des principaux hétéromicrocycles :

- Oxiranes, thiiranes, aziridines, dioxiranes et oxaziridines - Oxétane, thiétane, azétidine, oxétanones et azétidinones

Synthèse de certains cycles hétéroaromatiques : - Furane, pyrole, thiophène et oxazoles - Indole, benzo[b]furane et benzo[b]thiophène - Pyridine, quinoléine et isoquinoléine

Exemples de synthèses d’hétérocycles azotés d’intérêt biologique

Skills acquired: At the end of the course students are able to define heterocyclic units of synthetic strategies and their use in the efficient development of various molecular structures. ÉVALUATION : Terminal control

UE 2.5 : Synthesis of heterocycles

IDENTIFICATION CODE : UE 2.5 ECTS : 3 LECTURERS :

H. Dhimane


Teacher in charge : H. Dhimane

GOALS

Aromatic heterocyclic systems, or not, are present in 80% of the drugs currently on the market. The objective of this course is to study the synthesis of the main heterocyclic units as well as their reactivity.

Prerequisite: Mastering the data acquired in the license cycle, on the structure and basic concepts of the reactivity of the main functions

PROGRAM (20 hours of courses and 10 hours of tutorials) Synthesis and reactivity of the main hétéromicrocycles: - Oxiranes, thiiranes, aziridines, dioxiranes and oxaziridines - Oxetane, thietane, azetidine, oxetanones and azetidinones Synthesis of certain heteroaromatic rings: - Furan, pyrrole, thiophene and oxazoles - Indole, benzo [b] furan and benzo [b] thiophene - Pyridine, quinoline and isoquinoline Examples of syntheses of heterocycles of biological interest Skills acquired: At the end of the course students are able to define heterocyclic units of synthetic strategies and their use in the efficient development of various molecular structures ÉVALUATION : Terminal control

UE 2.6a,c : Reactivity of transition metal complexes

IDENTIFICATION CODE : UE 2.6a,c ECTS : 3

LECTURERS:

D. Over

O. Reinaud

TEACHING LANGUAGE English and French

TEACHER in charge : D. Over

OBJECTIFS

Use the knowledge of structure and bonding to predict responsiveness in organometallic chemistry and coordination chemistry.

Organometallic chemistry: understanding their applications in homogeneous catalysis in fine chemicals and industrial application. This will be achieved through the focus mechanisms of some selected change and the presentation of the most important industrial processes associated.

Coordination Chemistry: namely studying biochemical and chemical mechanism of the founders and extrapolate knowledge. Biomimetic systems - bio-inspired systems Prerequisite : Validation of UEs organometallic chemistry and coordination S1

PROGRAM

Part 1 (2 ECU): 2.6c General - Pioneer and catalytic organometallic species, homogeneous catalysis and heterogeneous Basics of asymmetric organometallic catalysis Achiral homogeneous hydrogenation of alkenes and ketones Asymmetric hydrogenation, ligands used Functionalization of olefins (hydrocyanisation, hydroamination, Wacker process ..) Carbonylation (training acetic acid, hydroformylation of olefins) Metathesis of olefins and alkynes

Polymerization and oligomerization of olefins

Part 2 (1 ECU) : 2.6a Coordination chemistry in biological systems A remarkable example of synergy between chemistry and biology discovery of how the active site of galactose oxidase, kinetic studies, isotope effect, reaction intermediates and transition state, Hammet Design and development of structural and functional model systems for the oxidation of alcohols to aldehydes with molecular oxygen

Skills acquired : EVALUATION : Final written exam and oral presentation

UE 2.6a,b : Redox metalloenzymes and models

IDENTIFICATION CODE : UE 2.6a,b ECTS : 3

LECTURERS :

O. Reinaud

J-N. Rebilly

Teaching language

French and English

Teacher in charge: O. Reinaud

GOALS

The purpose of this course is to discover the principles governing the redox reactivity in the study of biological systems involved in electron transfer and metabolism of oxygen. Chemical roles of key organic and metal cofactors (Fe, Cu) and their interactions will be discussed by presenting comparative metallo-proteins and their chemical models. The focus will be on understanding the mechanisms at the molecular level.

