MASTER CHIMIE

- Rappel de thermodynamique des systèmes monocomposants.

- Notions de base de thermodynamique des systèmes multicomposants. Potentiel chimique, relation de Gibbs-Duhem, variance.

- Notions sur les techniques d’analyses thermiques qui permettent la construction des diagrammes binaires/ternaires: ATG, ATD et DSC

- Construction et interprétation des diagrammes de phases binaires à partir de grandeurs thermodynamiques. Diagrammes d’enthalpie libre de Gibbs, pression et température en fonction de la composition du mélange binaire. Mélanges liquide-liquide, liquide-vapeur, solide-liquide.

- Transformation de phases : transitions de premier et deuxième ordre, points critiques. Exemples.

- L’état supercritique : définition, propriétés thermodynamiques, applications industrielles les plus étendues.

- Construction et interprétation des diagrammes de phases ternaires : variance, définitions eutectique ternaire, péritectique premier et second ordre, coupe isotherme, étude du refroidissement des alliages.

Volumes horaires* :

CM :13

TD :7

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Ce cours de chimie des solutions a pour but d’introduire les différents concepts nécessaires à l’étude des mélanges liquides complexes mis en œuvre en chimie séparative. L’approche proposée est principalement thermodynamique. On explique en particulier le rôle des effets de concentration, au delà des lois idéales valables seulement pour les solutions diluées.

CM : 12 H

TD : 8 H

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This lecture, entirely provided in English, gives a basic introduction into crystallography and electron diffraction for beginners. X-ray diffraction is an important characterization technique in modern chemistry the majority of crystalline structures in inorganic and organic solids have been solved by this method. It is therefore of importance for all students to have an understanding of its basic concepts and instrumentation. The course provides explanations and principles of X-ray diffraction together with the geometry and symmetry of X-ray patterns. Beside interaction principles of X-rays and matter, it treats how to obtain quantitative intensities for single crystal and powder diffraction patterns. It naturally includes the understanding of lattice planes and the reciprocal lattice concept together with the Ewald sphere construction. Further on it gives a basic understanding of the Fourier transform relation between the crystalline structure and the diffracted intensities as well as the reciprocal lattice concept.

Electron diffraction is a complementary technique to X-rays that provides information in terms of symmetry and geometry on the materials studied. In this course, we will therefore approach the description of the method for obtaining electron diffraction pattern and their interpretation. We will be able to obtain the lattice parameters, the reflection conditions as well as the groups of possible spaces.

This lecture serves also as the introductory part to the lecture Electron Microscopy and Crystallography II

CM :14

TD :6

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Connaissance des techniques les plus récentes de spectrométrie de masse pour l’analyse qualitative de molécules organiques et biomolécules.

1) Description des principes fondamentaux (Sciences et technologies des ions) :

-           Techniques d’ionisation

-           Techniques d’analyse

-           Spectrométrie de masse en tandem (MS/MS)

-           Couplages LC/MS et LC/MS/MS

2) Application dans le cadre d’analyses de biomolécules et de suivi de réactions de chimie organique.

Volumes horaires* :

CM : 15 H

TD : 5 H

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Les polymères sont partout autour de nous : on les mange, on s’habille avec, on construit des édifices extrêmement complexes à partir de polymères. Des technologies matures aux matériaux les plus innovants, les polymères constituent une brique de construction cruciale pour construire le monde de demain. Dans ce cours, nous aborderons plusieurs aspects comme la synthèse contrôlée des polymères et des matériaux réticulés, la modification de surface par les polymères, quelques outils de caractérisation adaptés aux polymères et enfin une dernière partie développant les dernières avancées impliquant les polymères.

Volumes horaires* :

            CM : 13h

            TD : 7h

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Le module HAC720C traite, en 5 grandes parties, des « matériaux inorganiques avancés ». La 1^ère partie est dédiée aux généralités sur les matériaux inorganiques et aborde les relations structure-propriétés ; une attention particulière est apportée à la liaison chimique, le cristal réel, et le solide polycristallin ; les différentes classes de matériaux inorganiques sont décrites. La 2^nde partie porte sur les matériaux céramiques (définitions et propriétés) et leurs synthèses (matières premières dont argiles, mise en forme, séchage et déliantage, frittage) ; une distinction est faite entre les céramiques traditionnelles et les céramiques techniques (voies de synthèse des céramiques oxydes et non oxydes). La 3^ème partie concerne les verres (classification et voies de synthèse) et les vitrocéramiques (dévitrification et chimie douce) ; leurs propriétés et leurs applications sont également traitées. La 4^ème partie est dédiée aux métaux : propriétés des métaux et des alliages métalliques ; nanoparticules métalliques ; et, matériaux catalytiques. La 5^ème partie est consacrée aux matériaux inorganiques développés pour l’énergie ; céramiques (oxydes et non oxydes ; nanostructurés) et hydrures métalliques sont décrits (propriétés et synthèses) au travers de plusieurs exemples et dans le contexte de leurs applications (accumulateurs, stockage de l’hydrogène et captage du dioxyde de carbone).

Volumes horaires* :

CM : 13h

TD : 7h

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Cette UE permet l'acquisition des connaissances de base et des compétences transversales dans le domaine des colloïdes et des interfaces, communes aux différents parcours de la mention Master Chimie (Chimie des Matériaux, Chimie Séparative, Matériaux et Procédés, ICAP Ingénierie des Cosmétiques, Chimie des Biomolécules). Elle est également proposée aux étudiants internationaux intégrant le cursus SFRI de l’Université de Montpellier où l'enseignement est dispensé en anglais. Une présentation introductive portant sur les notions et les concepts de base permettra de découvrir et de mieux comprendre les principales propriétés physico-chimiques des dispersions colloïdales, des colloïdes associatifs, et des solutions de macromolécules, ainsi que les paramètres et les phénomènes régissant la stabilité dans des dispersions colloïdales et des systèmes mixtes solutions-colloïdes. Puis, un enseignement pratique interdisciplinaire s’appuyant sur le principe de la classe inversée sera proposé pour aider les étudiants à construire et à approfondir leurs connaissances grâce à une analyse individuelle et collective des diverses applications des phénomènes et des systèmes colloïdaux et interfaciaux.

Volumes horaires* :

CM : 7

TD : 13

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RMN :

La RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) en phase liquide est une méthode spectroscopique d'analyse incontournable pour le chimiste, permettant notamment de déterminer la structure de petites molécules organiques ou macromolécules en solution, l'étude des phénomènes dynamiques... Cette UE a pour objectif de comprendre les phénomènes mis en jeu dans cette technique et de les relier aux différentes informations structurales accessibles par cette méthode. Le but est d'être capable d'exploiter les données spectrales issues de cette analyse pour élucider la structure et la stéréochimie de molécules organiques ou les structures de polymères, ou encore, pour réaliser le suivi de réaction.

Diffraction des rayons X :

La diffraction des rayons X est une technique puissante et non-destructive de caractérisation de la structure cristalline des matériaux mais également, capable de fournir des informations cristallographiques et structurales comme les paramètres de maille et les positions des atomes. Ceci comprend tous les matériaux cristallisés comme les céramiques, les matériaux pour le stockage et la transformation de l’énergie et de l’information ainsi que les molécules organiques et les complexes métalliques (distances et angles interatomiques, stéréochimie (chiralité, stéréoisomérie…), liaisons intra et intermoléculaires…). L’objectif de cette UE est une initiation à la cristallographie et à la diffraction, dont le but est de comprendre le fonctionnement et les caractéristiques d’un diffractomètre à rayons X, ainsi qu’interpréter des diagrammes de diffraction (analyse structurale, paramètres de maille).

Volumes horaires* :

            CM : 10

            TD : 10

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Cette UE abordera les notions fondamentales et outils pratiques relatifs à la chimiométrie au travers de :             -     l’analyse statistique de données ;

• les lois de probabilité ;
• l’estimation par intervalle de confiance ;
• les tests paramétriques et non paramétriques.

Une initiation aux plans d’expériences sera proposée en fin de module.

Volumes horaires* :

CM : 7h

TD : 13h

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La première partie du cours présente les connaissances fondamentales de la chimie organométallique des métaux de transition. Il commence par la description de la liaison Métal-C permettant la compréhension de sa stabilité et de sa réactivité chimique.  Dans un deuxième temps, on montrera la puissance de cet outil de synthèse pour la formation de liaison C-H, C-C, …Des exemples de leurs applications dans différents domaines permettront l’acquisition de ces réactions et de leurs champs d’applications : chimie fine, transformations catalytiques d'importance industrielle, synthèse de produits naturels, préparation de matériaux.

La deuxième partie de ce cours est dédiée à la chimie des hétéro-éléments centrée sur les éléments Silicium, Etain et Bore. Cette partie vise à présenter les différentes méthodes de préparation des réactifs à base de bore, d'étain et de silicium ainsi que les principales transformations réalisées avec ces composés, avec des applications en synthèse organique et synthèse de matériaux.

CM : 13 H 

TD :  7 H

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Le programme de cette UE est centré sur la description des principes et des applications des principales méthodes pour la caractérisation structurale de solides, films minces, surfaces et interfaces, ainsi que plusieurs exemples d’applications en chimie des matériaux. Il comprend les techniques suivantes.

• Introduction en RMN solide (Signal RMN, Interactions en RMN solide, Rotation à l’angle magique, Séquences RMN, Polarisation croisée, Instrumentation, etc.)
• Microscopie électronique : principe et application des microscopies électroniques à balayage et en transmission et des techniques corrélées (microanalyse EDS).
• Méthodes spectroscopiques : spectroscopie Raman, spectroscopie de photoélectrons, spectroscopies des rayons X (XAS, XRF, etc.), spectrométrie Mössbauer.

Volumes horaires* :

            CM : 10 h

            TD : 10 h

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Cette unité d’enseignement est dédiée à l’approfondissement des bases de chimie organique et de chimie de coordination vues en L3 et à l’acquisition de notions liées à l’ingénierie moléculaire et en chimie moléculaire. L’UE comporte des enseignements dispensés en cours magistraux et travaux dirigés. Les étudiants travailleront en amont de certains cours et travaux dirigés avec des documents de cours fournis permettant que les enseignements en cours et en TD puissent leur permettre d’être pleinement acteurs de la formation, de comprendre les notions présentées ainsi que les compétences à acquérir. Le programme de progression et les activités seront proposés. Pour les étudiants qui n’ont pas vu les bases élémentaires de la chimie de coordination et de la chimie organique, les documents seront mis à disposition.

Chimie de coordination : L’enseignement abordera les différents aspects des complexes de métaux de transition et des lanthanides, des matériaux moléculaires (complexes polynucléaire et polymères de coordination ayant de structures étendues (MOFs, etc.)) ainsi que leurs propriétés et applications. Les aspects structuraux, la description de la liaison, les propriétés, ainsi que les aspects liés à la stabilité et la réactivité seront abordés. Un accent sera mis sur l’effet de complexation et sur la stabilité des complexes des métaux, des lanthanides et des actinides avec certains ligands en vue d’applications dans les domaines biomédical (imagerie et thérapie), de la décontamination (domaine nucléaire), etc. Les propriétés électroniques (relaxivité, magnétisme) et optiques (absorption, luminescence) de ces complexes seront abordées et mises dans le contexte des applications dans divers domaines, tel que l’imagerie, l’électronique, les capteurs, etc.

Chimie Organique : L’enseignement s’appuie sur les connaissances acquises en Licence et abordera au travers d’une étude raisonnée les principaux mécanismes réactionnels de la chimie organique et permettra de donner un socle commun à l’ensemble des étudiants du Master Chimie. Les principaux processus (substitution, addition, élimination, transposition…) et leurs caractéristiques essentielles et applications aux séquences mécanistiques seront examinés. Ce cours doit permettre à l’étudiant de disposer d’outils généraux d’analyse des mécanismes (ioniques, radicalaires, concertés) pour appréhender ces mécanismes dans leur variété.

