CE29 - Chimie : analyse, théorie, modélisation

Analyse de mélanges par RMN en conditions de diffusion de spin – MIXSPINDIFF

Résumé de soumission

L’identification des molécules organiques en mélange constitue un enjeu central dans la grande majorité des activités humaines en relation avec la chimie (santé-beauté, énergie, matériaux, etc.). Les processus qui conduisent à la transformation des ressources naturelles, tant issues de l’industrie pétrolière que de l’exploitation de la biomasse, vers des produits d’usage à fort tonnage ou de spécialité à forte valeur ajoutée produisent rarement des composés chimiquement purs, même si les chimistes ont pour objectif de créer des procédés à la fois propres et écologiquement responsables. Dans l’état actuel des connaissances, l’analyse des mélanges, associée à la conduite des processus de transformation chimique de la matière, reste une nécessité et les moyens efficaces pour l’effectuer restent à développer.

Dans ce contexte, le projet MIXSPINDIFF propose aux acteurs académiques et industriels de la chimie de synthèse et des produits naturels une méthodologie innovante et prometteuse basée sur le phénomène de diffusion de spin et dédiée à l'analyse de mélanges de composés organiques de petites tailles en solution par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) sans avoir recours à la séparation physique des éléments du mélange. Les applications concernent principalement les industries de la pharmacie, de la chimie et de la dermo-cosmétique.

Le projet est fondé sur le développement de méthodes analytiques adaptées à la caractérisation structurale de composés organiques de faibles poids moléculaires en mélange, qu’ils soient issus de la synthèse organique, du fractionnement d’extraits naturels ou en provenance de procédés biotechnologiques, et répond à la nécessité impérieuse de caractériser ces composés dans la volonté d’établir des relations structure-propriété et structure-fonction.

Le projet MIXSPINDIFF s'articule autour de 3 tâches : 1) la recherche de nouveaux solvants (ou mélanges de solvants) visqueux adaptés à l’analyse de mélanges, 2) la mise au point de nouvelles méthodes d’acquisition originales de spectres de RMN individualisés de manière à déterminer la structure de chaque élément du mélange, et 3) l'application de notre méthodologie analytique à l’étude d’huiles essentielles en milieux visqueux afin d’évaluer son efficacité et sa robustesse.

Le projet MIXSPINDIFF sera réalisé à l’Institut de Chimie Moléculaire de Reims (ICMR, UMR 7312 CNRS) de l’Université de Reims-Champagne-Ardenne (URCA) qui héberge des équipes de recherche sur différents aspects de la chimie moléculaire. Dr. Pedro Lameiras, recruté en 2009 en tant que maître de conférences au sein de l'équipe «Chimie des substances naturelles (CSN)» de l'ICMR, sera le coordinateur du projet MIXSPINDIFF et aura l'occasion d'accroître son niveau de responsabilité au sein de l’ICMR en créant sa propre équipe de recherche.

Le projet MIXSPINDIFF s’attachera à résoudre plusieurs problématiques inhérentes à l’analyse de mélanges par RMN et aura un impact scientifique dans les domaines de la chimie physique, la chimie analytique et la synthèse organique. Toutes les méthodes développées au cours du projet seront à la disposition de la communauté scientifique sous forme de protocoles conviviaux et téléchargeables. Ces méthodes seront également disponibles via la plateforme technique «PlAneT», à l’Université de Reims-Champagne-Ardenne, pour les utilisateurs des secteurs universitaires et privés. Les nouveaux outils prometteurs élaborés au cours de ce projet couvriront un large éventail d'applications dans l'analyse de petites molécules en mélange par spectroscopie de RMN.

Coordination du projet

Pedro LAMEIRAS (Institut de Chimie Moléculaire de Reims - URCA)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

ICMR- URCA Institut de Chimie Moléculaire de Reims - URCA

Aide de l'ANR 140 335 euros
Début et durée du projet scientifique : février 2020 - 36 Mois

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