Durée
15h Th, 10h Pr, 1j Vis.
Nombre de crédits
| Master en sciences chimiques, à finalité | 3 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue anglaise
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Bien que le réacteur batch soit utilisé depuis des générations dans les laboratoires et en production pour la transformation de molécules organiques, les contraintes économiques et environnementales actuelles poussent les chimistes à améliorer et repenser leurs procédés. La chimie en continu, c'est-à-dire la transformation de matière dans le volume confiné de réacteurs micro- et mésofluidiques, est apparue depuis quelques décennies comme une alternative économiquement viable aux traditionnels macroréacteurs batch. De plus, ces réacteurs micro- et mésofluidiques permettent une chimie plus sûre et plus efficace avec un contrôle précis des conditions réactionnelles, même extrêmes. Que ce soit au laboratoire, ou dans une usine de production, les réacteurs micro- et mésofluidiques sont les outils du chimiste de demain.
Ce cours est destiné aux étudiants en sciences chimiques, chercheurs en chimie organique et sciences pharmaceutiques, ainsi qu'aux professionnels de l'industrie fine et pharmaceutique (R&D et production). Les principes fondamentaux et les nouvelles technologies de synthèse organique en continu dans des micro- et mésoréacteurs seront discutés et illustrés à l'aide d'exemples récents de la littérature. En plus d'une formation théorique avancée, les participants auront également l'occasion de manipuler des équipements de haute technologie et de pratiquer la synthèse organique en continu au laboratoire.
- Cours 1: Définitions et concepts: micro- et mésoréacteurs (2 h)
- Cours 2: Principes d'ingénierie chimique pour la synthèse en continu (2 h)
- Cours 3: Synthèse organique en continu (2 h)
- Cours 4: Applications diverses (photochimie, électrochimie, polymérisations et encapsulations) (3 h)
- Cours 5: Purification et analyse en ligne (2 h)
- Cours 6: Applications industrielles de la chimie organique en continu (2 h)
- Cours 7: Préparation d'une molécule cible complexe à l'aide d'un microréacteur (2 h)
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
- Repenser la chimie organique au moyen de réacteurs micro- et mésofluidiques;
- Améliorer et augmenter ses aptitudes en synthèse organique en utilisant de nouvelles technologies: plus de contrôle, plus de sécurité, accès à des conditions réactionnelles non-conventionnelles;
- Apprendre à mettre en œuvre et à optimiser des synthèses organiques complexes (en incluant les étapes de purification et d'analyse) dans des réacteurs micro- et mésofluidiques;
- Comprendre les concepts de base d'ingénierie chimique;
- Maîtriser les aspects de base du développement de procédés et d'intensification.
Savoirs et compétences prérequis
Bachelier et/ou master en chimie; une connaissance de base en chimie organique est nécessaire.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
- Cours théorique: cours en distanciel, sous la forme d'une discussion ouverte. Les bases théoriques seront exposées et illustrées avec de nombreux exemples issus de la littérature primaire récente. Possibilité de e-learning (références et ressources complémentaires);
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Cours donné exclusivement à distance
Explications complémentaires:
on-line format only - co-organized with Fuzhou Univeristy
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
- Micro Reaction Technology in Organic Synthesis, Charlotte Wiles and Paul Watts, CRC Press, Boca Raton, 2011 (ISBN: 978-1-4398-2471-9);
- Chemical Reactions and Processes under Flow Conditions, Santiago V. Luis and Eduardo Garcia-Verdugo, RSC Green Chemistry Series, 2009 (ISBN: 978-0-85404-192-3);
- Fundamentals of Heat and Mass Transfer (6th Edition), Frank P. Incropera, David P. DeWitt, Theodore L. Bergman and Adrienne S. Lavine, John Wiley & Sons, 2007 (ISBN: 978-0-471-45728-2);
- Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications, Yunus A. Çengel and John M. Cimbala (2nd Edition), McGraw-Hill, 2010 (ISBN: 978-0-07-352926-4);
- Des exemples issus de la littérature primaire récente seront discutés au cours;
- Les notes de cours seront mises à la disposition des étudiants. Des ressources complémentaires sont disponibles en ligne (eCampus).
Modalités d'évaluation et critères
Les compétences théoriques et pratiques seront évaluées lors d'un examen oral: l'étudiant choisira une cible et présentera une approche de synthèse en micro/mésoréacteur, ou choisira un article récent à présenter et à discuter. L'évaluation se fera également sur base d'un rapport écrit (max. 5 pages) résumant la stratégie suivie, et qui sera remis avant l'examen oral.
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Le cours CHIM 9265-1 sera dispensé en anglais. Une copie papier des notes de cours sera mise à la disposition des étudiants. Les notes et les articles discutés, ainsi que d'autres ressources sont disponibles en ligne. Cours dispensé au premier quadrimestre avec l'Université de Fuzhou.
Contacts
jc.monbaliu@ulg.ac.be (Jean-Christophe Monbaliu)