Volumes horaires* :

CM : 13 H

TD : 7 H

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Le projet professionnalisant assure la jonction entre les travaux pratiques classiques et le stage en laboratoire ou en entreprise. Il est réalisé sous la forme d’un projet tuteuré consistant en une mise en situation professionnelle de l’étudiant à travers un travail collaboratif (de groupe) basé sur la réalisation d’un projet en réponse à une problématique fixée par une entreprise, collectivité, association ou un universitaire. Il fait partie du tronc commun du Master Chimie et s’effectue sous la responsabilité d’un membre de l’équipe pédagogique tuteur (universitaire ou industriel). Mené tout au long du semestre, ce projet vise à mettre en relation et ancrer les connaissances/savoir-faire acquis dans le cadre de la formation universitaire de Licence et de début de Master à travers cette mise en situation professionnelle. Ces mises en situation seront en lien direct avec le parcours de Master choisi par les étudiants. En plus des compétences disciplinaires de la chimie, d’autres compétences relationnelles, organisationnelles et en communication, intrinsèquement liées à la conduite de projets, seront également acquises et armeront les étudiants pour leur future vie professionnelle.

Répondre à une problématique de recherche : exemple de synthèse de nouveau matériaux phosphorescents.

Volumes horaires* :

CM : 5h

TD : 5h

TP : 40h

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Le stage au semestre 8 du Master 1 Chimie des Biomolécules a pour but de familiariser les étudiants aux métiers de la recherche en chimie du vivant. Ainsi, les étudiants auront la possibilité d’effectuer ce stage d’initiation à la recherche au sein de laboratoires académiques ou privés. Sous réserve de l’acceptation préalable de l’équipe pédagogique (sujet de stage en lien avec les enseignements du master et environnement/moyens adéquats), l’étudiant pourra rechercher une équipe d’accueil en milieu académique dans les instituts du Pôle Chimie de l’Université de Montpellier (IBMM, ICGM, …), dans des laboratoires académiques hors de l’Université de Montpellier (en France ou à l’étranger) ou en secteur privé (industries chimiques, pharmaceutiques, agroalimentaires, laboratoires de biotechnologies, …).

Terrain : 2 à 4 mois de stage

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The goal of this course is to enable students with a chemistry background to understand the fundamentals of process engineering.

The course consists on two main parts that are illustrated by the same process.

In the first part of the course, a drying process will be used to introduce the most common heat and mass transfer phenomena found in process engineering, from which the dimensionless numbers can be derived. In the second part, the thermodynamic properties of the air/water vapour mixtures will be used to derive basic dimensioning rules for the same drying process.

This course will be entirely taught in English.

Volumes horaires* :

CM : 10

TD : 10

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Les sujets suivants seront traités :

- Solvants biosourcés

- Carburants issus de la biomasse

- Antioxydants dérivés de la lignine

- Catalyseurs métalliques issus des végétaux

- Tensioactifs obtenus à partir de ressources renouvelables

- Exemples d’applications industrielles de la synthèse enzymatique

Volumes horaires* :

CM : 15

TD : 5

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Une approche générale de l’extraction liquide-liquide sera développée à travers des notions de thermodynamiques et de cinétique dans l’optique d’appréhender les mécanismes responsables de l’extraction ainsi que les processus ayant lieu à l’interface liquide-liquide. Les aspects fondamentaux d’autres types d’extraction (liquide-solide, par fluide supercritique, distillation) seront également abordés.

Volumes horaires* :

            CM : 12h

            TD : 8h

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L’enseignement de chimie médicinale a pour but d’initier les étudiants aux étapes clés dans le processus de mise au point de molécules présentant des activités biologiques. En particulier, un descriptif des interactions mis en jeu, la notion de pharmocophore, de bio-isostérie…, ainsi que des études de relation-structure-activité seront abordées permettant d’envisager les stratégies ainsi que les modifications structurales adéquates.

Volumes horaires* :

CM : 15 h

TD : 5 h

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Cette unité d’enseignement est mutualisée pour les étudiants MI du Master Chimie : parcours ICAP P1, ICAP P2, MAT P1, MAT P2, BM (semestre S2). Les sujets suivants seront traités :

• Les 12 Principes de la Chimie Vertes et les unités de mesure en Chimie Verte ;
• Stratégies de synthèse en chimie durable ;
• Solvant alternatifs ou éco-compatibles pour la synthèse et l’extraction ;
• Techniques d’activation non-conventionnelles et applications.

CM :  13

TD :   7 H

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Les propriétés mécaniques et thermiques des matériaux sont au cœur de nombreuses applications dans le domaine des matériaux pour l’énergie. Après une introduction sur ces différents champs d’application, cette UE a pour objectif de définir les différents concepts nécessaires à la maitrise à la fois des propriétés mécaniques et thermiques des matériaux en se limitant aux matériaux « bulk ».

Volumes horaires* :

            CM : 11H

            TD : 9H

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Présentation générale des méthodes de calcul et modélisation les plus couramment utilisées dans le domaine de la chimie du solide selon les échelles spatiales et temporelles qui peuvent être étudiées avec elles :

(1)   Calculs quantiques (Hartree Fock, méthodes Post-Hartree Fock, DFT),

(2)   Modélisation à base de champs de force (atomistique et gros grain),

(3)   Modélisation hybride QMMM et AACG.

Présentation des différentes techniques de calcul : calculs statiques et d’optimisation, dynamique moléculaire et Monte Carlo.

L’UE aura des cours de type CM et TP. Deux travaux pratiques de modélisation seront proposés: techniques de modélisation en mécanique classique et calculs quantiques.

            CM : 11H

            TD : 9H

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Cette unité d’enseignement est dédiée à la présentation des matériaux et nanomatériaux inorganiques destinés à une utilisation dans le domaine biomédical (imagerie, thérapie, implants). Cette UE est l’approfondissement des connaissances acquises dans l’UE HAC930C (Développement des matériaux pour la santé). Il s’agit de développer les problématiques de santé et les matériaux et nanomatériaux inorganiques dans le diagnostic, la thérapie et le bien-être. Les stratégies de développement des matériaux et nanomatériaux inorganiques du futur basées sur la théragnostique et la multifonctionalité, et les matériaux intelligents seront également abordés.

L’UE comporte des enseignements dispensés en cours magistraux, et en travaux dirigés. Un projet en groupe sur l’étude (théorique) d’un matériau ou de nanomatériaux inorganiques pour la santé sera proposé aux étudiants.    

CM : 11

 TD : 9

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Cette UE abordera en petits groupes ou de manière personnalisée les outils pédagogiques et bonnes pratiques relatifs à la communication et à l’insertion professionnelle, au travers de :

• bilans de connaissances, savoirs, compétences, savoir être et motivations ;
• sensibilisation aux techniques de recherche d’emploi ;
• rédaction de CV et lettre de motivation ;
• règles de communications orales et écrite ;
• simulations d’entretiens d’embauche.

Des mises en situation en lien direct avec les secteurs d’activités ciblés par les parcours des étudiants concernés seront proposées.

TP : 20h

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Les propriétés électroniques et optiques des solides sont au cœur de nombreuses applications dans le domaine de l’énergie (panneaux photovoltaïques, réfrigérants passifs…), de la production de lumière (diodes blanches, lasers…), de l’électronique (composants, microprocesseurs…). Après une introduction sur ces différents champs d’application, cette UE a pour objectif de définir les différents concepts nécessaires à la maitrise à la fois des propriétés électroniques et optiques des matériaux indispensables à la compréhension des technologies les plus modernes.

Volumes horaires* :

            CM : 11H

            TD : 9H

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Les matériaux « hybrides » constituent une nouvelle famille de matériaux, associant des ligands organiques connectant des entités inorganiques, est de plus en plus étudiée à la fois au niveau fondamental et applicatif.

Dans le cadre de cet UE, deux grandes catégories de matériaux hybrides seront abordées :

• Réseaux de Coordination et Metal-Organic Frameworks
• Materiaux organosilicés/carbonés

CM : 10 h

TD : 10 h

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Les connaissances théoriques nécessaires à la compréhension, à la formulation et à la mise en œuvre des systèmes dispersés seront détaillées dans ce module. Les principes physico-chimiques qui régissent la préparation et la stabilité des dispersions solide-liquide et liquide-liquide seront ainsi détaillés en accord avec un cahier des charges et les propriétés d’usage attendues. Les différentes notions abordées sont dispersibilité des poudres, modification de l’interface solide/liquide pour le contrôle du potentiel zêta et des interactions colloïdales (DLVO étendue), rhéologie des systèmes dispersés en lien avec l’état de dispersion. Dispersion liquide-liquide : émulsification, rapport R de Winsor, formulation par la méthode du HLD et cartes de formulation.

Introduction aux techniques de synthèses en milieux dispersés : synthèse en emulsion de nanoparticules, latex, microcapsules…

CM : 11

TD : 9

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La substitution des matériaux d’origine pétrolière est un enjeu de plus en plus important tant au point de vue technologique qu’économique. Ce module permet d’acquérir des compétences dans le domaine des agropolymères, des polymères biosourcés, des matériaux dégradables et des biocomposites. Les nouvelles voies de synthèse plus respectueuses de l’environnement seront présentées de manière à préparer des polymères dégradables synthétiques

La dégradation, la biodégradation et la recyclabilité de polymères seront également abordées

Volumes horaires* :

            CM : 11CM

            TD : 9 TD

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L’élaboration des matériaux fait intervenir de nombreux phénomènes couplés, dont certains sont liés à la nature des matériaux et à leurs propriétés intrinsèques, d’autre aux procédés mis en œuvre lors des opérations de transformations de la matière et/ou de l’énergie. La morphogénèse est donc le fruit de mécanismes interdépendants, couplés, dont les cinétiques relatives vont conduire à une structure ou une autre. La maîtrise et le contrôle de ces mécanismes couplés requiert une bonne connaissance de la dynamique de transformation des matériaux eux-mêmes ainsi qu’une description précise des phénomènes de transfert, transport mis en œuvre dans le procédé. L’intégration dans l’environnement réactif sera abordée en fin d’UE.

Volumes horaires* :

            CM : 11

            TD : 9

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L’une des grande problématique lié à l’utilisation des différents matériaux dans notre vie quotidienne est leur durabilité et donc leur dégradation. Nous aborderons dans ce cours les enjeux lié à la durabilité des matériaux (ressources, réserves, criticité des matériaux, …) ainsi que les méthodologies d’étude de la durabilité (types de vieillissements surface/volume, extrapolation temporelle, multi-échelle, combinaison d’effets, représentation expérimentale et validation industrielle). Ceci permettra ensuite de modélisé la cinétique du vieillissement à partir de différents modèles.

Les différents types de dégradation touchant les polymères seront ensuite analysés.

Enfin le vieillissement de différents types de matériaux sera illustré par différentes études de cas concrets (bétons, céramique, métaux et élastomère).

Volumes horaires* :    11h CM :

                                    9h TD

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Les matériaux employés pour l’habitat et la voirie présentent des caractéristiques et des propriétés variées (durabilité, résistance mécanique, isolation thermique et acoustique) leur permettant de s’adapter aux caractéristiques, aux conditions de mise en œuvre ou encore au coût, fixés par un cahier des charges spécifique. Cette UE permet de donner les notions de base sur différents types de matériaux utilisés pour l’habitat (bétons, plâtre, peintures, adhésifs…) et la voirie (bitumes) en termes de préparation, formulation et mise en œuvre. Pour chacun des matériaux présentés, des approches innovantes permettant de réduire leur empreinte écologique tout en maintenant leurs performances seront également décrites.

Volumes horaires* :

            CM : 11

            TD : 9

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Les principes qui régissent les filières d’exploitation de l’énergie thermique sont abordés dans le cadre de cette UE. Après une présentation des enjeux technologiques et des perspectives qui sont associés à la conversion thermoélectrique et au stockage thermochimique, l'accent est mis en particulier sur la conception et l’élaboration de matériaux fonctionnels pour la conversion directe de l’énergie thermique en électricité et pour le stockage de l’énergie thermique par sorption.

Volumes horaires* :

            CM : 11 H

            TD : 9 H

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Cette unité d’enseignement est dédiée à la présentation des matériaux et nanomatériaux destinés à une utilisation dans le domaine biomédical (imagerie, thérapie, implants, etc.). Il s’agit de donner une image représentative des problématiques de la santé où les matériaux et nanomatériaux jouent un rôle indispensable dans le diagnostic, la thérapie, et le bien-être. Les stratégies de développement des matériaux et nanomatériaux du futur seront également abordées.