Prerequisite: Mastery of basic knowledge and concept in organic chemistry acquired L3 chemistry.

PROGRAM

Part 1 (2 ECTS): 2.6b Tutored work on redox metalloenzymes and their chemical models. Oral presentation, discussion, comparison, conclusions, perspectives Part 2 (1 ECTS) : 2.6a Coordination chemistry in biological systems A remarkable example of synergy between chemistry and biology discovery of how the active site of galactose oxidase, kinetic studies, isotope effect, reaction intermediates and transition state, Hammet

Design and development of structural and functional model systems for the oxidation of alcohols to aldehydes with molecular oxygen Skills acquired : EVALUATION : Final written exam and oral presentation

UE 2.7 : Méthodes biologiques et biotechnologiques 1


INTERVENANTS :

M.-A. Sari

E. Blanc

D. Buisson

P. Nioche


RESPONSABLE: M.-A. Sari

OBJECTIFS

L’objectif de cette UE est de dispenser aux étudiant(e)s une formation en biologie moléculaire. Cette formation a pour but de permettre la maîtrise des bases théoriques de cette discipline qui est dispensée lors des enseignements formels.

Pré requis : connaissances de base en biochimie. Les bases de la replication, transcription et traduction doivent être acquises

PROGRAMME

Du clonage à l’expression et la purification de protéines dans des microorganismes (procaryotes et eucaryote), des cellules de mammifères aux animaux transgéniques Utilisation de microorganismes par les chimistes de la biocatalyse en chimie fine à la biorémédiation

COMPETENCES ACQUISES : Maitriser les principales techniques théoriques de biologie moléculaire.

Etre capable de travailler sur un programme scientifique avec des biologistes et des généticiens


UE 2.7 : Biological and biotechnological methods 1


LECTURERS :

M.-A. Sari

E. Blanc

D. Buisson

P. Nioche


Teacher in charge: M.-A. Sari

GOALS

The objective of this course is to provide the student (s) in molecular biology training. This training is designed to allow control of the theoretical foundations of the discipline that is provided in the formal teachings. Prerequisite: basic knowledge in biochemistry. The basics of replication, transcription and translation must be acquired

PROGRAM Cloning in the expression and purification of proteins in microorganisms (prokaryotic and

eukaryotic), mammalian cells transgenic animals Use of microorganisms by chemists of biocatalysis in fine chemicals bioremediation Skills acquired : Master the main theoretical techniques of molecular biology. Being able to work on a scientific program with biologists and geneticists


UE 2.8 : Méthodes biologiques et biotechnologiques 2


INTERVENANTS :

E. Blanc

M.-A. Sari


RESPONSABLE: M.-A. Sari

OBJECTIFS

L’objectif de cette UE est de dispenser aux étudiant(e)s une formation pratique correspondant à l’UE théorique 2.7 Pré requis : UE 2.7

PROGRAMME Cette UE se présentera sous forme de travaux pratiques sur 5 jours correspondant au clonage, expression et purification de protéine.

COMPETENCES ACQUISES : Maitrise des principales techniques expérimentales de biologie moléculaire et travail en groupe

ÉVALUATION : 100% Contrôle continu. Note de TP reportée en session de rattrapage

UE 2.8 : Biological and biotechnological methods 2


LECTURERS :

E. Blanc

M.-A. Sari


Teacher in charge: M.-A. Sari

GOALS

The objective of this course is to provide the student (s) practical training corresponding to the theoretical EU 2.7 Prerequisite: UE 2.7

PROGRAM The EU will take the form of practical work 5 days corresponding to the cloning, expression and protein purification.

Skills acquired : Mastery of the main molecular biology experimental techniques and group work

ÉVALUATION : 100% continuous assessment. Note TP postponed remedial session

UE 2.9 (UE9.3 P7) : Electrochimie et énergies


INTERVENANTS :

M. Robert

H. Randriamahazaka


RESPONSABLE: H. Randriamahazaka

OBJECTIFS

Il s’agira d’étudier les bases électrochimiques permettant de comprendre l’impact des nanosciences sur les processus de conversion, de production et de stockage de l’énergie dans le contexte actuel de développement des énergies renouvelables. Comme ces transferts de charge se déroulent à l’interface solide/liquide, nous étudierons particulièrement les catalyseurs moléculaires, nanomatériaux et les surfaces nanostructurées. Pré requis : Niveau Licence de Chimie, Chimie physique, Sciences Physiques, Physique.

