Laboratoire virtuel pour la conception de synthons et de biosolvant selon une approche moléculaire de formulation inverse - Virtual Laboratory for synthons and biosolvant design based on reverse molecular engineering – INBIOSYNSOLV

Règlementation REACH, directives COV 1999/13/CE et 2004/42/CE, réduction de l’impact carbone, problèmes de santé publique de l’exposition aux solvants, etc… Les incitations sont nombreuses pour trouver des intermédiaires chimiques et des solvants de substitutions, a fortiori des biosolvants, dont la production n’impacte pas ou peu les ressources de matières premières d’origine fossile. Parmi d’autres, les agro-ressources sont la source de matière première que nous voulons privilégier pour garantir une chimie du carbone durable car, outre leur étiquette « verte », elles sont une richesse imparfaitement exploitée et un enjeu national, européen et mondial de premier ordre. Seulement, la stratégie habituelle de synthèse de nouvelles molécules, qui part de la matière première et cherche à améliorer les produits vers des applications identifiées ou à trouver, est une démarche « par essais et erreurs » inefficace : les produits finaux ne satisfont pas toutes les contraintes, ils ont des effets secondaires non maitrisés, leur cycle de vie est analysé a posteriori…. Le projet InBIoSynSolv est un projet de recherche fondamentale associant l’INRA, le CNRS et Rhodia. Il propose : 1. de développer un « laboratoire virtuel » ; prototype logiciel de formulation inverse, générique, basé d’abord sur la définition a priori du cahier des charges des produits finaux, incluant dès le départ des contraintes réglementaires, environnementales et technologiques, puis sur la recherche rationnelle des structures chimiques satisfaisant ces cahiers des charges. 2. d’y associer un « laboratoire tangible » et de concevoir les procédés de synthèse « propres » de ces molécules selon une démarche d’éco-conception en évaluant le cycle de vie des molécules dans leur formulation finale par rapport aux contraintes environnementales, santé…. Les deux laboratoires seront validés sur des cas d’étude de biosolvants, un enjeu industriel croissant et, nous espérons à travers eux progresser dans la maîtrise d’intermédiaires chimiques (synthons) de la nouvelle chimie durable. Les partenaires sont le Laboratoire de Génie Chimique (CNRS), l’Unité de Chimie Agro-Industrielle (INRA, le Laboratoire de Chimie Organique et Macromoléculaire (INRA) et Rhodia. Sur une durée de 4 ans, ils envisagent les tâches suivantes: Tâche 1 : Définition du cahier des charges des applications (leader : INRA-UCAI et Rhodia) Tâche 2 : Modélisation et développement du prototype logiciel (leader CNRS-LGC) Tâche 3 : Elaboration des molécules (Leader INRA-UCAI) Tâche 4 : Caractérisation des propriétés physico-chimiques et fonctionnelles (Leader CNRS-LCOM) Tâche 5 : Bilans éco-environnement-santé-sécurité, éco-conception et impacts agronomique (Leader INRA-UCAI) Tâche 6 : Valorisation et diffusion des résultats (leader CNRS-LGC) Les objectifs sont : - de rationnaliser la recherche de molécules de substitution issues d’agro-ressources pour la filière agroindustrielle aval des biosolvants dans les étapes de conception des molécules, de synthèse des molécules, de formulation en produit final - d’appliquer une démarche de formulation inverse pour les biosolvants - de développer et valider un outil logiciel de formulation inverse pour les biosolvants - de synthétiser et formuler les molécules en produits finis dans le respect de la problématique de valorisation des agro-ressources