Les prérequis pour l’élaboration de matériaux pour la santé et leurs comportement/interaction avec un organisme vivant seront explicités. Des exemples de matériaux et nanomatériaux inorganiques (nanoparticules inorganiques, divers matériaux pour les implants…), organiques (polymères, liposomes, etc.) et d’origine biologique utilisés en tant qu’agents de contraste pour divers types d’imagerie, en tant qu’agents thérapeutiques, ou en tant qu’implants seront présentés.

L’UE comporte des enseignements dispensés en cours magistraux et en travaux dirigés. 

Volumes horaires* :

            CM : 11

            TD : 9

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Cette unité d’enseignement aborde les différents aspects du cycle du cycle du combustible actuel et des cycles nucléaires futurs. Seront successivement abordées les notions relevant de l’amont du cycle (ressources minérales, extraction et purification de l’uranium, enrichissement isotopique), du passage des combustibles au sein des réacteurs nucléaires puis de l’aval du cycle (retraitement des combustibles usés, recyclage des matières valorisables et refabrication de combustibles, gestion des déchets nucléaires ultimes). Suivront alors plusieurs aspects relevant des cycles des combustibles nucléaires du futur, notamment l’utilisation de ressources non conventionnelles, les concepts de séparation poussée et le développement des réacteurs de quatrième génération.

Volumes horaires* :

            CM : 15h

            TD : 5h

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La métallurgie regroupe l’ensemble des industries et techniques qui assurent la transformation des métaux.

Volumes horaires* :

            CM : 11

            TD : 9

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Cette UE abordera les principales technologies membranaires conventionnelles en milieux liquide et gaz. Concernant le milieu liquide, seront principalement décrites les technologies baromembranaires telles que la microfiltration, l'ultrafiltration, la nanofiltration et l'osmose inverse mais aussi celles reposant sur des gradients de potentiel électrochimique (électro désionisation) ou de température (distillation membranaire). En complément, la perméation gazeuse et la pervaporation pour la séparation des gaz et/ou vapeurs seront également présentées. Pour toutes les technologies, la question du choix des matériaux membranaires adaptés sera abordée et des exemples représentatifs de domaines d’utilisation appropriés (en lien avec les problématiques environnementales et énergétiques actuelles) seront donnés.

Volumes horaires* :

            CM : 11h

            TD : 9h

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Ce cours traitera principalement du contexte énergétique et des méthodes de conversion et de stockage de l’énergie, du développement historique des technologies de conversion et de stockage électrochimique de l’énergie et des applications modernes, ainsi que des mécanismes électrochimiques. Des liens seront enfin tissés entre les technologies modernes de conversion et stockage de l’énergie et les enjeux sociétaux actuels.

Volumes horaires* :

            CM : 11

            TD : 9

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Cet enseignement consiste en une étude approfondie d'un problème ou d'un sujet choisi qui est lié à la chimie des matériaux pour les trois orientations ciblées du parcours : développement durable, santé et ingénierie des membranes. Cela peut prendre la forme d'une étude en recherche, développement ou analyse à l’échelle du laboratoire ou dans une entreprise. Les étudiants vont travailler en petits groupes – projets. Ils vont choisir leur sujet, définir le but, les objectifs et les moyens sous la direction d’un tuteur. Le but final est de développer un produit/méthodologie en utilisant les connaissances de synthèse et analyses déjà acquise pour préparer les stages qui auront lieu en S8.  

Volumes horaires* :

            CM : 6h

            TD : 6h

            TP : 16h

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Les matériaux membranaires se divisent usuellement en deux familles que sont d’une part les membranes polymères, et d’autre part les membranes inorganiques (ou céramiques). Chacune de ces familles constituera une partie de cette UE. La première partie sera consacrée à la conception de membranes polymères. Dans cette partie, nous aborderons principalement les techniques de préparation par inversion de phase (NIPS, VIPS, TIPS) avec une ouverture sur la recherche et l’innovation (SNIPS, aquaporine…). En complément, seront décrits les additifs (notamment les agents porogènes et hydrophilisants), qui jouent un rôle important dans les approches par inversion de phase, et seront présentées les différentes voies de modifications chimiques des membranes post-synthèses. La seconde partie sera consacrée à la conception de membranes inorganiques. Dans cette partie, nous présenterons d'une part les procédés en voie humide, à savoir les principales méthodes de dépôt de films liquides (dip-coating, spin-coating, pulvérisation, tape-casting, sérigraphie-sérigravure) et de dépôt à partir de solutions (procédés électrolytiques ou chimiques) ou de suspensions (électrophorèse, Langmuir-Blodgett), et d'autre part les procédés en voie sèche (techniques PVD (évap. et pulvé.), techniques CVD (thermique, PECVD et ALD), MBE, traitement de surface). Enfin, comme illustration des deux familles de membranes, nous traiterons d'études de cas sur des applications membranaires, dans le domaine de l'emballage notamment.

Volumes horaires* :

            CM : 11h

            TD : 9h

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Il est indispensable à l’heure actuelle de concevoir des produits  respectueux de l’environnement tout au long de leur cycle de vie. Il est communément admis qu’au fur et à mesure des étapes de fabrication d’un produit, les choix techniques se rétrécissent et les possibilités de réduire les impacts environnementaux s’amoindrissent d’autant. C’est donc dès le départ, c’est-à-dire à la conception du produit, qu’il faut intégrer l’environnement.

La méthode est basée sur l’analyse de vie d’un produit. Elle tient compte de facteurs comme :

• Le choix des matériaux et matières premières
• Les technologies mises en œuvre lors de la fabrication, de l’utilisation, de l’entretien du produit et lors de son traitement en tant que déchet.
• La durée de vie du produit et la possibilité de valoriser les matières en fin de vie (recyclage, etc.).
• L’analyse du comportement des utilisateurs.

Volumes horaires* :

            CM :11h

            TD :9h

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Il s’agit d’un cours magistral, destiné principalement au étudiants en formation matériaux et développement durable. Il présente le rôle joué par la catalyse hétérogène dans le développement d’une chimie propre et dans la dépollution des effluents gaz/liquides. Les notions de base de la catalyse hétérogène, ainsi que les principales familles des matériaux catalytiques seront discutées.  

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• Mécanismes de transport dans les solides,
• Spectroscopie d’impédance complexe
• Systèmes électrochimiques à électrolyte solide,
• Application en électrochimie solide : énergie et environnement (Piles, Accumulateurs, Capteurs, Electrochromes…)

Volumes horaires* :

            CM : 11H

            TD : 9H

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Ce stage de fin d’études en Master 2 est destiné à mettre l'étudiant dans une situation préprofessionnelle, dans un laboratoire de recherche académique ou un laboratoire de recherche et développement industriel, en France ou à l'étranger.  

L’étudiant recherchera une équipe d’accueil en milieu académique dans les instituts du Pôle Chimie de l’Université de Montpellier (ICGM, IEM, IBMM…), dans des laboratoires académiques hors de l’Université de Montpellier (en France ou à l’étranger) ou en secteur privé travaillant dans le domaine des matériaux. Le projet de recherche sur lequel travaillera l’étudiant aura été au préalable validé par l’équipe pédagogique de manière à s’assurer que le sujet de stage est en lien avec les enseignements du master, les compétences et expertises acquises lors des semestres antérieurs et des unités d’enseignement suivis en particulier au semestre 9 selon l’orientation choisie. Par ailleurs, l’équipe pédagogique s’assurera  que le stage se déroulera dans un environnement et avec des moyens adéquats.

Ce stage d’une durée de 5 à 6 mois pourra débuter à partir de mi-janvier après la session d’examen et ne pourra excéder 6 mois au semestre 10.

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La substitution des matériaux d’origine pétrolière est un enjeu de plus en plus important tant au point de vue technologique qu’économique. Ce module permet d’acquérir des compétences dans le domaine des agropolymères, des polymères biosourcés, des matériaux dégradables et des biocomposites. Les nouvelles voies de synthèse plus respectueuses de l’environnement seront présentées de manière à préparer des polymères dégradables synthétiques

La dégradation, la biodégradation et la recyclabilité de polymères seront également abordées

Volumes horaires* :

            CM : 11CM

            TD : 9 TD

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Connaissance des grandes familles de polymères utilisés dans le domaine biomédical.

1) Spécificité des polymères pour applications biomédicales et grandes familles de polymères utilisés

2) Description des familles d’applications

3) Discussion sur la notion de synthèse et relation structure/propriétés/cahier des charges

Volumes horaires* :

CM :  15 H

TD :   5 H

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Cette unité d’enseignement est dédiée à la présentation des matériaux et nanomatériaux destinés à une utilisation dans le domaine biomédical (imagerie, thérapie, implants, etc.). Il s’agit de donner une image représentative des problématiques de la santé où les matériaux et nanomatériaux jouent un rôle indispensable dans le diagnostic, la thérapie, et le bien-être. Les stratégies de développement des matériaux et nanomatériaux du futur seront également abordées.

Les prérequis pour l’élaboration de matériaux pour la santé et leurs comportement/interaction avec un organisme vivant seront explicités. Des exemples de matériaux et nanomatériaux inorganiques (nanoparticules inorganiques, divers matériaux pour les implants…), organiques (polymères, liposomes, etc.) et d’origine biologique utilisés en tant qu’agents de contraste pour divers types d’imagerie, en tant qu’agents thérapeutiques, ou en tant qu’implants seront présentés.

L’UE comporte des enseignements dispensés en cours magistraux et en travaux dirigés. 

Volumes horaires* :

            CM : 11

            TD : 9

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Dans cet enseignement sont abordés les différents outils moléculaires ou supramoléculaires permettant la vectorisation et la délivrance de principes actifs selon le type de cellules ou d’organites intracellulaires ciblés. Les interactions ligands récepteurs seront traitées de même que les méthodes de préparation et d’activation des conjugués. Des exemples de médicaments seront présentés.

Volumes horaires* :

CM :  15 H

TD :   5 H

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Cette unité d’enseignement est dédiée à la présentation des matériaux et nanomatériaux inorganiques destinés à une utilisation dans le domaine biomédical (imagerie, thérapie, implants). Cette UE est l’approfondissement des connaissances acquises dans l’UE HAC930C (Développement des matériaux pour la santé). Il s’agit de développer les problématiques de santé et les matériaux et nanomatériaux inorganiques dans le diagnostic, la thérapie et le bien-être. Les stratégies de développement des matériaux et nanomatériaux inorganiques du futur basées sur la théragnostique et la multifonctionalité, et les matériaux intelligents seront également abordés.

L’UE comporte des enseignements dispensés en cours magistraux, et en travaux dirigés. Un projet en groupe sur l’étude (théorique) d’un matériau ou de nanomatériaux inorganiques pour la santé sera proposé aux étudiants

Volumes horaires* :

            CM : 11

            TD : 9

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Cette unité d’enseignement est dédiée à l’acquisition de notions liées aux dispositifs médicaux et les biomatériaux. L’UE comporte les enseignements dispensés de manière classique en cours magistraux et en travaux dirigés ainsi que les enseignements interactifs en Learning Lab pour les problématiques de l’innovation dans les dispositifs médicaux. 

CM : 3 HCM

TD : 5HTD

12H CM-TD Learning Lab

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Cet enseignement consiste en une étude approfondie d'un problème ou d'un sujet choisi qui est lié à la chimie des matériaux pour les trois orientations ciblées du parcours : développement durable, santé et ingénierie des membranes. Cela peut prendre la forme d'une étude en recherche, développement ou analyse à l’échelle du laboratoire ou dans une entreprise. Les étudiants vont travailler en petits groupes – projets. Ils vont choisir leur sujet, définir le but, les objectifs et les moyens sous la direction d’un tuteur. Le but final est de développer un produit/méthodologie en utilisant les connaissances de synthèse et analyses déjà acquise pour préparer les stages qui auront lieu en S8.  

