Description des cours

Acronymes

UE : Unité d’Enseignement


Anglais

Les resources d’anglais sont proposées par le Centre de Ressources de Langues. Les étudiants sont rendus sensibles à la recherche des termes, des significations et des prononciations exactes des mots en anglais. Le travail se déroule autour d’articles scientifiques en lien avec les travaux dirigés du semestre. L’enseignement d’anglais étant disciplinaire, cette note est rattachée à une UE labellisée anglais disciplinaire.


chimie organique (anglais disciplinaire)

Responsable de l’UE : Gad Fuks

Objectif en termes connaissances

Généralités sur les composés organiques : liaisons, conformations, stéréochimie. Les réactions et leurs mécanismes. Alcanes, alcènes, alcynes et hydrocarbures cycliques. Dérivés halogénés. Alcools, époxydes, éther oxydes, thiols, thioéthers, amines. Aldéhydes, cétones, acides carboxyliques et dérivés. Arènes.

Objectifs en termes de compétences

Il s’agira de remettre à niveau, en chimie organique, des étudiants en provenance de cursus divers. Le cours s’articulera autour de la notion de fonction chimique et tentera d’introduire les concepts régissant la réactivité des molécules organiques en se servant principalement des aspects mécanistiques mis en jeu. L’objectif sera donc de donner vision très générale des grandes lois thermodynamiques et cinétiques qui gouvernent les aspects de chimio- régio- et stéréosélectivité. Une introduction à la chimie supramoléculaire, base nécessaire à la compréhension des systèmes auto-assemblés, sera également dispensée. Ainsi, au-delà de ce cursus et dans leur vie professionnelle, ce module devrait permettre aux étudiants l’ayant suivi de pouvoir échanger avec des chimistes organiciens sur les aspects reliés à la constitution et à la modification (supra)moléculaire des matériaux organiques.


chimie inorganique

Responsable de l’UE : Jean Pierre Le Ny

Objectif en termes connaissances

L’objectif de ce cours est de familiariser les étudiants avec la chimie des métaux de transition des blocs d et f. Dans un premier temps, l’analyse des spectres l’absorption électronique de complexes octaèdriques ou tétraèdriques est abordée. Il s’agit en particulier d’expliquer l’origine des spectres et l’utilisation des diagrammes permettant leur interprétation. La deuxième partie concerne plus particulièrement la chimie organométallique et la catalyse homogène. Les réactions fondamentales de cette chimie sont illustrées par l’étude de cycles catalytiques classiques.
Rappel de la théorie du champ cristallin et de la levée de dégénérescence des orbitales d dans un champ cubique ou carré-plan ; champs faible, fort et intermédiaire ; notions de termes spectroscopiques de l’ion libre ; diagrammes d’Orgel et de Tanabe-Sugano ; règles de transition ; transitions de transfert de charge.
Réactions fondamentales des complexes de métaux de transitions ; méthodes analytiques des études mécanistiques ; principe d’un cycle catalytique ; réactions d’hydrogénations, de métathèse et de polymérisation des oléfines ; catalyse asymétrique.

Objectifs en termes de compétences

- Savoir analyser les spectres UV/visible de complexes de métaux de transition du bloc d
- Savoir corréler spectres et schéma de liaison
- Savoir lire et discuter un schéma réactionnel de chimie organométallique ou un cycle catalytique


cinétique et thermodynamique

Responsable de l’UE : Remi Barillon

Objectif en termes connaissances

Thermodynamique des mélanges, des équilibres chimiques. Application aux solutions réelles (coefficients d’activité), et influence de la témpérature. Application aux phénomènes d’interface et de surface (adsorption à l’interface solution aqueuse/ solide, energie de surface).
Cinétique : Détermination expérimentale d’une loi de vitesse, mécanismes de réactions complexes, énergie d’activation et théorie du complexe activé.
Contrôle thermodynamique et/ou cinétique d’une réaction (influence de la température).

Objectifs en termes de compétences
Savoir caractériser un système chimique et proposer des mécanismes cohérents à partir des études expérimentales de thermodynamique (détermination de constantes d’équilibre) et de cinétique. Identifier les paramètres qui contrôlent le système étudié. Montrer également la limitation des études thermodynamiques et la complémentarité nécessaire avec des études spectroscopiques.


Matériaux - introduction

Responsables : Nathalie Viart et Sylvie Ferlay-Charitat

Objectif en termes connaissances

Les grandes classes de matériaux sont présentées :

- Céramiques et oxydes : méthodes d’élaboration des céramiques, propriétés, caractérisation et applications.
- Les verres : synthèse, composition, propriétés, applications.
- Les métaux : extraction, structures, les alliages, les diagrammes de phases, les différentes propriétés ainsi que la caractérisation des métaux.
- Les polymères

Objectifs en termes de compétences

- Savoir reconnaître un matériau, l’identifier à une classe.
- Comprendre les propriétés des matériaux, notamment les relations structure/propriétés.
- Connaître les principales méthodes d’élaboration des oxydes.
- Connaître les différentes techniques d’extraction des métaux.


spectroscopie - introduction

Responsable de l’UE : Petra Hellwig et Roberto Marquardt

Objectif en termes connaissances

Connaitre la théorie et quelques techniques expérimentales des spectroscopies UV/vis, infrarouge et micro-ondes : connaissances superficielles des états spectroscopiques intervenant dans les transitions électroniques, vibrationnelles et rotationnelles ; connaissances basiques de l’appareillage nécessaire pour l’enregistrement des spectres dans ces domaines et pour des besoins de résolution divers ; connaitre quelques règles de sélection spectale basiques.

