Synthèses et procédés moléculaires avancés et durables - Projet de chimie

Enseignement théorique et pratique
Le cours se déroulera en modalité hybride en distanciel et en présentiel.
Programme proposé
Partie I
12 heures de cours thématiques avec une initiation à la recherche : Les cours proposés aborderont de nouvelles méthodes de synthèse et/ou procédés durables avec une ouverture à la recherche scientifique. Les applications et exemples qui seront donnés seront en lien direct avec les travaux de recherche dans les domaines de la chimie organique et extractive.

• Méthodes d'activation douce (micro-ondes, sonication et biotransformation) : application à la synthèse des petites molécules et à l'extraction des métabolites secondaires à partir des extraits naturels
• Flux continu et synthèse nanoparticulaire

Partie II
6  heures de formation hors coeur de métier, dédiées  à l'initiation aux démarches et méthodes de la recherche :
Cours d'introduction à la gestion de projet scientifique (2 h) essentielle pour structurer efficacement un travail de recherche. Les élèves apprendront à définir un projet, en précisant clairement ses objectifs, en identifiant ses enjeux scientifiques et en réalisant un état de l'art approfondi. Ils seront ensuite formés à structurer un projet en étapes logiques, à établir un calendrier prévisionnel et à anticiper les besoins en ressources humaines et matérielles. Enfin, ils découvriront et pratiqueront l'utilisation d'outils de gestion de projet, tels que le diagramme de Gantt pour la planification des tâches et la méthode SMART pour la définition d'objectifs précis, mesurables et atteignables.
Cours de rédaction scientifique en anglais (en collaboration avec la structure Communication en Langues Etrangères (CLE) (4 h) sera également proposé pour accompagner les élèves dans la valorisation de leurs travaux. Ils apprendront à structurer un article scientifique de manière rigoureuse, en respectant les différentes sections attendues : introduction, méthodes, résultats, discussion et conclusion. Afin de mettre ces acquis en pratique, un atelier sera dédié à la rédaction d'un abstract et d'une introduction en anglais, en s'appuyant sur leurs projets en cours. Le cours abordera également les règles fondamentales de la rédaction scientifique pour produire des textes clairs, précis, concis et percutants, en mettant l'accent sur la logique du raisonnement et l'impact du message scientifique.
Partie III
42 heures de Projet Tutoré dont 4 jours de travail au laboratoire
Les différents projets pouvant être développés seront présentés aux élèves. Le travail s'effectuera en groupe, sous forme de binômes ou de trinômes. La constitution des groupes sera organisée en fonction de la taille et de la composition de la promotion.
Du point de vue pédagogique, cette partie sera structurée comme suit pour chaque projet qui sera développé :

• Étude de la bibliographie et présentation de l'état de l'art du sujet de recherche proposé
• Rédaction et présentation du projet (à partir d'un format donné) Ex. modèle type ANR (état de l'art, objectifs, étapes du projet, planning, matériel nécessaire)
• Partie expérimentale (4 jours en présentiel au laboratoire bloqués au 2ème semestre) et évaluation à la sécurité au laboratoire en immersion
• Rédaction d'un rapport en anglais sous forme d'un article scientifique
• Examen oral : soutenance

Exemples de projets tutorés qui pourront être proposés 
Projet MedChem : Synthèse optimisée des intermédiaires d'un radiotraceur utilisé dans le diagnostic de la maladie d'Alzheimer.
Le projet porte sur la synthèse des molécules hétérocycliques poly fonctionnalisées par catalyse organométallique. Le projet, concernera la recherche des meilleurs conditions réactionnelles en mettant l'accent sur l'influence de la protection fonctionnelle et les méthodes d'activation (batch vs micro-ondes et/ou ultrasons). La caractérisation spectroscopique des composés synthétisés (UV, IR, RMN), fera partie du cahier des charges.
Projet Flux continu : Synthèse optimisée d'un API par hydrogénation catalytique en flux continu
Le projet porte sur la synthèse d'un intermédiaire pharmaceutique avancé utilisant une étape clef d'amination réductrice. Les élèves seront en charge de mener une étude d'optimisation de cette étape dans un réacteur en flux continu commercial (ThalesNano). L'objectif sera d'optimiser les paramètres de productivité et d'impact environnemental en utilisant les métriques de chimie verte et de caractériser le(s) composé(s) isolé(s).
Projet Extraction : Extraction des produits naturels à partir des plantes tinctoriales. 
Ce projet porte sur l'étude des plantes utilisées pour la coloration des textiles dites plantes tinctoriales. L'objectif est d'extraire et identifier les molécules colorantes, d'étudier leur structure, et de voir si elles ont aussi une activité antioxydante. Les élèves testeront plusieurs méthodes d'extraction (choix du solvant, température, durée, etc.) afin de déterminer lesquelles donnent les meilleurs résultats, tout en tenant compte de l'impact environnemental. L'étude des mordants, produits qui aident à la fixation de la couleur sur le tissu, pourrait être menée également avec l'objectif de trouver des alternatives plus durables aux mordants classiques. Ce projet sera développé dans un cadre structurant en collaboration avec l'école Duperré. 

Rapport sous forme d'article scientifique en anglais et soutenance du travail tutoré