Volumes horaires* :

            CM : 6h

            TD : 6h

            TP : 16h

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Les matériaux membranaires se divisent usuellement en deux familles que sont d’une part les membranes polymères, et d’autre part les membranes inorganiques (ou céramiques). Chacune de ces familles constituera une partie de cette UE. La première partie sera consacrée à la conception de membranes polymères. Dans cette partie, nous aborderons principalement les techniques de préparation par inversion de phase (NIPS, VIPS, TIPS) avec une ouverture sur la recherche et l’innovation (SNIPS, aquaporine…). En complément, seront décrits les additifs (notamment les agents porogènes et hydrophilisants), qui jouent un rôle important dans les approches par inversion de phase, et seront présentées les différentes voies de modifications chimiques des membranes post-synthèses. La seconde partie sera consacrée à la conception de membranes inorganiques. Dans cette partie, nous présenterons d'une part les procédés en voie humide, à savoir les principales méthodes de dépôt de films liquides (dip-coating, spin-coating, pulvérisation, tape-casting, sérigraphie-sérigravure) et de dépôt à partir de solutions (procédés électrolytiques ou chimiques) ou de suspensions (électrophorèse, Langmuir-Blodgett), et d'autre part les procédés en voie sèche (techniques PVD (évap. et pulvé.), techniques CVD (thermique, PECVD et ALD), MBE, traitement de surface). Enfin, comme illustration des deux familles de membranes, nous traiterons d'études de cas sur des applications membranaires, dans le domaine de l'emballage notamment.

Volumes horaires* :

            CM : 11h

            TD : 9h

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Cette UE abordera les principales technologies membranaires conventionnelles en milieux liquide et gaz. Concernant le milieu liquide, seront principalement décrites les technologies baromembranaires telles que la microfiltration, l'ultrafiltration, la nanofiltration et l'osmose inverse mais aussi celles reposant sur des gradients de potentiel électrochimique (électro désionisation) ou de température (distillation membranaire). En complément, la perméation gazeuse et la pervaporation pour la séparation des gaz et/ou vapeurs seront également présentées. Pour toutes les technologies, la question du choix des matériaux membranaires adaptés sera abordée et des exemples représentatifs de domaines d’utilisation appropriés (en lien avec les problématiques environnementales et énergétiques actuelles) seront donnés.

Volumes horaires* :

            CM : 11h

            TD : 9h

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Ce stage de fin d’études en Master 2 est destiné à mettre l'étudiant dans une situation préprofessionnelle, dans un laboratoire de recherche académique ou un laboratoire de recherche et développement industriel, en France ou à l'étranger.  

L’étudiant recherchera une équipe d’accueil en milieu académique dans les instituts du Pôle Chimie de l’Université de Montpellier (ICGM, IEM, IBMM…), dans des laboratoires académiques hors de l’Université de Montpellier (en France ou à l’étranger) ou en secteur privé travaillant dans le domaine des matériaux. Le projet de recherche sur lequel travaillera l’étudiant aura été au préalable validé par l’équipe pédagogique de manière à s’assurer que le sujet de stage est en lien avec les enseignements du master, les compétences et expertises acquises lors des semestres antérieurs et des unités d’enseignement suivis en particulier au semestre 9 selon l’orientation choisie. Par ailleurs, l’équipe pédagogique s’assurera  que le stage se déroulera dans un environnement et avec des moyens adéquats.

Ce stage d’une durée de 5 à 6 mois pourra débuter à partir de mi-janvier après la session d’examen et ne pourra excéder 6 mois au semestre 10.

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Les objectifs du cours sont d’expliquer le comportement macroscopique des systèmes par leur description microscopique et de présenter les caractéristiques universelles dans l’étude des systèmes thermodynamiques.

1. Rappels de thermodynamique
2. Une approche plus générale de la thermodynamique statistique

III. Généralités sur les systèmes de particules identiques sans interaction

1. Applications de la statistique de Boltzmann
2. Un exemple d’utilisation d’une autre statistique : le rayonnement du corps noir.

Volumes horaires* :

CM : 30

TD : 10

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RMN :

La RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) en phase liquide est une méthode spectroscopique d'analyse incontournable pour le chimiste, permettant notamment de déterminer la structure de petites molécules organiques ou macromolécules en solution, l'étude des phénomènes dynamiques... Cette UE a pour objectif de comprendre les phénomènes mis en jeu dans cette technique et de les relier aux différentes informations structurales accessibles par cette méthode. Le but est d'être capable d'exploiter les données spectrales issues de cette analyse pour élucider la structure et la stéréochimie de molécules organiques ou les structures de polymères, ou encore, pour réaliser le suivi de réaction.

Diffraction des rayons X :

La diffraction des rayons X est une technique puissante et non-destructive de caractérisation de la structure cristalline des matériaux mais également, capable de fournir des informations cristallographiques et structurales comme les paramètres de maille et les positions des atomes. Ceci comprend tous les matériaux cristallisés comme les céramiques, les matériaux pour le stockage et la transformation de l’énergie et de l’information ainsi que les molécules organiques et les complexes métalliques (distances et angles interatomiques, stéréochimie (chiralité, stéréoisomérie…), liaisons intra et intermoléculaires…). L’objectif de cette UE est une initiation à la cristallographie et à la diffraction, dont le but est de comprendre le fonctionnement et les caractéristiques d’un diffractomètre à rayons X, ainsi qu’interpréter des diagrammes de diffraction (analyse structurale, paramètres de maille).

Volumes horaires* :

            CM : 10

            TD : 10

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Le module HAC720C traite, en 5 grandes parties, des « matériaux inorganiques avancés ». La 1^ère partie est dédiée aux généralités sur les matériaux inorganiques et aborde les relations structure-propriétés ; une attention particulière est apportée à la liaison chimique, le cristal réel, et le solide polycristallin ; les différentes classes de matériaux inorganiques sont décrites. La 2^nde partie porte sur les matériaux céramiques (définitions et propriétés) et leurs synthèses (matières premières dont argiles, mise en forme, séchage et déliantage, frittage) ; une distinction est faite entre les céramiques traditionnelles et les céramiques techniques (voies de synthèse des céramiques oxydes et non oxydes). La 3^ème partie concerne les verres (classification et voies de synthèse) et les vitrocéramiques (dévitrification et chimie douce) ; leurs propriétés et leurs applications sont également traitées. La 4^ème partie est dédiée aux métaux : propriétés des métaux et des alliages métalliques ; nanoparticules métalliques ; et, matériaux catalytiques. La 5^ème partie est consacrée aux matériaux inorganiques développés pour l’énergie ; céramiques (oxydes et non oxydes ; nanostructurés) et hydrures métalliques sont décrits (propriétés et synthèses) au travers de plusieurs exemples et dans le contexte de leurs applications (accumulateurs, stockage de l’hydrogène et captage du dioxyde de carbone).

Volumes horaires* :

CM : 13h

TD : 7h

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- Rappel de thermodynamique des systèmes monocomposants.

- Notions de base de thermodynamique des systèmes multicomposants. Potentiel chimique, relation de Gibbs-Duhem, variance.

- Notions sur les techniques d’analyses thermiques qui permettent la construction des diagrammes binaires/ternaires: ATG, ATD et DSC

- Construction et interprétation des diagrammes de phases binaires à partir de grandeurs thermodynamiques. Diagrammes d’enthalpie libre de Gibbs, pression et température en fonction de la composition du mélange binaire. Mélanges liquide-liquide, liquide-vapeur, solide-liquide.

- Transformation de phases : transitions de premier et deuxième ordre, points critiques. Exemples.

- L’état supercritique : définition, propriétés thermodynamiques, applications industrielles les plus étendues.

- Construction et interprétation des diagrammes de phases ternaires : variance, définitions eutectique ternaire, péritectique premier et second ordre, coupe isotherme, étude du refroidissement des alliages.

Volumes horaires* :

CM :13

TD :7

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Cette UE abordera les notions fondamentales et outils pratiques relatifs à la chimiométrie au travers de :             -     l’analyse statistique de données ;

• les lois de probabilité ;
• l’estimation par intervalle de confiance ;
• les tests paramétriques et non paramétriques.

Une initiation aux plans d’expériences sera proposée en fin de module.

Volumes horaires* :

CM : 7h

TD : 13h

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La première partie du cours présente les connaissances fondamentales de la chimie organométallique des métaux de transition. Il commence par la description de la liaison Métal-C permettant la compréhension de sa stabilité et de sa réactivité chimique.  Dans un deuxième temps, on montrera la puissance de cet outil de synthèse pour la formation de liaison C-H, C-C, …Des exemples de leurs applications dans différents domaines permettront l’acquisition de ces réactions et de leurs champs d’applications : chimie fine, transformations catalytiques d'importance industrielle, synthèse de produits naturels, préparation de matériaux.

La deuxième partie de ce cours est dédiée à la chimie des hétéro-éléments centrée sur les éléments Silicium, Etain et Bore. Cette partie vise à présenter les différentes méthodes de préparation des réactifs à base de bore, d'étain et de silicium ainsi que les principales transformations réalisées avec ces composés, avec des applications en synthèse organique et synthèse de matériaux.

CM : 13 H 

TD :  7 H

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Le programme de cette UE est centré sur la description des principes et des applications des principales méthodes pour la caractérisation structurale de solides, films minces, surfaces et interfaces, ainsi que plusieurs exemples d’applications en chimie des matériaux. Il comprend les techniques suivantes.

• Introduction en RMN solide (Signal RMN, Interactions en RMN solide, Rotation à l’angle magique, Séquences RMN, Polarisation croisée, Instrumentation, etc.)
• Microscopie électronique : principe et application des microscopies électroniques à balayage et en transmission et des techniques corrélées (microanalyse EDS).
• Méthodes spectroscopiques : spectroscopie Raman, spectroscopie de photoélectrons, spectroscopies des rayons X (XAS, XRF, etc.), spectrométrie Mössbauer.

Volumes horaires* :

            CM : 10 h

            TD : 10 h

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This lecture, entirely provided in English, gives a basic introduction into crystallography and electron diffraction for beginners. X-ray diffraction is an important characterization technique in modern chemistry the majority of crystalline structures in inorganic and organic solids have been solved by this method. It is therefore of importance for all students to have an understanding of its basic concepts and instrumentation. The course provides explanations and principles of X-ray diffraction together with the geometry and symmetry of X-ray patterns. Beside interaction principles of X-rays and matter, it treats how to obtain quantitative intensities for single crystal and powder diffraction patterns. It naturally includes the understanding of lattice planes and the reciprocal lattice concept together with the Ewald sphere construction. Further on it gives a basic understanding of the Fourier transform relation between the crystalline structure and the diffracted intensities as well as the reciprocal lattice concept.

Electron diffraction is a complementary technique to X-rays that provides information in terms of symmetry and geometry on the materials studied. In this course, we will therefore approach the description of the method for obtaining electron diffraction pattern and their interpretation. We will be able to obtain the lattice parameters, the reflection conditions as well as the groups of possible spaces.

This lecture serves also as the introductory part to the lecture Electron Microscopy and Crystallography II

CM :14

TD :6

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Cette unité d’enseignement est dédiée à l’approfondissement des bases de chimie organique et de chimie de coordination vues en L3 et à l’acquisition de notions liées à l’ingénierie moléculaire et en chimie moléculaire. L’UE comporte des enseignements dispensés en cours magistraux et travaux dirigés. Les étudiants travailleront en amont de certains cours et travaux dirigés avec des documents de cours fournis permettant que les enseignements en cours et en TD puissent leur permettre d’être pleinement acteurs de la formation, de comprendre les notions présentées ainsi que les compétences à acquérir. Le programme de progression et les activités seront proposés. Pour les étudiants qui n’ont pas vu les bases élémentaires de la chimie de coordination et de la chimie organique, les documents seront mis à disposition.

Chimie de coordination : L’enseignement abordera les différents aspects des complexes de métaux de transition et des lanthanides, des matériaux moléculaires (complexes polynucléaire et polymères de coordination ayant de structures étendues (MOFs, etc.)) ainsi que leurs propriétés et applications. Les aspects structuraux, la description de la liaison, les propriétés, ainsi que les aspects liés à la stabilité et la réactivité seront abordés. Un accent sera mis sur l’effet de complexation et sur la stabilité des complexes des métaux, des lanthanides et des actinides avec certains ligands en vue d’applications dans les domaines biomédical (imagerie et thérapie), de la décontamination (domaine nucléaire), etc. Les propriétés électroniques (relaxivité, magnétisme) et optiques (absorption, luminescence) de ces complexes seront abordées et mises dans le contexte des applications dans divers domaines, tel que l’imagerie, l’électronique, les capteurs, etc.

