Première étape de mise de l'étudiant dans la peau d'un chercheur. Le rapport bibliographique doit exposer dans un format d'une trentaine de pages un état de l'art du sujet qui sera plus tard développé lors du stage expérimental, en mettant l'accent sur les points suivants:

- Contexte

- Enjeux

- Etat de l'art de la recherche mondiale

-Contribution éventuelle du laboratoire à cette recherche

-Présentation de l'approche qui sera développée au cours du stage dans ce cadre

Introduire l’étudiant chimiste à un domaine de recherche et de développement qui lui demandera de s’éloigner considérablement de ses territoires connus. L’Imagerie Moléculaire d’un espèce vivante englobe à peu près six “modalités” qui se distinguent fondamentalement par les phénomènes physiques dont ils dépendent. L’étudiant en chimie est doucement amené à saisir les enjeux différents, et ainsi comprendre les conceptions moléculaires utilisées dans l’exercice de ces modalités afin d’établir le lien entre le métabolite biologique d’intérêt et le signal physique repéré et utilisé pour construire l’image. Cette UE, proposée conjointement par le M2 SdM Chimie de l'ENS de Lyon et le M2 SOCBM de l'UCBL se déroule sur le campus de La Doua, pour des raisons liées à son positionnement dans l'emploi du temps.

Cours en bloc donné par un professeur de l'université Bicocca de Bologne, s'articulant sur les interactions médicaments/cibles et les stratégies d'optimisation de molécules à visées thérapeutiques.

Cours sous forme de cours/conférence. Sur 4 jours lundi et mardi, deux semaines consécutives

L'objectif de cet enseignement, pensé sur le format d'une école d'hiver avec la venue de chercheurs et d'enseignants-chercheurs de plusieurs universités dans le cadre du GDR/CRNS 3333 "Réseau Francais de Chimie Théorique", est d'illustrer la pratique moderne des outils de modélisation et de simulation numérique en chimie et en sciences des matériaux.

Les avancées des méthodes quantiques (théorie de la fonctionnelle de la densité notamment) permettent aujourd’hui d’explorer la réactivité de systèmes catalytiques complexes (hétérogènes ou homogènes) utilisés industriellement ou susceptibles de l’être. Le cours illustre comment les approches quantiques modernes permettent :de comprendre la réactivité par le calcul de propriétés catalytiques ; d’aider à l’interprétation de résultats expérimentaux ; de prédire des propriétés clefs pour optimiser de nouveaux catalyseurs. Le cours abordera de nombreuses études de cas illustrant des systèmes d’intérêts industriels : surfaces de métaux, d’oxydes, sulfures, zéolithes, agrégats métalliques supportés, systèmes organométalliques… et réactions associées d’hydrogénation, hydrogénolyse, désulfuration, isomérisation, craquage, oligomérisation, …

Le cours se présente sous la forme de cours/TP au centre de RMN à Très Hauts Champs (CRMN).

L’idée est de présenter aux étudiants les techniques les plus à la pointe actuellement en RMN, en se basant sur les défis scientifiques actuels et les solutions mises en œuvre pour y répondre. Les techniques sont présentées, discutées et accompagnées de démonstrations qui se font directement sur les spectromètres du centre.

Le CRMN est une plateforme européenne qui possède un parc d’instruments unique au monde (spectromètre 1 GHz), instrumentation DNP, sondes à rotation ultra rapide pour la RMN du solide etc;), il s’agit d’une belle opportunité pour les étudiants.

Le contenu intègre des techniques de RMN solide et en solution. Les domaines concernés vont de la catalyse à l’étude des matériaux en passant par des applications biologiques. Le cours se présente sous la forme de 5 séances de 3 heures, au CRMN :

1.  Complex solution studies - Metabolomics 
2.  Bio-NMR, liquid & solid NMR, Proteins studies
3.  Non-bio solid state NMR / Magic Angle Spinning. Catalysis and materials.
4.  Dynamic Nuclear Polarization / Magic Angle Spinning
5.  DNP dissolution

Chemistry is at the center of the ongoing changes towards more sustainable technologies and modes of development. This transition implies additional constraints affecting the choice and design of compounds, materials and processes. For example, bio-sourced raw materials have a wide chemical variety; processes must aim for economies of energy, of atoms, and to minimize effluents; products should be recyclable and safe for man and the environment. Chemists must acquire the skills to develop and to deal with alternative chemical routes and novel compounds. It is through a perception of the interdisciplinary context of sustainable chemistry and an enhanced understanding of how molecular structure determines the chemical and physical properties that the best alternative solutions can be identified or imagined.

La chimie radicalaire s'intéresse à la réactivité d'espèces à spins non appariés. La configuration en couche ouverte confère une réactivité particulière à ces espèces, que les chimistes se sont attachés à comprendre et utiliser. En effet, les radicaux sont à la base de nombre de processus biologiques, de la combustion, de la chimie interstellaire et ils sont utilisés dans des domaines aussi vastes que la synthèse organique, la synthèse de polymères ou encore les matériaux pour le stockage d'information ou les sondes.

Le cours aborde les problématiques d’interaction lumière-matière et les conséquences en termes de propriétés et applications. L’accent est particulièrement mis sur les concepts d’architecture moléculaire en lien avec les propriétés optiques ainsi que le design et l’optimisation de matériaux optiques (organiques, inorganiques, hybrides). Parmi les propriétés abordées en détail, aussi bien au niveau fondamental qu’appliqué, nous pouvons citer les phénomènes d’absorption, les propriétés de luminescence, et l’ensemble des phénomènes en relation avec l’optique non-linéaire (quadratique et cubique) avec une approche multiéchelles, des aspects moléculaires, nanométriques et macroscopiques. Le programme du cours s’articulera autour de l’importance des relations structures/propriétés dans l’ensemble des systèmes pour l’optique à travers de nombreuses applications (Lasers, limiteurs optiques, afficheurs d’écrans, micro-fabrication, imagerie médicale…).

La chimie des hétéroéléments (soufre, sélénium, phosphore, silicium) sera introduite en se basant sur leurs propriétés (électronégativité, polarisabilité, ….) puis se poursuivra par leurs utilisations en synthèse organique à travers différents exemples (synthèse totale, chimie médicinale,….) (intervenant: Benoît Joseph). L’importance du fluor en chimie organique sera également abordée et les principales méthodes de synthèse par fluoration nucléophile et électrophile exposées et discutées (intervenant: Thierry Billard)

Les réactions de synthèse classiques et nouvellement développées des composés hétérocycliques à 5 atomes (furane, pyrrole et thiophéne) et des composés azotés hétérocycliques tels que la pyridine, la quinoléine, l’isoquinoléine et l’indole seront exposées. Parallèlement, la réactivité de ces hétérocycles sera étudiée soit pour introduire de nouvelles fonctions ou soit pour accéder à des molécules douées de propriétés biologiques ou autres.

Cette unité d’enseignement couvrira l’analyse  molécules complexes, la construction des liaisons et motifs structuraux clés à l'aide de réactions classiques, et le contrôle des éléments stéréogènes. Les concepts clés de la synthèse multi-étapes (analyse rétrosynthétique et outils pour la synthèse de produits naturels en série acyclique, cyclique et polycyclique) seront présentés et illustrés par des cas d’étude

Ce stage qui dure tout le semestre, permet d'acquérir une vraie expérience en laboratoire de recherche. L'étudiant.e choisira librement son laboratoire d'accueil en France, en Europe ou en Outre-mer avec l'accord des responsables de formation.

Un jury est composé spécifiquement pour chaque stage en invitant deux membres experts du sujet.