PROGRAMME 1. Introduction : Enjeux énergétiques, rôle des nanosciences (2h) 2. Les nanomatériaux pour stocker et produire de l'énergie propre (16 h) 2.1. Electrochimie sur les semi-conducteurs 2.2 Cellule photovoltaïque de type Grätzel 2.3. Processus électrochimique dans les supercondensateurs et batteries (transport, rôle du

solvant,…) 3. Systèmes moléculaires pour le stockage et l'utilisation de sources d'énergie renouvelables (16h) 3.1. Transfert d’électrons (théorie de Marcus,…) 3.2. La photosynthèse, (bio)-chimie verte déclenchée par l'énergie solaire; vers la

photosynthèse artificielle ? 3.3. Catalyse moléculaire pour la réduction des protons en H2 et la réduction de CO2 en carburants synthétiques et produits valorisables Cours : 14 h, TD : 14 h, TP : 6 h

COMPETENCES ACQUISES : • Rôle du transfert de charge (ions et électrons) dans les processus de stockage et de production d’énergie.

• Apport des nanomatériaux et des systèmes moléculaires dans le domaine des énergies renouvelables (stockage et production d'énergie à la demande).

ÉVALUATION : Examen final : 50 % Travaux personnels (TP) : 50 %

UE 2.9 (UE9.3 P7) : Electrochemistry and Energy


LECTURERS :

M. Robert

H. Randriamahazaka


Teacher in charge: H. Randriamahazaka

GOALS

It will study the electrochemical foundation for understanding the impact of nanoscience on the conversion process, production and storage of energy in the current context of renewable energy development. As these charge transfer takes place in the solid / liquid interface, we particularly study the molecular catalysts, nanomaterials and nanostructured surfaces. Prerequisite: Level Degree in Chemistry, Physical Chemistry, Physical Science, Physics.

PROGRAM

1. Introduction: Energy Issues, the role of nanosciences (2h) 2. nanomaterials to store and produce clean energy (16 hours) 2.1. Electrochemistry of Semiconductors 2.2 Photovoltaic cell type Grätzel 2.3. Electrochemical process in supercapacitors and batteries (transport, role of solvent ...) 3. Molecular Systems for storage and use of renewable energy sources (16h) 3.1. Electron transfer (Marcus theory, ...) 3.2. Photosynthesis, (bio) Green -Chemicals triggered by solar energy; to artificial photosynthesis? 3.3. Molecular catalysis for reduction of protons to H2 and CO2 reduction of synthetic fuels and valuable products Course: 14 h TD: 14 h TP: 6 h

Skills acquired : • The role of charge transfer (ions and electrons) in the storage and power generation process. • Contribution of nanomaterials and molecular systems in the field of renewable energy (storage and production of energy demand).

ÉVALUATION : Final exam: 50% Personal work (TP): 50%

UE 2.10 : Statistics


TEACHERS :

M. Chiadmi

Teaching language French

Professor in charge : M. Chiadmi

Goals

Statistic analysis of data and modelling of the cofactors relationship. Validation of methods used in calibration and prediction processes. Prerequisite course : probability distributions; descriptive statistics and estimation ; basic inferential statistics

SCHEDULE Review : matrix calculation Statistic modelling :

Analysis of variance, simple and multiple Regression analysis, partial Least-squares, Logistic Regression, Component analysis

Calibration :

Model calibration and Prediction

Examples with R program.