Chimie Organique : L’enseignement s’appuie sur les connaissances acquises en Licence et abordera au travers d’une étude raisonnée les principaux mécanismes réactionnels de la chimie organique et permettra de donner un socle commun à l’ensemble des étudiants du Master Chimie. Les principaux processus (substitution, addition, élimination, transposition…) et leurs caractéristiques essentielles et applications aux séquences mécanistiques seront examinés. Ce cours doit permettre à l’étudiant de disposer d’outils généraux d’analyse des mécanismes (ioniques, radicalaires, concertés) pour appréhender ces mécanismes dans leur variété.

Volumes horaires* :

CM : 13 H

TD : 7 H

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Le projet professionnalisant assure la jonction entre les travaux pratiques classiques et le stage en laboratoire ou en entreprise. Il est réalisé sous la forme d’un projet tuteuré consistant en une mise en situation professionnelle de l’étudiant à travers un travail collaboratif (de groupe) basé sur la réalisation d’un projet en réponse à une problématique fixée par une entreprise, collectivité, association ou un universitaire. Il fait partie du tronc commun du Master Chimie et s’effectue sous la responsabilité d’un membre de l’équipe pédagogique tuteur (universitaire ou industriel). Mené tout au long du semestre, ce projet vise à mettre en relation et ancrer les connaissances/savoir-faire acquis dans le cadre de la formation universitaire de Licence et de début de Master à travers cette mise en situation professionnelle. Ces mises en situation seront en lien direct avec le parcours de Master choisi par les étudiants. En plus des compétences disciplinaires de la chimie, d’autres compétences relationnelles, organisationnelles et en communication, intrinsèquement liées à la conduite de projets, seront également acquises et armeront les étudiants pour leur future vie professionnelle.

Répondre à une problématique de recherche : exemple de synthèse de nouveau matériaux phosphorescents.

Volumes horaires* :

CM : 5h

TD : 5h

TP : 40h

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Ce module d’enseignement a pour but de fournir et d’appréhender les bases théoriques associées à certaines méthodes de modélisation que l’on trouve dans différents domaines, des « petites molécules » au vivant et aux matériaux. Ce module se propose de répondre, pour partie, à trois questions : 1) Pourquoi modéliser ? 2) Quoi modéliser ? 3) Comment modéliser ?

Volumes horaires* :

CM : 14

TP : 6

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Un stage d’une durée de 2 à 4 mois doit être effectué dans un laboratoire de recherche ou de recherche et développement spécialisé en chimie théorique. Ainsi, les étudiants auront la possibilité d’effectuer ce stage au sein de laboratoires de recherche académiques ou privés. Sous réserve de l’acceptation préalable de l’équipe pédagogique (sujet de stage en lien avec les enseignements du master et environnement/moyens adéquats), l’étudiant pourra rechercher une équipe d’accueil en milieu académique dans les instituts du Pôle Chimie de l’Université de Montpellier, dans des laboratoires académiques hors de l’Université de Montpellier (en France ou à l’étranger) ou en secteur privé (industries chimiques, pharmaceutiques, …).

Ce stage d’une durée de 2 à 4 mois pourra débuter à partir de mi-mai après la session d’examen et ne pourra excéder 4 mois.

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Cet enseignement fournit les bases théoriques d’analyse de l’origine microscopique de propriétés physico-chimiques insolites.

Sont abordées des propriétés cruciales par l’intensité des recherches qu’elles suscitent et leurs applications technologiques : transfert électronique, magnétisme, photomagnétisme, bistabilité, conduction, etc. Plusieurs types de composés seront étudiés : interrupteurs moléculaires, molécules aromatiques mono et multi-radicalaires et stratégie d’assemblage de structures organiques ordonnées à haut spin, composés à transition de spin, molécules aimants, complexes poly-métalliques couplés ferro-, antiferro- ou ferrimagnétiquement.

1. Dérivation de modèles simples pour les systèmes fortement corrélés (Heisenberg).
2. Composés hydrocarbonés : aromaticité et propriétés magnétiques de systèmes cycliques et polycycliques polyradicalaires.
3. Complexes monométalliques : composés à transition de spin (théories du champ cristallin et du champ de ligand, concept de bistabilité). Composés anisotropes magnétiquement (couplage spin orbite), vers les aimants moléculaires (hystérèse)...
4. Complexes bimétalliques : transfert électronique (interrupteur moléculaires) dans les composés à valence mixte et échange de spin dans les composés magnétiques (couplages ferro- et antiferromagnétique), photomagnétisme.

Volumes horaires* :

CM : 24

TP : 8

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Ce cours vise à approfondir et compléter les connaissances acquises d’un point de vue théorique en
spectroscopie par les étudiants lors de leur licence.

Volumes horaires* :

CM : 15

TD : 9

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Cette UE abordera en petits groupes ou de manière personnalisée les outils pédagogiques et bonnes pratiques relatifs à la communication et à l’insertion professionnelle, au travers de :

• bilans de connaissances, savoirs, compétences, savoir être et motivations ;
• sensibilisation aux techniques de recherche d’emploi ;
• rédaction de CV et lettre de motivation ;
• règles de communications orales et écrite ;
• simulations d’entretiens d’embauche.

Des mises en situation en lien direct avec les secteurs d’activités ciblés par les parcours des étudiants concernés seront proposées.

TP : 20h

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Les propriétés électroniques et optiques des solides sont au cœur de nombreuses applications dans le domaine de l’énergie (panneaux photovoltaïques, réfrigérants passifs…), de la production de lumière (diodes blanches, lasers…), de l’électronique (composants, microprocesseurs…). Après une introduction sur ces différents champs d’application, cette UE a pour objectif de définir les différents concepts nécessaires à la maitrise à la fois des propriétés électroniques et optiques des matériaux indispensables à la compréhension des technologies les plus modernes.

Volumes horaires* :

            CM : 11H

            TD : 9H

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Une approche générale de la chimie de coordination des éléments f sera développée au travers des notions d’atomistique, de degré d’oxydation et de polyèdre de coordination dans le but de mettre en lumière les caractéristiques spécifiques des éléments f. Des comparaisons directes seront faites avec la chimie de coordination des éléments de transition et des applications en lien avec la chimie du nucléaire seront abordées.

Volumes horaires* :

            CM : 12h

            TD : 8h

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Des exemples de réactions de la catalyse homogène seront présentés en insistant sur les concepts sous-jacents et les limitations des approches théoriques (DFT principalement). La métathèse des oléines et des exemples de polymérisation illustreront la catalyse supportée, en insistant sur l’influence du support.

Divers exemples illustreront la spécificité des nanocatalyseurs, en distinguant le rôle respectif des facteurs électroniques et géométriques.

Volumes horaires* :

CM : 20

TD : 10

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L’objectif est d’acquérir des compétences fortes en chimie théorique par la découverte ou l’approfondissement de diverses thématiques.

Ce module est organisé en deux phases : (i) des cours-séminaires en ligne, délivrés tout au long du premier semestre ; (ii) une semaine de formation intensive au début du mois de janvier, sur l’un des sites du pôle Sud- Ouest du Réseau Français de Chimie Théorique (Bordeaux, Montpellier, Pau, Toulouse).

Les thèmes abordés sont :

– chimie quantique et relativité

– méthodes Monte-Carlo

– exploration des surfaces d’énergie potentielle

– calcul de la structure électronique de systèmes périodiques

– dynamique quantique

– calcul de propriétés spectroscopiques

Volumes horaires* :

CM : 40

TD : 20

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Ce module est une préparation à la poursuite d’études doctorales dans le domaine de la chimie théorique et spécialement dans le domaine de la chimie quantique. Les développements méthodologiques récents et le développement de logiciels de plus en plus performants ont démocratisé l’usage des logiciels de chimie quantique.

Le module contient des enseignements dans les domaines de la structure électronique et de la dynamique moléculaire . Le formalisme des différentes méthodes et leur domaine d’application seront détaillés pour permettre une utilisation éclairée des logiciels de chimie théorique et notamment quantique.

(1) structure électronique

– Hartree-Fock

– corrélation électronique, interaction de configurations, coupled cluster

– Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT)

(2) dynamique nucléaire

– dynamique classique et ab initio (Car Parrinello, Born-Oppenheimer, « propagateurs », ensembles thermodynamiques, calcul d’énergie libre)

– dynamique quantique des processus photos-induits (paquet d’ondes, dynamique adiabatique et non-adiabatique, lien avec le spectre d’absorption, représentation diabatique, dynamique mixte classique-quantique)

Volumes horaires* :

CM : 10

TD : 20

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Présenter les méthodes qui permettent d’explorer les propriétés physico-chimiques des matériaux par le calcul numérique. Donner les fondements mathématiques des outils numériques présentés dans le cadre de l’UE «Modélisation » au M1 et compléter les applications abordées dans le cadre de cette UE.

Volumes horaires* :

CM : 28

TD : 12

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Au cours de cet enseignement, les étudiants verront les principales méthodes numériques utilisées dans les logiciels scientifiques et plus particulièrement dans les programmes de chimie théorique.

Volumes horaires* :

CM : 21

TD : 9

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Présenter les méthodes qui permettent d’explorer les propriétés physico-chimiques des matériaux par le calcul numérique. Donner les fondements mathématiques des outils numériques associés.

I- Introduction

II- Approche quantique : méthodes moléculaires : Mécanique quantique, équation de Schrödinger, méthodes DFT.

III- Approche quantique : les systèmes périodiques

IV- Dynamique moléculaire : approche classique

Volumes horaires* :

CM : 30

TD : 10

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Un stage d’une durée de 5 à 6 mois doit être effectué dans un laboratoire de recherche ou de recherche et développement spécialisé en chimie théorique. Ainsi, les étudiants auront la possibilité d’effectuer ce stage de fin d’étude au sein de laboratoires de recherche académiques ou privés. Sous réserve de l’acceptation préalable de l’équipe pédagogique (sujet de stage en lien avec les enseignements du master et environnement/moyens adéquats), l’étudiant pourra rechercher une équipe d’accueil en milieu académique dans les instituts du Pôle Chimie de l’Université de Montpellier, dans des laboratoires académiques hors de l’Université de Montpellier (en France ou à l’étranger) ou en secteur privé (industries chimiques, pharmaceutiques, …).

Ce stage d’une durée de 5 à 6 mois pourra débuter à partir de mi-janvier après la session d’examen et ne pourra excéder 6 mois pour une période au semestre 10 comprise durant la validité de l’inscription universitaire.

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Biomolécules fluorées. Développements actuels des molécules fluorées. Méthodes de fluoration : mono-fluoration nucléophile, électrophile, introduction de groupement difluorométhyle ou trifluorométhyle. Apport du ou des atomes de fluor dans l’activité de ces composés. Exemples de synthèses de composés fluorés utilisés comme agents antitumoraux, antiviraux; antidépresseurs, anxiolytiques, anti-inflammatoires…

Biomolécules phosphorées. Structure, nomenclature, réactivité, analyse structurale et applications.

Seront abordés quelques voies de synthèse de composés de chacune des familles traitées en mettant en avant, le cas échéant, des méthodes d'activation non conventionnelles. Les applications biomédicales seront ciblées, ainsi que d'autres applications en agrochimie, optoélectronique, nanomatériaux, ...

Volumes horaires* :

CM : 15 h (7,5h Biomolécules fluorées et 7,5h Biomolécules phosphorées)

TD : 5 h

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Cette UE permet l'acquisition des connaissances de base et des compétences transversales dans le domaine des colloïdes et des interfaces, communes aux différents parcours de la mention Master Chimie (Chimie des Matériaux, Chimie Séparative, Matériaux et Procédés, ICAP Ingénierie des Cosmétiques, Chimie des Biomolécules). Elle est également proposée aux étudiants internationaux intégrant le cursus SFRI de l’Université de Montpellier où l'enseignement est dispensé en anglais. Une présentation introductive portant sur les notions et les concepts de base permettra de découvrir et de mieux comprendre les principales propriétés physico-chimiques des dispersions colloïdales, des colloïdes associatifs, et des solutions de macromolécules, ainsi que les paramètres et les phénomènes régissant la stabilité dans des dispersions colloïdales et des systèmes mixtes solutions-colloïdes. Puis, un enseignement pratique interdisciplinaire s’appuyant sur le principe de la classe inversée sera proposé pour aider les étudiants à construire et à approfondir leurs connaissances grâce à une analyse individuelle et collective des diverses applications des phénomènes et des systèmes colloïdaux et interfaciaux.

