DESS en synthèse et architectures moléculaires

Structure du programme

Notions avancées sur le travail en laboratoire, incluant les bonnes pratiques de laboratoire, les recherches bibliographiques, la propriété intellectuelle; incidences sur la pratique en chimie. Remarque: au premier cycle, vous devez suivre le cours CHM 3700.

Laboratoire de chimie portant sur la synthèse de molécules organiques ou inorganiques utilisant les techniques de synthèse chimique avancées.

Nature, structure et propriétés des composés contenant des liaisons métal - carbone. Classes de réactions de ces composés. Application à la synthèse organique, la catalyse, la chimie bio-inorganique et les procédés industriels.

Caractérisation des composés de coordination par des méthodes spectroscopiques, magnétochimiques et électrochimiques. Principes et applications à la détermination de la géométrie moléculaire, de la structure et de la dynamique électronique.

Ce cours est publié sans description.

Les méthodes modernes en synthèse stéréosélective. Applications à la synthèse des produits naturels. Analyse conformationnelle, manipulation stéréosélective des groupes fonctionnels et formation de liaisons carbone - carbone.

Importance de la chiralité dans la vie. Facteurs responsables de la spécificité enzymatique. Le design de modèles d'enzymes. Le rôle des ions métalliques. Modèles biomoléculaires des coenzymes et importance médicinale des substrats suicide.

Concepts mécanistiques de base : contrôles cinétique et thermodynamique, postulat d'Hammond, principe de Curtin-Hammet, théorie des orbitales moléculaires et règles de Woodward-Hoffmann-Fukuki, trajectoires d'attaques. Applications.

Synthèse des composés cycliques et polycycliques. Analyse conformationnelle. Méthodologies modernes de synthèse donnant accès aux carbocycles. Catalyseurs cycliques dans la préparation des composés cycliques.

Concepts de base en chimie supramoléculaire. Interactions non-covalentes. Systèmes auto-assemblés. Génie cristallin. Chimie dynamique. Machines et dispositifs supramoléculaires. Aspects biologiques.

Propriétés des médicaments, barrières et inhibition, propriétés physicochimiques, biodisponibilité, métabolisme, toxicité, diversité moléculaire pour développer les médicaments, chimie des peptides, conception rationnelle, structures privilégiées.

Méthodologie et stratégie en synthèse de molécules organiques d'intérêts divers. Synthèse de composés alicycliques, de terpènes, de stéroïdes, d'alcaloïdes, d'antibiotiques et autres.

Études des matériaux inorganiques et supramoléculaires.

Étude de la nature, de la synthèse, de la structure et des propriétés des composés contenant des liaisons carbone-métal de transition. Catégories de ligands importants. Classes de réactions. Applications.

Un projet intégrateur incluant la modélisation moléculaire, la synthèse et caractérisation d’une molécule d’intérêt. Notions de bioanalyse, relation structure-fonction, la prédiction de la fonction biologique, les effets biologiques des molécules.

Applications des concepts modernes de réactivité, de stéréochimie et d'analyse conformationnelle. Méthodes de blocage et de déblocage des fonctions et influence des groupes voisins. Méthodologie de formation des liens en chimie organique.

Concepts tirés de la nature qui transforment la chimie, dont: l'auto-assemblage, les interrupteurs moléculaires, la biocatalyse, la sélection de librairies moléculaires, la chimie médicinale, la nanotechnologie et la biologie synthétique.

Concepts de base en modélisation moléculaire et applications en chimie bioorganique et médicinale. Notions de mécanique moléculaire, dynamique moléculaire et méthode Monte Carlo. Remarques: Travaux pratiques sur ordinateurs.

Principes de la synthèse stéréosélective, incluant les réactions rédox, les additions aux insaturations, d'énolates, conjuguées et les réactions multicomposantes. Applications à la synthèse de produits naturels et de principes pharmaceutiques actifs.

Introduction au développement de composés thérapeutiques à partir de connaissances fondamentales en chimie. Cas d’étude concrets en chimie médicinale de l’identification d’une cible et de molécules candidates à la mise en marché.

Présentation des principes de la chimie verte (une pratique écoresponsable de la chimie). Application de ces principes à tous les aspects de la synthèse moléculaire organique.

Importance industrielle et médicinale des produits naturels : biosynthèse, synthèse totale, preuve de structure, études stéréochimiques, méthodologie synthétique, analyse rétrosynthétique et nouveaux concepts.

Mise en pratique des connaissances transversales en chimie liées à l’énergie et à la chimie des matériaux basées sur les savoirs et les savoirs-faire théoriques et pratiques acquis dans le parcours en chimie. Réalisation d’un projet intégrateur.

Stage de 4 mois dans un laboratoire de chimie, dans un environnement professionnel public ou privé.