Objectifs en termes de compétences

Savoir interpréter un spectre ro-vibrationnel d’une molécule diatomique à résolution moyenne dans l’IR et Raman : branches, centre de bande, constante rotationnelle, influence de la température et de la pression.
Comprendre un spectre d’absorption et émission dans l’UV/vis, interpéter les progressions vibrationnelles et attribuer la nomenclature aux transitions.


modélisation moléculaire

Responsables de l’UE : Vincent Robert, Georges Wipff, Alexandre Varnek

Objectif en termes connaissances

L’objectif de cette UE est d’introduire trois approches complémentaires de la modélisation des architectures moléculaires : investigations dans des bases de données, construction et minimisation par des méthodes de champ de force, et mécanique quantique. Un cours de 18h découpé en 3 sous-disciplines (cheminformatique, modélisation et chimie quantique) accompagné de 6h de TD permettra aux étudiants d’appréhender les bases nécessaires en lien étroit avec l’expérience. L’enseignement visera principalement à mettre en relation les notions de structures géométriques, structures électroniques, et de propriétés avec
les outils informatiques.

Objectifs en termes de compétences

Construction et minimisation de structures par des méthodes de champ de force. Utilisation de bases de données structurales et de propriétés. Aperçu des méthodes de chimie quantique.


méthodes statistiques

Responsable de l’UE : Gilles Marcou

Objectif en termes connaissances

- Bases de statistiques (Paramètres statistiques et estimation).
- Tests statistiques (principe, choix des risques, étude des principaux tests utilisés en chimie physique et analytique).
- Analyse de variance à un facteur.
- Régression simple et multiple (principe, estimations et tests associés à la linéarité).
- Régression pas à pas.
- Méthodes avancées : Partial Least Square (PLS) et Régression Logistique.
- Analyse en composantes principales.
- Application aux relations structure-activité en chimie et à la chimie analytique.

Objectifs en termes de compétences

Calculs statistiques élémentaires
Choix et mise en œuvre des tests statistiques.
Analyse de variance.
Linéarité et tests statistiques relatifs à la linéarité
Notions sur l’analyse en composantes principales.
Utilisation des logiciels EXCEL et MINITAB pour l’analyse statistique.


Systèmes d’exploitation et réseaux

Responsable de l’UE : Jean-Olivier Dalbavie

Objectif en termes connaissances

Composants et périphériques d’un PC. Le BIOS. Nom utilisateur et mot de passe. L’environnement DOS et Windows7 ; l’environnement graphique ; le panneau de configuration. L’environnement LINUX : système multitâche multi-utilisateurs ; le serveur X, l’environnement graphique KDE. Administration Linux. Principes
des systèmes d’exploitation, architectures des systèmes, utilisations et configurations des systèmes, administration simple, interfaces de commandes (shells) et scripts d’automatisation, réseaux locaux, TCP/IP, matériels d’interconnexion et bases de sécurité informatique. Scripts shell : le bash.

Objectifs en termes de compétences

Matériel : démontage/remontage, les composants, les périphériques, Installation, Linux (Ubuntu), virtualisation Windows configuration et administration
Réseaux (physique,locaux,distants)
Sécurité (physique,des données,Informatique)
Terminaux, authentification système,
Manuel
Électronique
Exploration de l’arborescence, Fichiers, Répertoires, Liens
Editeur de texte (Vim),
Droit (par defaut, des répertoires, des liens)
Processus (Visualisation, Manipulation)
Les variables
Caractères (génériques, de citation)
Alias Redirection et Tubes
Écrire et exécuter son premier script, les boucles, les listes


Mathématique pour la chimie

Responsable de l’UE : Gilles Marcou

Objectif en termes connaissances

Cette enseignement est une mise à niveau en mathématiques, principalement destiné aux étudiants désirant continuer dans la spécialité chemoinformatique. Les notions abordées sont supposées être des rappels.
Bases d’algèbre, algèbre linéaire (Vecteurs, Matrices, Tenseurs), géométrie (tenseur métrique), analyse réelle et complexe,champs scalaires, champs vectoriels, ODE, PDE.
Calcul formel avec MAPLE et/ou XCAS. Applications du calcul formel en chimie

Objectifs en termes de compétences

Ensemble, opérations de composition interner/externe, vecteurs, espace vectoriel, espace ponctuel, métrique, matrices, opérateurs différentiels, résolution d’équations, d’inéquations, de systèmes différentiels, développements limités, décomposition en série, transformées intégrales.
Utilisation interactive et programmation en calcul formel (MAPLE/XCAS). Application à des problèmes spécifiques de la chimie.


TP transversaux

Responsables de l’UE : Quentin Raffy, Rachel Schurhammer, Aurore Thibon

Cette UE est constituée de 3 séries de TP : TP de Synthèse, TP de Chimie Physique et TP de Modélisation.

Objectif en termes connaissances

Modélisation :

- Mécanismes réactionnels
- Caractérisation de produits par diverses spectroscopies (RMN 1H, IR, électronique)
- Principe de fonctionnement de la HPLC
- Principe de fonctionnement de la CPG
- Détermination expérimentale de constante de complexation
- Modélisation de structure et de propriétés de molécules organiques (chimie quantique, mécanique et
dynamique moléculaire, chemoinformatique)
- Logiciels de modélisation

Objectifs en termes de compétences

Modélisation :

- Synthèse organique et inorganique (initiation)
- Utilisation d’une HPLC (initiation)
- Utilisation d’une CPG (initiation)
- Dosage par étalonnage interne / externe (réalisation)
- Etudes de Chimie-physique par spectrométrie UV-Visible (réalisation)
- Echantillonnage conformationel (initiation)
- Calculs théoriques de paramètres géométriques et électroniques de molécules organiques (réalisation)
- Recherche structurale en utilisant la base de Cambridge (réalisation)