Volumes horaires* :

CM : 7

TD : 13

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Cet enseignement a pour vocation d’enseigner la chromatographie en phase liquide et la chromatographie en phase gazeuse.

Volumes horaires* :

            CM :15h

            TD : 5h

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Connaissance des techniques de chromatographie en phase gazeuse et de spectrométrie de masse avec ionisation par impact électronique et analyseur de masse quadripôlaire pour l’analyse de molécules organiques volatiles.

1) Analyses GC-MS de composés organiques volatils :

• Techniques d’ionisation par impact électronique (EI)
• Techniques d’ionisation chimique (CI)
• Techniques d’analyse quadripolaire (Q)
• Couplages GC/MS

2) Applications dans le cadre d’analyses en chimie organique, de caractérisation d’échantillons volatils.

Volumes horaires* :

CM : 15 H

TD : 5 H

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Connaissance des grandes familles de polymères utilisés dans le domaine biomédical.

1) Spécificité des polymères pour applications biomédicales et grandes familles de polymères utilisés

2) Description des familles d’applications

3) Discussion sur la notion de synthèse et relation structure/propriétés/cahier des charges

Volumes horaires* :

CM :  15 H

TD :   5 H

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Ce cours aborde de façon concise et systématique tous les aspects de la chimie des hétérocycles, de la nomenclature aux applications comme les principes d'action des médicaments, des toxines ou des drogues, les pigments, les colorants alimentaires etc…

Volumes horaires* :

CM : 15 H

TD : 5 H

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Les produits naturels occupent une place majeure dans le domaine de la chimie des biomolécules. Ils représentent une source importante de composés bioactifs pour la chimie médicinale. Cette unité d’enseignement permet de dispenser un panorama complet du métabolisme secondaire et de l'origine des produits naturels provenant des plantes. L'accent sera mis dans cette UE sur la chimie organique à l'origine des différentes biotransformations qui se produisent au cours de la biosynthèse de chaque classe importante de molécule. Une approche mécanistique sera utilisée pour comprendre les bases chimiques de chaque transformation.

Volumes horaires* :

CM : 13 

TD :  7

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RMN :

La RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) en phase liquide est une méthode spectroscopique d'analyse incontournable pour le chimiste, permettant notamment de déterminer la structure de petites molécules organiques ou macromolécules en solution, l'étude des phénomènes dynamiques... Cette UE a pour objectif de comprendre les phénomènes mis en jeu dans cette technique et de les relier aux différentes informations structurales accessibles par cette méthode. Le but est d'être capable d'exploiter les données spectrales issues de cette analyse pour élucider la structure et la stéréochimie de molécules organiques ou les structures de polymères, ou encore, pour réaliser le suivi de réaction.

Diffraction des rayons X :

La diffraction des rayons X est une technique puissante et non-destructive de caractérisation de la structure cristalline des matériaux mais également, capable de fournir des informations cristallographiques et structurales comme les paramètres de maille et les positions des atomes. Ceci comprend tous les matériaux cristallisés comme les céramiques, les matériaux pour le stockage et la transformation de l’énergie et de l’information ainsi que les molécules organiques et les complexes métalliques (distances et angles interatomiques, stéréochimie (chiralité, stéréoisomérie…), liaisons intra et intermoléculaires…). L’objectif de cette UE est une initiation à la cristallographie et à la diffraction, dont le but est de comprendre le fonctionnement et les caractéristiques d’un diffractomètre à rayons X, ainsi qu’interpréter des diagrammes de diffraction (analyse structurale, paramètres de maille).

Volumes horaires* :

            CM : 10

            TD : 10

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Connaissance des techniques les plus récentes de spectrométrie de masse pour l’analyse qualitative de molécules organiques et biomolécules.

1) Description des principes fondamentaux (Sciences et technologies des ions) :

-           Techniques d’ionisation

-           Techniques d’analyse

-           Spectrométrie de masse en tandem (MS/MS)

-           Couplages LC/MS et LC/MS/MS

2) Application dans le cadre d’analyses de biomolécules et de suivi de réactions de chimie organique.

Volumes horaires* :

CM : 15 H

TD : 5 H

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Cette UE abordera les notions fondamentales et outils pratiques relatifs à la chimiométrie au travers de :             -     l’analyse statistique de données ;

• les lois de probabilité ;
• l’estimation par intervalle de confiance ;
• les tests paramétriques et non paramétriques.

Une initiation aux plans d’expériences sera proposée en fin de module.

Volumes horaires* :

CM : 7h

TD : 13h

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La première partie du cours présente les connaissances fondamentales de la chimie organométallique des métaux de transition. Il commence par la description de la liaison Métal-C permettant la compréhension de sa stabilité et de sa réactivité chimique.  Dans un deuxième temps, on montrera la puissance de cet outil de synthèse pour la formation de liaison C-H, C-C, …Des exemples de leurs applications dans différents domaines permettront l’acquisition de ces réactions et de leurs champs d’applications : chimie fine, transformations catalytiques d'importance industrielle, synthèse de produits naturels, préparation de matériaux.

La deuxième partie de ce cours est dédiée à la chimie des hétéro-éléments centrée sur les éléments Silicium, Etain et Bore. Cette partie vise à présenter les différentes méthodes de préparation des réactifs à base de bore, d'étain et de silicium ainsi que les principales transformations réalisées avec ces composés, avec des applications en synthèse organique et synthèse de matériaux.

CM : 13 H 

TD :  7 H

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Cette unité d’enseignement est dédiée à l’approfondissement des bases de chimie organique et de chimie de coordination vues en L3 et à l’acquisition de notions liées à l’ingénierie moléculaire et en chimie moléculaire. L’UE comporte des enseignements dispensés en cours magistraux et travaux dirigés. Les étudiants travailleront en amont de certains cours et travaux dirigés avec des documents de cours fournis permettant que les enseignements en cours et en TD puissent leur permettre d’être pleinement acteurs de la formation, de comprendre les notions présentées ainsi que les compétences à acquérir. Le programme de progression et les activités seront proposés. Pour les étudiants qui n’ont pas vu les bases élémentaires de la chimie de coordination et de la chimie organique, les documents seront mis à disposition.

Chimie de coordination : L’enseignement abordera les différents aspects des complexes de métaux de transition et des lanthanides, des matériaux moléculaires (complexes polynucléaire et polymères de coordination ayant de structures étendues (MOFs, etc.)) ainsi que leurs propriétés et applications. Les aspects structuraux, la description de la liaison, les propriétés, ainsi que les aspects liés à la stabilité et la réactivité seront abordés. Un accent sera mis sur l’effet de complexation et sur la stabilité des complexes des métaux, des lanthanides et des actinides avec certains ligands en vue d’applications dans les domaines biomédical (imagerie et thérapie), de la décontamination (domaine nucléaire), etc. Les propriétés électroniques (relaxivité, magnétisme) et optiques (absorption, luminescence) de ces complexes seront abordées et mises dans le contexte des applications dans divers domaines, tel que l’imagerie, l’électronique, les capteurs, etc.

Chimie Organique : L’enseignement s’appuie sur les connaissances acquises en Licence et abordera au travers d’une étude raisonnée les principaux mécanismes réactionnels de la chimie organique et permettra de donner un socle commun à l’ensemble des étudiants du Master Chimie. Les principaux processus (substitution, addition, élimination, transposition…) et leurs caractéristiques essentielles et applications aux séquences mécanistiques seront examinés. Ce cours doit permettre à l’étudiant de disposer d’outils généraux d’analyse des mécanismes (ioniques, radicalaires, concertés) pour appréhender ces mécanismes dans leur variété.

Volumes horaires* :

CM : 13 H

TD : 7 H

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Le projet professionnalisant assure la jonction entre les travaux pratiques classiques et le stage en laboratoire ou en entreprise. Il est réalisé sous la forme d’un projet tuteuré consistant en une mise en situation professionnelle de l’étudiant à travers un travail collaboratif (de groupe) basé sur la réalisation d’un projet en réponse à une problématique fixée par une entreprise, collectivité, association ou un universitaire. Il fait partie du tronc commun du Master Chimie et s’effectue sous la responsabilité d’un membre de l’équipe pédagogique tuteur (universitaire ou industriel). Mené tout au long du semestre, ce projet vise à mettre en relation et ancrer les connaissances/savoir-faire acquis dans le cadre de la formation universitaire de Licence et de début de Master à travers cette mise en situation professionnelle. Ces mises en situation seront en lien direct avec le parcours de Master choisi par les étudiants. En plus des compétences disciplinaires de la chimie, d’autres compétences relationnelles, organisationnelles et en communication, intrinsèquement liées à la conduite de projets, seront également acquises et armeront les étudiants pour leur future vie professionnelle.

Répondre à une problématique de recherche : exemple de synthèse de nouveau matériaux phosphorescents.

Volumes horaires* :

CM : 5h

TD : 5h

TP : 40h

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Le stage au semestre 8 du Master 1 Chimie des Biomolécules a pour but de familiariser les étudiants aux métiers de la recherche en chimie du vivant. Ainsi, les étudiants auront la possibilité d’effectuer ce stage d’initiation à la recherche au sein de laboratoires académiques ou privés. Sous réserve de l’acceptation préalable de l’équipe pédagogique (sujet de stage en lien avec les enseignements du master et environnement/moyens adéquats), l’étudiant pourra rechercher une équipe d’accueil en milieu académique dans les instituts du Pôle Chimie de l’Université de Montpellier (IBMM, ICGM, …), dans des laboratoires académiques hors de l’Université de Montpellier (en France ou à l’étranger) ou en secteur privé (industries chimiques, pharmaceutiques, agroalimentaires, laboratoires de biotechnologies, …).

Terrain : 2 à 4 mois de stage

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Les nucléosides sont les constituants de base des acides nucléiques (ADN et ARN). A ce titre, ils jouent un rôle essentiel dans de nombreux processus biologiques. Dans ce cours, sera présentée la structure et le rôle biologique des nucléosides naturels. Seront abordée également les principales voies de synthèse et de caractérisation de ces composés et de leurs analogues (réactions de glycosylation, modifications structurales du cycle furanose, substitution et introduction d’hétéroatomes, inversion de configuration, etc..).  L’utilisation d’analogues de nucléosides pour les traitements de pathologie d’origine virale, de cancers sera également abordée.

Volumes horaires* :

CM : 15 h

TD :  5 h

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Cette unité d’enseignement est mutualisée pour les étudiants MI du Master Chimie : parcours ICAP P1, ICAP P2, MAT P1, MAT P2, BM (semestre S2). Les sujets suivants seront traités :

• Les 12 Principes de la Chimie Vertes et les unités de mesure en Chimie Verte ;
• Stratégies de synthèse en chimie durable ;
• Solvant alternatifs ou éco-compatibles pour la synthèse et l’extraction ;
• Techniques d’activation non-conventionnelles et applications.

CM :  13

TD :   7 H

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L’enseignement de chimie médicinale a pour but d’initier les étudiants aux étapes clés dans le processus de mise au point de molécules présentant des activités biologiques. En particulier, un descriptif des interactions mis en jeu, la notion de pharmocophore, de bio-isostérie…, ainsi que des études de relation-structure-activité seront abordées permettant d’envisager les stratégies ainsi que les modifications structurales adéquates.

Volumes horaires* :

CM : 15 h

TD : 5 h

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Après des généralités sur les notions de prochiralité et de stéréochimie, cet enseignement présentera les outils permettant la maîtrise de synthèses diastéréosélectives et énantiosélectives. Les différentes approches seront présentées de manière détaillée et rationnelle. Des exemples de synthèses industrielles de molécules bioactives chirales seront discutés.

Volumes horaires* :

CM :  15 H

TD :   5 H

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Ce cours aborde des méthodes de synthèse appliquées à l’obtention d’aminoacides énantiopurs ainsi que l’emploi d’aminoacides chiraux pour la synthèse d’autres composés énantiopurs.

Ces aminoacides sont les éléments de base des peptides. Les différentes propriétés physico-chimiques induites par la nature de ces aminoacides permettront de définir des stratégies de synthèse de peptides d’intérêt et leur caractérisation.