Acquired skills : - to be able to elaborate a linear model (context and hypothesis) and investigate the factors relationship occurrence. - to learn how to reduce the model by non significant terms - to implement a calibration process and estimate the confidence level of results EXAMINATION : final test

UE 2.11 : Biologie Structurale


INTERVENANTS :

N. Leulliot

P. Vasos


RESPONSABLE : P. Vasos

OBJECTIFS

Initiation et compréhension des deux techniques de biologie structurale existantes : la résonnance magnétique nucléaire (RMN) et la cristallographie des rayons X (RX). Pré requis :

PROGRAMME En RMN, notions de spin et de couplage, traitement du signal, acquisition des données à 1, 2 et 3 dimensions, modélisation et exemples pratiques. En RX, notions de cristallisation de protéines, acquisition et traitement des données, résolution de structures et exemples appliqués. COMPETENCES ACQUISES :


UE 2.11 : Structural biology


LECTURERS :

N. Leulliot

P. Vasos


Teacher in charge : P. Vasos

GOALS

Initiation and understanding of both existing structural biology techniques: nuclear magnetic resonance (NMR) and X-ray crystallography (RX). Prerequisite:

PROGRAM NMR, and concepts of spin coupling, signal processing, data acquisition at 1, 2 and 3-dimensional modeling and practical examples. RX, protein crystallization concepts acquisition and data processing, resolution structures and applied examples. Acquired skills :


UE 2.12 (UE 9.5 à P7) : Analyse des matériaux et milieux naturels

IDENTIFICATION CODE : ECTS : 3

INTERVENANTS :

Alexis Groleau

Didier Jézéquel

Rémi Losno

François Prévot

Yann Sivry

Marc Benedetti


RESPONSABLE : A. Groleau

OBJECTIFS

Acquérir pratique des analyses chimiques de base en utilisant un terrain d'expérimentation complexe. Pré requis : Niveau de L3 en chimie, physique de base (L sciences de la matière)

PROGRAMME Le but de cette UE optionnelle est d'apprendre à examiner quantitativement l'état et le fonctionnement d'un milieu complexe multiphasique. Le milieu naturel est un très bon terrain d'entraînement et d'application de par sa complexité et son évolution constante. Ce programme est divisé en deux parties. La première concerne une description des milieux naturels afin de cerner le fonctionnement du système exploré, et la deuxième présentera les solutions mises en œuvre pour en étudier les propriétés chimiques. Cette deuxième partie est avant tout ax »e sur la pratique avec 18h de TP pour 6 heures de cours/TD. A la fin de cette UE, l'étudiant devra être capable d'une part d'utiliser les méthodes appropriées pour le prélèvement et l'analyse dans un milieu complexe, et d'autre part de rendre des résultats validés avec leur incertitude.

Partie 1: Le milieu naturel

6. Les sols, les eaux et l'air (MB, 3h, 4,5 eq.td) 7. Les équations d'échange: modèle des réservoirs et des flux. Exemple, le cycle du mercure

(phases gaz, solide, dissoute, redox) (MB, 3h, 4,5 eq.td). Partie 2: Investigations (6h de cours/TD, 18h de TP)

Stratégie d'échantillonnage (FP, 2h, 3 eq.td) Chromatographie, diffusion sur membrane (DJ, 2h, 3 eq.td) Les mesures de flux: traçage isotopique, suivi des transitoires (YS, 2h, 3 eq.td) Techniques de mesure in-situ (AG, TP 4h/groupe). Le prélèvement: représentativité d'un prélèvement, préservation des échantillons. Les

techniques de prélèvement et de stockage (AG, TP4h/groupe). La contamination et les méthodes de travail en salle blanche (RL, TP 3h/groupe). Préparation, mise en solution et analyse de solides (FP, TP 3h/groupe) Pratique de la mesure isotopique (YS, TP 4h/groupe)

Cours : 12 h ; TP : 18 h

COMPETENCES ACQUISES : Pratique de l'analyse chimique dans un milieu complexe, analyse dans l'environnement. ÉVALUATION : : Examen 60%, TPs 40%

UE 2.12 (UE 9.5 à P7) : AnalysIs of natural materials and environments


LESTURERS :

Alexis Groleau

Didier Jézéquel

Rémi Losno

François Prévot

Yann Sivry

Marc Benedetti


Teacher in charge : A. Groleau

GOALS

Acquire practical basic chemical analysis using a complex testing ground. Prerequisite : L3 level in chemistry, basic physics (L Material Sciences)

