MAITRISE DE CHIMIE ORGANIQUE
mention AB

Chimie fondamentale

Chimie organometallique (cours 20 h, TD 20 h)

Les interactions orbitalaires en chimie organique.

Chimie organometallique.
- Description et caractéristiques des complexes organométalliques. Métaux et ligands.
- Processus élémentaire de la chimie organometalliques : addition oxydante, élimination réductrice, insertion, échange de ligands, attaque sur les ligands.
- Réactions stoechiométriques et catalytiques mettant en jeu les complexes organometalliques : oléfiniques, diéniques, diényles, allyliques, carbéniques…
Exemples de réactions catalysées par les complexes de métaux de transition.

Interaction de deux OA identiques.
Interaction de deux OA différentes.
Applications des interactions à deux orbitales.
Introduction à la méthode des fragments.
Molécules AH2 linéaires, AH3 trigonales et AH4 tétraédriques.
Molécules A-H, A-H2 coudées et AH3 pyramidales.
Géométrie des molécules par la méthode des diagrammes de corrélation.
Étude des réactions électrocycliques.

Chimie analytique et électrochimie (cours 20 h, TD 20 h)

Chimie analytique

Electrochimie

Postulats et principes : moment magnétique, moment cinétique. Spectroscopie de RMN. Énergies mises en jeu.
Mouvement d'un moment dans un champ, fréquence de Larmor. Aspect macroscopique. Excitation impulsionnelle.
Signal RMN brut. Instrumentation. Traitement de données. Transformation de Fourier. Filtrages.
Interactions RMN. L'écran électronique. Ordre de grandeur. Unité de mesure. Le ppm. Tableau de déplacement chimique.
Interactions RMN. Les couplages dipolaire, scalaire et quadripolaire. Effets de ces couplages au premier ordre.
Interaction RMN. Calcul de spectre. L'hamiltonien de spin. Valeurs propres, vecteurs propres et probabilités de transition.
Cas particuliers des noyaux exotiques et applications.

A - Electrochimie de base
Processus d'électrode. Electrochimie d'équilibre. Cinétique d'électrode. Réactions électrochimiques organiques et inorganiques.
B - Méthodes électrochimiques
-Méthodes d'analyse : Méthodes de saut, de balayage de potentiel. Méthodes basées sur le contrôle du courant
- Electrolyse exhaustive

Chimie théorique (cours 20 h, TD 20 h)

Interactions orbitalaires en chimie.

Chimie théorique, composante inorganique.
Généralités sur les complexes organométalliques.
Complexes octaédriques.
Complexes dérivés de l'octaèdre.
Complexe bi-pyramide trigonale (BPT) et ses dérivés.
Applications à des problèmes de structure. Complexes bi-métalliques.
Analogie isolobale.
Structures périodiques.
Gaz d'électrons libres.
Électrons dans un potentiel périodique.
Métaux de transition.
Propriétés électroniques des semi-conducteurs covalents des groupes IV et III-V.
Composés binaires de métaux de transition.

Travaux pratiques de chimie analytique - Recherche bibliographique (58h)
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Option chimie organique

Synthèse organique

Synthèse organique I (cours 21h, TD 21h)

Synthèse organique II
Chimio et régiosélectivité : Oxydation - Réduction.
Groupements protecteurs et synthèses multistades.
Substitutions nucléophiles.
Diastéréosélectivité : Additions sur les liaisons multiples C-C.
Additions sur les liaisons multiples C-hétéroatome.
Réactions concertées.
Éléments de chimie hétérocyclique.

Histoire de la chimie (30 h)

Les hétéroéléments en synthèse organique
(cours 10.5h, TD 10,5h) (Pr A. Lubineau)

Le but de ce cours est l'étude des réactifs modernes de la chimie organique,
à base de phosphore, soufre, bore, sélénium, silicium et étain.

Chimie bioorganique
(cours 10,5 h, TD 10,5 h )

Synthèse asymétrique
( cours 15 h, TD 15 h) (Pr H. Kagan)

Introduction générale sur les réactions enzymatiques.
Stéréochimie des réactions enzymatiques.
Protéase et peptidases.
Déshydrogénase à NADH.
Enzymes à phosphate de pyridoxal.
Aldolases.
Généralités. Substrat chiraux : réactions diastéréosélectives.
Réactifs chiraux : réactions énantiosélectives.
Catalyseurs chiraux : réactions énantiosélectives

Résonance magnétique nucléaire
( cours 10,5 h, TD 10,5 h) (Pr J. Courtieu)
Spectrométrie de masse et spectroscopies moléculaires
(cours 21 h, TD 21 h)
Chromatographies (cours 15h)
RMN 1H. Couplage et stéréochimie. Noyaux énantiotopes et diastéréotopes et implications RMN.
RMN 1H. Noyaux échangeables. Effets des équilibres chimiques sur les spectres. Phénomènes de découplage.
RMN 1H. Analyse des spectres du second ordre. Le système AB. Généralisation à n spins et logiciels de calcul.
RMN 13C. Cas particulier de la RMN des noyaux de spins dilués. Découplage large bande. Découplage hors résonance.
Introduction aux phénomènes de relaxation. Effet Overhauser nucléaire et ses applications en chimie structurale.
Introduction à la RMN 2D. Séquences d'impulsions. Méthode d'analyse des spectres DEPT, COSY, NOESY et INADEQUAT.
Introduction à la RPE des radicaux libres en solution. Le facteur de Landé g. Le couplage hyperfin.

Spectrométrie de masse
Principes généraux. Impact électronique : ionisation, fragmentation, mécanismes de fragmentation des ions organiques.
Ionisation chimique : ionisation chimique positive, ionisation chimique négative.
Spectroscopies moléculaires
Introduction. Molécules diatomiques. Spectroscopies infrarouge et Raman. Spectroscopie ultraviolet.
Analyse de spectres
Travaux dirigés consacrés à l'analyse de spectres.

Généralités.
Théories simplifiée de la chromatographie.
Chromatographie en phase gazeuse, description et applications.
Optimisation d'une analyse.
Chromatographie liquide haute performance.
Chromatographie ionique.
Chromatographie d'exclusion stérique.
Analyse quantitative.

Travaux pratiques de synthèse organiques et initiation à la modélisation moléculaire (cours 1,5 h, TD 1,5 h, TP 56 h)

Travaux pratiques de synthèse organiques
Initiation à la modélisation moléculaire
Formation et réaction d'ylures de souffre et de phosphore.
Réductions régiosélectives.
Sélectivité dans la réaction de Diels-Alder.
Dédoublement cinétique enzymatique.
Aldolisation.
Addition asymétrique de Michael
Exposé bref des principes sur lesquels repose la simulation moléculaire et présentation de l'organisation général d'un logiciel.

 

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