Volumes horaires* :

CM :  15 H

TD :   5 H

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Les sujets suivants seront traités :

- Solvants biosourcés

- Carburants issus de la biomasse

- Antioxydants dérivés de la lignine

- Catalyseurs métalliques issus des végétaux

- Tensioactifs obtenus à partir de ressources renouvelables

- Exemples d’applications industrielles de la synthèse enzymatique

Volumes horaires* :

CM : 15

TD : 5

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Cette UE abordera en petits groupes ou de manière personnalisée les outils pédagogiques et bonnes pratiques relatifs à la communication et à l’insertion professionnelle, au travers de :

• bilans de connaissances, savoirs, compétences, savoir être et motivations ;
• sensibilisation aux techniques de recherche d’emploi ;
• rédaction de CV et lettre de motivation ;
• règles de communications orales et écrite ;
• simulations d’entretiens d’embauche.

Des mises en situation en lien direct avec les secteurs d’activités ciblés par les parcours des étudiants concernés seront proposées.

TP : 20h

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Présentation générale des méthodes de calcul et modélisation les plus couramment utilisées dans le domaine de la chimie du solide selon les échelles spatiales et temporelles qui peuvent être étudiées avec elles :

(1)   Calculs quantiques (Hartree Fock, méthodes Post-Hartree Fock, DFT),

(2)   Modélisation à base de champs de force (atomistique et gros grain),

(3)   Modélisation hybride QMMM et AACG.

Présentation des différentes techniques de calcul : calculs statiques et d’optimisation, dynamique moléculaire et Monte Carlo.

L’UE aura des cours de type CM et TP. Deux travaux pratiques de modélisation seront proposés: techniques de modélisation en mécanique classique et calculs quantiques.

            CM : 11H

            TD : 9H

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Les matériaux « hybrides » constituent une nouvelle famille de matériaux, associant des ligands organiques connectant des entités inorganiques, est de plus en plus étudiée à la fois au niveau fondamental et applicatif.

Dans le cadre de cet UE, deux grandes catégories de matériaux hybrides seront abordées :

• Réseaux de Coordination et Metal-Organic Frameworks
• Materiaux organosilicés/carbonés

CM : 10 h

TD : 10 h

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Cette unité d’enseignement est dédiée à la présentation des matériaux et nanomatériaux inorganiques destinés à une utilisation dans le domaine biomédical (imagerie, thérapie, implants). Cette UE est l’approfondissement des connaissances acquises dans l’UE HAC930C (Développement des matériaux pour la santé). Il s’agit de développer les problématiques de santé et les matériaux et nanomatériaux inorganiques dans le diagnostic, la thérapie et le bien-être. Les stratégies de développement des matériaux et nanomatériaux inorganiques du futur basées sur la théragnostique et la multifonctionalité, et les matériaux intelligents seront également abordés.

L’UE comporte des enseignements dispensés en cours magistraux, et en travaux dirigés. Un projet en groupe sur l’étude (théorique) d’un matériau ou de nanomatériaux inorganiques pour la santé sera proposé aux étudiants.    

CM : 11

 TD : 9

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L’enseignement du module de stratégies et outils en synthèse organique est axé sur l’approfondissement des stratégies d’élaborations de molécules issues ou non du milieu naturel à l’aide des outils de la chimie organique.

Volumes horaires* :

CM : 15 H

TD : 5 H

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Les thématiques de l’UE sont les suivantes :

Une partie théorique dédiée à la chemoinformatique

Une partie théorique dédiée plus spécifiquement aux outils de modélisation pour le drug-design

Volumes horaires* :

CM : 15 H 

TD :  5 H

Une partie dédiée à l’aspect pratique avec un travail sur ordinateurs

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Les peptides et protéines sont constitués d’enchainement de résidus d’amino-acides leur conférant des propriétés particulières. Leur fonctionnalité dépend de leur séquence et donc des fonctions chimiques qu’ils portent, et est également grandement modulée par leur structure. En plus de la synthèse conventionnelle de peptides, des options avancées de modification fonctionnelles, des structures, et des propriétés pouvant modifier ou améliorer de manière significative les propriétés du peptide qui en résulte seront développés. Les développements significatifs biotechnologiques tant dans le domaine chimique que biologique seront abordés conduisant à large éventail d’applications dans lesquelles les peptides et protéines sont utilisés avec succès.

Volumes horaires* :

CM :15

TD :5

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Les récepteurs représentent un intérêt majeur en chimie médicinale et constituent plus de 40% des cibles thérapeutiques actuelles. Cette unité d’enseignement constitue une approche interdisciplinaire permettant de dispenser les concepts de base et les notions fondamentales en réceptologie nécessaires à l’étudiant(e) poursuivant sa formation en chimie des biomolécules à l’interface chimie-biologie.

Volumes horaires* :

CM : 15 H 

TD :  5 H

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Discusses nucleic acid structure and function. Reviews methods used to synthesize DNA and RNA-based oligonucleotides, and chemical reactions that lead to modifications of nucleic acids for therapeutic and diagnostic applications. Additional topics include: nucleic acid molecular beacons, antisense and SiRNA oligonucleotides and DNA arrays.

Volumes horaires* :

            CM : 15 H  

            TD :  5 H

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 Approfondissement des connaissances en RMN ¹H, ¹³C, ¹⁹F, ²⁹Si, ³¹P, ainsi que des méthodes bidimentionnelles. Des notions de RPE seront également abordées (principe et applications).

Volumes horaires* :

CM :  15 H

TD :   5 H

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Dans cet enseignement sont abordés les différents outils moléculaires ou supramoléculaires permettant la vectorisation et la délivrance de principes actifs selon le type de cellules ou d’organites intracellulaires ciblés. Les interactions ligands récepteurs seront traitées de même que les méthodes de préparation et d’activation des conjugués. Des exemples de médicaments seront présentés.

Volumes horaires* :

CM :  15 H

TD :   5 H

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Connaissance des techniques les plus récentes de spectrométrie de masse pour la détection, l’identification et la caractérisation structurale de molécules organiques et biomolécules.

Applications en chimie (industrie pharmaceutique) et biologie (approches Omiques).

1) Elucidation structurale (Technologies de caractérisation des ions) :

• LC/MS/MS et mesures de masses exactes 
• Marquage isotopique, Echange H/D
• Mobilité ionique

2) Analyse de surfaces et imagerie (cartographie moléculaire)

3) Application en chimie et biologie : caractérisation de petites molécules organiques et de biomolécules.

Volumes horaires* :

CM : 15 H

TD : 5 H

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The course will focus on organic chemistry and post-functionalization of biomolecules applied to peptides, proteins and nucleic acids (DNA and RNA) with applications in gene therapy, biosensing and design of probes for biological studies.

Volumes horaires* :

CM : 15 H 

TD :  5 H

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Les sujets suivants seront traités :

- Triglycérides

- Phospholipides et sphingolipides

- Glycolipides

- Vitamines liposolubles

- Hormones stéroïdes

- Sels biliaires

- Structure et synthèse des prostaglandines et des leucotriènes

Volumes horaires* :

CM : 15

TD : 5

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Les sujets suivants seront traités :

- Mécanisme général de la glycosylation

- Synthèse des donneurs de glycosyle

- Méthodes d’activation des donneurs de glycosyle

- Synthèse stéréosélective de quelques oligosaccharides naturels

Volumes horaires* :

CM : 15

TD : 5

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Connaissance des limitations associées à l’administration d’un principe actif (solubilité, biodisponibilité, …).

Descriptif général des systèmes enzymatiques impliqués dans la biotransformation des nutriments et composés exogènes.

Descriptif des principaux modes de passage membranaire et systèmes de transports des biomolécules fondamentales (sucres, amino-acides, nucléosides…).

Exemples de conception de prodrogue(s) et de bioprécurseur(s).

Volumes horaires* :

CM :  15 H

TD :   5 H

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Cette unité d’enseignement est dédiée à la présentation des matériaux et nanomatériaux inorganiques destinés à une utilisation dans le domaine biomédical (imagerie, thérapie, implants). Cette UE est l’approfondissement des connaissances acquises dans l’UE HAC930C (Développement des matériaux pour la santé). Il s’agit de développer les problématiques de santé et les matériaux et nanomatériaux inorganiques dans le diagnostic, la thérapie et le bien-être. Les stratégies de développement des matériaux et nanomatériaux inorganiques du futur basées sur la théragnostique et la multifonctionalité, et les matériaux intelligents seront également abordés.

L’UE comporte des enseignements dispensés en cours magistraux, et en travaux dirigés. Un projet en groupe sur l’étude (théorique) d’un matériau ou de nanomatériaux inorganiques pour la santé sera proposé aux étudiants

Volumes horaires* :

            CM : 11

            TD : 9

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Un stage d’une durée de 5 à 6 mois doit être effectué dans un laboratoire de recherche ou de recherche et développement spécialisé en chimie organique, chimie des biomolécules, chimie du vivant, en instrumentation analytique ou en analyses/développements analytiques. Ainsi, les étudiants auront la possibilité d’effectuer ce stage de fin d’étude au sein de laboratoires de recherche académiques ou privés. Sous réserve de l’acceptation préalable de l’équipe pédagogique (sujet de stage en lien avec les enseignements du master et environnement/moyens adéquats), l’étudiant pourra rechercher une équipe d’accueil en milieu académique dans les instituts du Pôle Chimie de l’Université de Montpellier (IBMM, ICGM, IEM…), dans des laboratoires académiques hors de l’Université de Montpellier (en France ou à l’étranger) ou en secteur privé (industries chimiques, pharmaceutiques, agroalimentaires, cosmétiques, laboratoires de biotechnologies, …) ainsi que dans des structures de recherche de type plateformes protéomiques / métabolomiques / fluxomiques.

Le projet de recherche qui sera confié aux étudiants devra être en lien avec les compétences et expertises acquises lors des semestres antérieurs et des unités d’enseignements suivis, en particulier au semestre 9 selon l’orientation choisie.

Ce stage d’une durée de 5 à 6 mois pourra débuter à partir de mi-janvier après la session d’examen et ne pourra excéder 6 mois pour une période au semestre 10 comprise durant la validité de l’inscription universitaire. L’équipe pédagogique du master Chimie des Biomolécules conseillera les étudiants pour trouver un stage correspondant à leurs aspirations et capacités.

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Information scientifique : Cet enseignement a pour but de familiariser les étudiants avec la recherche et gestion d’informations scientifiques. Dans ce cadre, les outils récents de recherche bibliographiques seront explicités et utilisés lors de cours/TD (Documentation électronique : Scifinder / Isis / Belstein). Des formations aux fonctionnalités de l’outil Zotero et à l’utilisation du cahier de laboratoire électronique seront également dispensées. La rédaction et l’exploitation de publications scientifiques seront abordées.

Projet bibliographique : Les outils de recherche d’informations scientifiques seront appliqués à un cas concret. L’étudiant se verra ainsi proposer par l'équipe pédagogique un sujet bibliographique en lien avec l'orientation qu'il aura choisie. Ce sujet bibliographique pourra, le cas échéant, être défini en accord avec la structure d’accueil dans laquelle le stage sera effectué.

Pour ce projet personnel, l’étudiant aura accès à toutes les sources bibliographiques de l’université ou de l’entreprise qui l’accueille. Le travail bibliographique pourra éventuellement être couplé avec l’unité d’enseignement d’anglais afin de préparer une soutenance orale de type communication orale en congrès international.

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Cet enseignement a pour vocation de mettre en évidence les processus biologiques au niveau cellulaire ou même chez des sujets vivants. Différentes approches d’imagerie moléculaire seront abordées (sondes fluorescentes, radiomarquage).

Volumes horaires* :

            CM :  9 H

           Terrain : 11 H

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Les principes de la chimie verte fournissent des bases pour l’évaluation et la conception de nouveaux produits et procédés chimiques qui minimisent les impacts négatifs sur la santé humaine et l’environnement. Dans cette unité d’enseignement, proposée aux étudiants M2 du Master de Chimie des Biomolécules (BM), Orientation 2 (O2), seront abordés les principes et concepts de base de la Chimie Verte, et leurs applications dans le domaine des méthodes d’activation non-conventionnelles et l’utilisation de milieux alternatifs en synthèse organique.