PROGRAM The purpose of this optional EU is learning to quantitatively examine the condition and operation of a multiphase complex environment. The natural environment is a very good training ground and application of its complexity and its constant evolution. This program is divided into two parts. The first is a description of the natural environment to identify how the system explored, and the second will present the solutions implemented to study their chemical properties. This second part is primarily ax 'e on practice with 18h of TP for 6 hours of classes / TD. At the end of this course, the student will be able firstly to use appropriate methods for sampling and analysis in a complex environment, and secondly to make validated results with their uncertainty. Part 1: The natural environment 8. soil, water and air (MB, 3 hours, 4.5 eq.td) 9. Exchange equations model reservoirs and streams. Example, the mercury cycle (gas phases, solid, dissolved redox) (MB, 3h, eq.td 4.5). Part 2: Investigations (6h courses / TD 18h TP) ⟩ Sampling Strategy (FP, 2 hours, 3 eq.td) ⟩ chromatography, membrane diffusion (DJ, 2 hours, 3 eq.td) ⟩ The flux measurements: isotopic tracing, tracking transient (YS, 2 hours, 3 eq.td) ⟩ measurement techniques in situ (AG, TP 4h / group). ⟩ The sample representativeness of sampling, sample preservation. Sampling techniques and storage (AG TP4h / group). ⟩ contamination and methods of work in a clean room (RL, TP 3h / group). ⟩ Preparation, solution and solid analysis (FP, TP 3h / group) ⟩ Practice of isotopic measurement (YS, TP 4h / group) Course: 12 pm; TP: 18 h

Acquired skills : Practice of the chemical analysis in a complex medium, analysis in the environment. EVALUATION : : Examination 60%, 40% TPs

UE 2.13 : Initiation au médicament

IDENTIFICATION CODE : UE.X ECTS : 3

INTERVENANTS :

J. Ardisson, Pr

S. Desbène-Finck, MCF

S. Giorgi-Renault, Pr

P. Helissey, MCF

S. Michel, Pr

M. Vidal, PU-PH


RESPONSABLES : S. Giorgi-Renault

OBJECTIFS

Cet enseignement est une initiation aux stratégies utilisées pour la conception d’une molécule à activité biologique et son optimisation pour en faire le principe actif d’un médicament. L’objectif est de préparer les étudiants aux différents M2 à l’interface chimie-biologie..

Pré requis : Connaissances des grandes fonctions chimiques, de leurs possibilités d’ionisation, des différents types de liaisons

PROGRAMME

Le médicament : notions générales sur sa conception et son développement, CM : 6 h

- Généralités sur le médicament

- Stratégies pour la découverte d’un médicament

- Validation de la cible

- Exemple de conception d’une molécule active

Cibles biologiques des xénobiotiques, Cours 6 h, ED 1,5

- Récepteurs

- Enzymes - Interactions protéine-protéine -

Exemples de grandes familles de médicaments préparés par extraction, synthèse ou biotechnologies, Cours 10,5 h, ED 4,5 h

Cours

- Antibiotiques : production, -lactamines naturelles et hémisynthétiques, macrolides naturels et hémisynthétiques

- Antipaludiques d’origine naturelle

- Anticancéreux d’origine naturelle interagissant avec la tubuline ou inhibiteurs des topoisomérases

- Exemples de conception d’un chef de file : hypoglycémiants oraux, hypolipémiants, antiviraux, antihistaminiques, anti-ulcéreux, dérivés des catécholamines

ED

- Relations structure-activité, notions de pharmacophore, analogues structuraux

- Commentaire d’article de chimie médicinale

COMPETENCES ACQUISES : Compétences à l’interface chimie-biologie dans le domaine du médicament permettant d’appréhender la compréhension des différentes stratégies de conception et d’optimisation d’une molécule à activité pharmacologique. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 2.13 : Introduction to medicinal chemistry

IDENTIFICATION CODE : UE.X ECTS : 3

LECTURERS :

J. Ardisson, Pr

S. Desbène-Finck, MCF

S. Giorgi-Renault, Pr

P. Helissey, MCF

S. Michel, Pr

M. Vidal, PU-PH


Teacher in charge : S. Giorgi-Renault

GOALS

This course is an introduction to the strategies used to design a biologically active molecule and optimization to make the active ingredient of a drug. The goal is to prepare students for various M2 to chemistry-biology interface .. Prerequisite : Knowledge of the major chemical functions, their ionization potential, of the different types of connections

