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Description illustration de l'article Responsable de l’UE :  Esmaïl Alikhani, Professeur UPMC
Coordinateur de l’UE : Bruno Madebène,  Maître de Conférences UPMC

1. Descriptif de l’UE :

Volumes horaires globaux : CM 40h,  TD 20h,
Nombre de crédits de l’UE : 6 ECTS

Barème total/100 : Ecrit /100 (évaluation répartie)

L'ensemble des évaluations tient lieu de première session.

La seconde session d'évaluation a comme champ l'ensemble des connaissances et compétences de l'UE.

Une absences justifiée ou non à une épreuve est équivalente à un 0.

 

2. PrÉsentation pÉdagogique de l’UE :

 

Description de l’UE

Ce cours porte sur les méthodes expérimentales et théoriques pour comprendre et caractériser des propriétés physico-chimiques de la matière à l’échelle microscopique.
Dans la partie « Spectroscopies » : Approfondissement des notions vues en L2 et L3 en RMN et en spectrométrie de masse. Introduction à la RMN du solide et à la spectroscopie moléculaire dans le domaine UV-visible.
Dans la partie « Chimie Théorique » : Etude d’exemples modèles, permettant de faire comprendre que la connaissance des orbitales moléculaires permet d’aborder l’évolution de la structure électronique et prédire par conséquent la réactivité chimique.

Mots clÉs

RMN en solution, RMN du solide, spectrométrie de masse, spectroscopie UV-Visible, orbitales frontières et réactivité chimique.

Objectifs d’apprentissage

Chimie théorique : Savoir construire, décrire et utiliser des orbitales moléculaires pour comprendre structure ou réactions chimiques
RMN liquide : L'analyse de la structure covalente, des propriétés conformationnelles,   dynamiques et d'interaction de molécules organiques et bioorganiques.
RMN solide : Acquérir les notions théoriques et pratiques de base en RMN du solide. Développer les principales expériences et techniques Haute Résolution pour l'étude des matériaux solides organiques et inorganiques
Spectrométrie de masse : Comprendre et cerner les domaines d’applications selon les méthodes employées, apprentissage des voies de fragmentation de molécules organiques types
Spectroscopie UV-visible : Savoir associer, à partir des orbitales (atomiques ou moléculaire) et de leur symétrie, l'origine et l'intensité des transitions observées sur un spectre aux différents états spectroscopiques (fondamental ou excités) associés

ThÈmes abordÉs

Chimie théorique :

  • orbitale moléculaire : symétrie et énergie
  • orbitales frontières : structure et réactivité

RMN liquide : 

  • interactions des spins nucléaires, expériences RMN 1D
  • couplage scalaire, structure fine des spectres RMN
  • RMN 2D homononucléaire et hétéronucléaire
  • Relaxation, lien avec la dynamique des molécules
  • Echange chimique

RMN solide : 

  • Principales Interactions en RMN du solide : Anisotropie du déplacement chimique ; Interactions dipolaires ; Interactions Quadripolaires
  • Techniques de RMN Haute résolution solide : Rotation à l’angle magique MAS ; Polarisation croisée ; RMN 2D ; HETCOR ; DOR ;  DAS et MQMAS
  • Applications sur des matériaux solides

Spectrométrie de masse : 

  • Principe d’un spectromètre de masse (unités, nomenclature, instrumentation)
  • Méthodes d’ionisation en phase gazeuse (IE et IC)
  • Méthodes de désorption/ionisation (APCI/APPI)
  • Spectrométrie de masse en tandem (MS/MS), applications aux mécanismes de fragmentation de molécules organiques.

Spectroscopie UV-visible : 

  • Notion de termes spectroscopiques
  • Règles de sélections
  • Nature des transitions (atomiques, p-p*, d-d, transfert de charge...)
  • Diagrammes de Tanabe Sugano; Loi de Beer-lambert et applications.

Langue d’enseignement

Tout en français