Volumes horaires* :

CM :  9 H

Terrain : 11 h

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Seront enseignées dans le cadre de cette UE, les techniques permettant l’extraction de biomolécules (Précipitation des protéines, SPE), ainsi que les techniques permettant la séparation des biomolécules (chromatographie, électrophorèse).

Volumes horaires* :

            CM : 9 h

            Terrain : 11 h

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Les peptides et protéines sont constitués d’enchainement de résidus d’amino-acides leur conférant des propriétés particulières. Leur fonctionnalité dépend de leur séquence et donc des fonctions chimiques qu’ils portent, et est également grandement modulée par leur structure. En plus de la synthèse conventionnelle de peptides, des options avancées de modification fonctionnelles, des structures, et des propriétés pouvant modifier ou améliorer de manière significative les propriétés du peptide qui en résulte seront développés. Les développements significatifs biotechnologiques tant dans le domaine chimique que biologique seront abordés conduisant à large éventail d’applications dans lesquelles les peptides et protéines sont utilisés avec succès.

Volumes horaires* :

CM :15

TD :5

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En chimie, la synthèse en phase solide est une méthode dans laquelle les molécules sont liées de manière covalente sur un support solide et synthétisées étape par étape en utilisant des groupes protecteurs sélectifs. Cet enseignement appliqué a pour objet de fournir une compréhension globale de ce domaine et d’examiner les stratégies supportées permettant la préparation pratique de polypeptides et d’oligonucléotides.

Volumes horaires* :

CM : 9 H 

Terrain : 11 H

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Discusses nucleic acid structure and function. Reviews methods used to synthesize DNA and RNA-based oligonucleotides, and chemical reactions that lead to modifications of nucleic acids for therapeutic and diagnostic applications. Additional topics include: nucleic acid molecular beacons, antisense and SiRNA oligonucleotides and DNA arrays.

Volumes horaires* :

            CM : 15 H  

            TD :  5 H

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Dans cet enseignement sont abordés les différents outils moléculaires ou supramoléculaires permettant la vectorisation et la délivrance de principes actifs selon le type de cellules ou d’organites intracellulaires ciblés. Les interactions ligands récepteurs seront traitées de même que les méthodes de préparation et d’activation des conjugués. Des exemples de médicaments seront présentés.

Volumes horaires* :

CM :  15 H

TD :   5 H

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The course will focus on organic chemistry and post-functionalization of biomolecules applied to peptides, proteins and nucleic acids (DNA and RNA) with applications in gene therapy, biosensing and design of probes for biological studies.

Volumes horaires* :

CM : 15 H 

TD :  5 H

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 Approfondissement des connaissances en RMN ¹H, ¹³C, ¹⁹F, ²⁹Si, ³¹P, ainsi que des méthodes bidimentionnelles. Des notions de RPE seront également abordées (principe et applications).

Volumes horaires* :

CM :  15 H

TD :   5 H

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Cet enseignement vise à décrire les outils de synthèse appliqués à des molécules complexes et polyfonctionnelles. Les approches rétrosynthètiques et stéréocontrôlées seront abordées de même que l’usage raisonné des groupements protecteurs.

Volumes horaires* :

CM :  9 H

Terrain : 11 H

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Les réactions de bioconjugaison présentent un intérêt majeur dans les sciences biomédicales et permettent aux chimistes de modifier les biomolécules afin de leur conférer de nouvelles fonctions ou propriétés. Dans ce cours seront abordées les stratégies de bioconjugaison et de marquage de biomolécules permettant d’explorer des systèmes biologiques complexes. Les séances de travaux pratiques permettront d’illustrer ces concepts au travers d’exemples de bioconjugaison de plateformes osidiques et nucléotidiques.

Volumes horaires* :

CM : 9 H 

Terrain : 11 H

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Connaissance des techniques les plus récentes de spectrométrie de masse pour la détection, l’identification et la caractérisation structurale de molécules organiques et biomolécules.

Applications en chimie (industrie pharmaceutique) et biologie (approches Omiques).

1) Elucidation structurale (Technologies de caractérisation des ions) :

• LC/MS/MS et mesures de masses exactes 
• Marquage isotopique, Echange H/D
• Mobilité ionique

2) Analyse de surfaces et imagerie (cartographie moléculaire)

3) Application en chimie et biologie : caractérisation de petites molécules organiques et de biomolécules.

Volumes horaires* :

CM : 15 H

TD : 5 H

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Les sujets suivants seront traités :

- Triglycérides

- Phospholipides et sphingolipides

- Glycolipides

- Vitamines liposolubles

- Hormones stéroïdes

- Sels biliaires

- Structure et synthèse des prostaglandines et des leucotriènes

Volumes horaires* :

CM : 15

TD : 5

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Les sujets suivants seront traités :

- Mécanisme général de la glycosylation

- Synthèse des donneurs de glycosyle

- Méthodes d’activation des donneurs de glycosyle

- Synthèse stéréosélective de quelques oligosaccharides naturels

Volumes horaires* :

CM : 15

TD : 5

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Un stage d’une durée de 5 à 6 mois doit être effectué dans un laboratoire de recherche ou de recherche et développement spécialisé en chimie organique, chimie des biomolécules, chimie du vivant, en instrumentation analytique ou en analyses/développements analytiques. Ainsi, les étudiants auront la possibilité d’effectuer ce stage de fin d’étude au sein de laboratoires de recherche académiques ou privés. Sous réserve de l’acceptation préalable de l’équipe pédagogique (sujet de stage en lien avec les enseignements du master et environnement/moyens adéquats), l’étudiant pourra rechercher une équipe d’accueil en milieu académique dans les instituts du Pôle Chimie de l’Université de Montpellier (IBMM, ICGM, IEM…), dans des laboratoires académiques hors de l’Université de Montpellier (en France ou à l’étranger) ou en secteur privé (industries chimiques, pharmaceutiques, agroalimentaires, cosmétiques, laboratoires de biotechnologies, …) ainsi que dans des structures de recherche de type plateformes protéomiques / métabolomiques / fluxomiques.

Le projet de recherche qui sera confié aux étudiants devra être en lien avec les compétences et expertises acquises lors des semestres antérieurs et des unités d’enseignements suivis, en particulier au semestre 9 selon l’orientation choisie.

Ce stage d’une durée de 5 à 6 mois pourra débuter à partir de mi-janvier après la session d’examen et ne pourra excéder 6 mois pour une période au semestre 10 comprise durant la validité de l’inscription universitaire. L’équipe pédagogique du master Chimie des Biomolécules conseillera les étudiants pour trouver un stage correspondant à leurs aspirations et capacités.

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Information scientifique : Cet enseignement a pour but de familiariser les étudiants avec la recherche et gestion d’informations scientifiques. Dans ce cadre, les outils récents de recherche bibliographiques seront explicités et utilisés lors de cours/TD (Documentation électronique : Scifinder / Isis / Belstein). Des formations aux fonctionnalités de l’outil Zotero et à l’utilisation du cahier de laboratoire électronique seront également dispensées. La rédaction et l’exploitation de publications scientifiques seront abordées.

Projet bibliographique : Les outils de recherche d’informations scientifiques seront appliqués à un cas concret. L’étudiant se verra ainsi proposer par l'équipe pédagogique un sujet bibliographique en lien avec l'orientation qu'il aura choisie. Ce sujet bibliographique pourra, le cas échéant, être défini en accord avec la structure d’accueil dans laquelle le stage sera effectué.

Pour ce projet personnel, l’étudiant aura accès à toutes les sources bibliographiques de l’université ou de l’entreprise qui l’accueille. Le travail bibliographique pourra éventuellement être couplé avec l’unité d’enseignement d’anglais afin de préparer une soutenance orale de type communication orale en congrès international.

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Description des techniques les plus récentes de spectrométrie de masse pour les analyses en industrie pharmaceutique (développement de médicaments : Drug discovery et analyses en phase pré-clinique).

Instrumentations et modes d’acquisition en spectrométrie de masse en industrie pharmaceutique pour les applications suivantes :

• Analyses dans les diverses étapes du développement d’un médicament,
• Analyses qualitative en métabolisme,
• Analyses quantitatives en pharmacocinétique.

Volumes horaires* :

            CM : 15 H

           Terrain : 5 H

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Seront enseignées dans le cadre de cette UE, les techniques permettant l’extraction de biomolécules (Précipitation des protéines, SPE), ainsi que les techniques permettant la séparation des biomolécules (chromatographie, électrophorèse).

Volumes horaires* :

            CM : 9 h

            Terrain : 11 h

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Les peptides et protéines sont constitués d’enchainement de résidus d’amino-acides leur conférant des propriétés particulières. Leur fonctionnalité dépend de leur séquence et donc des fonctions chimiques qu’ils portent, et est également grandement modulée par leur structure. En plus de la synthèse conventionnelle de peptides, des options avancées de modification fonctionnelles, des structures, et des propriétés pouvant modifier ou améliorer de manière significative les propriétés du peptide qui en résulte seront développés. Les développements significatifs biotechnologiques tant dans le domaine chimique que biologique seront abordés conduisant à large éventail d’applications dans lesquelles les peptides et protéines sont utilisés avec succès.

Volumes horaires* :

CM :15

TD :5

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Les thématiques de l’UE sont les suivantes :

Une partie théorique dédiée à la chemoinformatique

Une partie théorique dédiée plus spécifiquement aux outils de modélisation pour le drug-design

Volumes horaires* :

CM : 15 H 

TD :  5 H

Une partie dédiée à l’aspect pratique avec un travail sur ordinateurs

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Discusses nucleic acid structure and function. Reviews methods used to synthesize DNA and RNA-based oligonucleotides, and chemical reactions that lead to modifications of nucleic acids for therapeutic and diagnostic applications. Additional topics include: nucleic acid molecular beacons, antisense and SiRNA oligonucleotides and DNA arrays.

Volumes horaires* :

            CM : 15 H  

            TD :  5 H

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Connaissance des techniques de LC/MS et LC/MS/MS pour la caractérisation molécules organiques et biomolécules en milieux complexes. 

Description des instruments et des modes d’acquisition qui seront utilisés en TP.

1) Techniques de Chromatographie en mode analytique couplées à la spectrométrie de masse avec ionisation ambiante :

• Instrumentations de type LC/MS,
• Instrumentations de type LC/MS/MS.

2) Dispositifs d’acquisition des données spectrales en couplage.

Volumes horaires* :

CM : 9 H

Terrain : 11 H

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 Approfondissement des connaissances en RMN ¹H, ¹³C, ¹⁹F, ²⁹Si, ³¹P, ainsi que des méthodes bidimentionnelles. Des notions de RPE seront également abordées (principe et applications).

Volumes horaires* :

CM :  15 H

TD :   5 H

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L’objectif de cette UE est de donner aux étudiants une formation théorique et pratique des techniques fondamentales de séparation et purification des biomolécules

Volumes horaires* :
CM : 9h
Terrain : 11h

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Understanding of screening techniques for bioactive molecules, and more generally in vitro tests used to measure a biological event in the perspective of drug discovery or diagnosis.

1) Pharmacological and biophysical fundamentals describing a biological event, target of biological tests:

2) Biological tests for the development of medicines or diagnostics

3) Applications, case studies, critical analyses.

Volumes horaires* :

CM : 15 H

TD : 5 H

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Connaissance des techniques les plus récentes de spectrométrie de masse pour la détection, l’identification et la caractérisation structurale de molécules organiques et biomolécules.

Applications en chimie (industrie pharmaceutique) et biologie (approches Omiques).

1) Elucidation structurale (Technologies de caractérisation des ions) :

• LC/MS/MS et mesures de masses exactes 
• Marquage isotopique, Echange H/D
• Mobilité ionique

2) Analyse de surfaces et imagerie (cartographie moléculaire)

3) Application en chimie et biologie : caractérisation de petites molécules organiques et de biomolécules.

Volumes horaires* :

CM : 15 H

TD : 5 H

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Les sujets suivants seront traités :

- Triglycérides

- Phospholipides et sphingolipides

- Glycolipides

- Vitamines liposolubles

- Hormones stéroïdes

- Sels biliaires

- Structure et synthèse des prostaglandines et des leucotriènes

Volumes horaires* :

CM : 15

TD : 5

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