PROGRAM

The medicine: general concepts on its design and development, CM: 6 h - General information on the drug - Strategies for drug discovery - Validation of the target - Example of design of an active molecule Organic xenobiotics targets, Course 6 pm, ED 1.5 - Receivers - Enzymes - Protein-protein interactions Examples of large families of drugs prepared by extraction, synthesis or biotechnology Courses 10.5 h, 4.5 h ED Courses: - Antibiotics: production, β-lactam natural and semi-synthetic, natural and semisynthetic macrolides - Antimalarial natural - Anticancer natural interacting with tubulin and topoisomerase inhibitors - Examples of design of a leader: oral hypoglycemic, lipid-lowering agents, antivirals, antihistamines, anti-ulcer, derivatives of catecholamines ED - Structure-activity relationships, notions of pharmacophore, structural analogues - Review of Medicinal Chemistry Section Acquired skills : Skills to the chemistry-biology interface in the field of medicine to apprehend understanding of different design and optimization strategies of a molecule pharmacological activity.


UE 2.14 : Méthodologie de préparation des échantillons


INTERVENANTS :

N. Auzeil

A. Dugay

N. Elstein

R. Grougnet

S. Michel


RESPONSABLE : A. Dugay

OBJECTIFS

Dans tout protocole analytique voire préparatif, la préparation de l’échantillon revêt un caractère crucial, tant elle influence la qualité des résultats expérimentaux. Cette UE propose une approche théorique des techniques actuellement utilisées avec des applications dans le domaine des produits de santé, biologique, agroalimentaire. Pré requis :

PROGRAMME -

Méthodes de préparation classiques chimiques et non chimiques Méthodes d’extraction : extractions liquide-liquide, liquide-solide (Soxhlet, ASE,…), SFE,

par micro-ondes (molécules organiques et inorganiques)… Méthodes de purification : cristallisations, distillations, SPE, SPME

COMPETENCES ACQUISES : Apporter les éléments théoriques et pratiques nécessaires à la connaissance des différentes techniques de préparation d’échantillon actuellement disponibles. Les paramètres importants de chacune de ces techniques seront exposés afin de permettre leur utilisation dans les meilleures conditions au sein du laboratoire analytique. ÉVALUATION : Contrôle terminal

UE 2.14 : Sample preparation


LECTURERS :

N. Auzeil

A. Dugay

N. Elstein

R. Grougnet

S. Michel

TEACHING LANGUAGE Français

Teacher in charge : A. Dugay

GOALS

In any analytical or preparative protocol, sample preparation is of crucial importance, as it influences the quality of experimental results. The EU proposes a theoretical approach currently used techniques with applications in the field of health products, organic, food. Prerequisite :

PROGRAM - Conventional chemical preparation methods and non-chemical

Extraction methods: liquid-liquid extractions, liquid-solid (Soxhlet, ASE, ...), SFE, microwave (organic and inorganic molecules) ... Purification methods: crystallization, distillation, SPE, SPME Acquired skills : Make the theoretical and practical knowledge required for different sample preparation techniques currently available. Important parameters of each of these techniques will be exposed to allow their use in the best conditions in the analytical laboratory. ÉVALUATION : Terminal control

UE 2.16 : Internship



COORDINATORS: N. Evrard-Todeschi, F. Katheb, G. Prestat

GOALS

This internship allows to compare and complement the theoretical and methodological teachings received during training by the integration in research laboratory. First internship of the master, it provides an opportunity for students to acquire expertise but also know how to be in contact with experienced professionals in the field of research Pré-requis : Master 1 S1

PROGRAM ECUE 10 : Internship in academic or industrial laboratory (2 to 4 months), written report and oral communication. EVALUATION ECUE 10 : Written report 50 %, Oral communication and answers to referees 50%

Documents

Master of Chemistry oriented towards Life Sciences … · Master of Chemistry oriented towards Life Sciences . 1. rst. year modules . Specialty Chemistry oriented towards Life Sciences