Chimie pour le développement durable

Directrice du programme : Isabelle Rico-Lattes (DR CNRS, UMR CNRS 5623) Comité de pilotage : Bernard Badet (Ministère de la Recherche, DSPT4), Catherine Bastien Ventura (Département EDD), Béatrice Biscans (Département Ingéniérie), Frédéric Dardel (Département SDV), Paul-Joel Derian (FFC), Marie-Claire Lasne (Département Chimie), Louis Trépied (Ministère de l’Industrie), Eric Vindimian (Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable).

Programme interdisciplinaire de recherche du CNRS en

Chimie pour le développement durable

N NHO

Journée de lancement du programme 2 octobre 2006

Campus Gérard Mégie – Paris

***

2

Fleurs et graines de cytise (Cytisus Laburnum), source d’un alcaloïde agoniste des récepteurs nicotiniques et précurseurs de molécules à haute valeur ajoutée.

3

Programme interdisciplinaire de recherche du CNRS en

Chimie pour le développement durable

SSoommmmaaiirree

PPrréésseennttaattiioonn dduu pprrooggrraammmmee 5

PPrrooggrraammmmee ddee llaa jjoouurrnnééee

9

LLiissttee ddeess ppaarrttiicciippaannttss

13

RRééssuumméé ddeess pprréésseennttaattiioonnss 27

FFiicchheess ddeess aaccttiivviittééss sscciieennttiiffiiqquueess ddeess ppaarrttiicciippaannttss

37

4

5

PPrréésseennttaattiioonn dduu Programme interdisciplinaire de recherche du CNRS

en chimie pour le développement durable En 2050, la planète pourrait comporter une dizaine de milliards de personnes contre 6 milliards

actuellement. Cette situation soulève d’importants défis (nourriture, habillement, médicaments ...) qui devront être relevés et qui impliquent de façon stratégique la Chimie dont le rôle central est la découverte et l’invention de nouvelles substances utiles à la société et fondamentales pour l’amélioration des conditions de vie de l’humanité.

En effet, présentes dans la vie quotidienne (alimentation, cosmétique, produits de la vie

courante), indispensables à la santé (animale et végétale), et participant au développement économique (agriculture, industrie) les substances chimiques contribuent à l’amélioration de la qualité de la vie. Toutefois leur fabrication est associée à l’utilisation de ressources onéreuses, limitées et non renouvelables (pétrole), à la production de molécules toxiques ou non sélectives de la fonction visée, et à la génération de pollutions avec modification ou dégradation de l’environnement.

Le développement durable se veut un processus qui concilie l'économie, le social et l'écologie,

et établit un cercle vertueux entre ces trois pôles : c'est un développement, économiquement efficace, socialement équitable et respectueux de l’environnement.

L'industrie chimique demeure un des secteurs-clés de l'industrie française : elle est le deuxième

producteur et le deuxième exportateur en Europe après l'Allemagne. Elle joue un rôle capital dans notre économie et figure en tête des secteurs industriels derrière l’automobile. Avec un chiffre d'affaire de 93,7 milliards d'euros, au premier rang des secteurs exportateurs (55,1 milliards d'euros), elle représente 9,2 % de l'emploi dans l'industrie. Dans un contexte d'évolution rapide et de restructuration de ce secteur industriel, le Ministère de l'Industrie a créé un groupe de réflexion stratégique. Celui-ci a notamment souligné le rôle clé de la recherche et de l'innovation ainsi que la nécessaire mobilisation pour la protection de l'environnement. L'Union des Industries Chimiques (UIC) souligne quant à elle les enjeux : «donner la priorité à l'innovation, se mobiliser pour préserver l'environnement, s'engager pour une meilleure connaissance des produits» et sa conviction est que «l'industrie chimique est un atout pour la France et qu'il n'y aura pas de développement durable en France et en Europe sans la chimie».

Dans un tel contexte d'internationalisation, d'intensification de la concurrence et d'évolution

rapide des technologies, une recherche fondamentale forte est aujourd'hui plus encore nécessaire pour contribuer au développement d'une chimie qui intégrera le concept de développement durable. La chimie conserve comme caractéristique unique son aptitude à susciter des progrès dans la plupart des autres industries. Par sa créativité et son adaptabilité, elle a la capacité de proposer des solutions novatrices pour toutes sortes de problématiques en agriculture, en santé et environnement.

Avec la mise en oeuvre du règlement REACH (Registration, Evaluation and Autorisation of Chemicals), en Europe, les principes de "Chimie Verte", ne doivent pas rester la préoccupation des milieux industriels mais aussi devenir une priorité dans les laboratoires de recherche académique. Ceux-ci

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doivent ensemble répondre à plusieurs impératifs dictés par une demande sociétale forte en produits nouveaux ou améliorés, un contexte économique mondial difficile et la nécessité de préserver l’environnement. Il est donc crucial d'intensifier, au CNRS, l'effort de recherche et d'innovation, en Chimie Verte ou plus exactement en Chimie pour le développement durable (en abrégé « chimie durable »). Le « Programme du CNRS en chimie pour le développement durable » a principalement comme objectifs :

• de sensibiliser les chercheurs au concept de chimie éco-compatible afin de les amener à penser différemment et à renouveler leurs méthodes de synthèse en intégrant l’un (ou plusieurs) des aspects de la chimie pour le développement durable ;

• de coordonner les laboratoires CNRS en évaluant leurs forces et potentialités en matière de

recherche dans le domaine pour les amener à prendre une place importante au niveau européen et international ;

• d’identifier les thématiques de recherche à développer et pour lesquelles la recherche française

serait compétitive ; • de contribuer au développement de la compétitivité du secteur industriel et de l’associer aux

actions ; • d’identifier les emplois spécifiques nouveaux liés au développement de la chimie durable et

d’organiser une formation appropriée ; • d’animer la communauté scientifique et de promouvoir la communication dans un domaine dont

l’image reste souvent négative ; et ainsi de participer à la découverte et à l’invention de nouvelles substances utiles à la société.

7

Les douze principes de la Chimie Verte1

1. La prévention de la pollution à la source en évitant la production de résidus. 2. L’économie d'atomes et d’étapes qui permet de réaliser, à moindre coût, l’incorporation de

fonctionnalités dans les produits recherchés tout en limitant les problèmes de séparation et de purification.

3. La conception de synthèses moins dangereuses grâce à l’utilisation de conditions douces et la préparation de produits peu ou pas toxiques pour l’homme et l'environnement.

4. La conception de produits chimiques moins toxiques avec la mise au point de molécules plus sélectives et non toxiques impliquant des progrès dans les domaines de la formulation et de la vectorisation des principes actifs et des études toxicologiques à l’échelle cellulaire et au niveau de l’organisme.

5. La recherche d’alternatives aux solvants polluants et aux auxiliaires de synthèse. 6. La limitation des dépenses énergétiques avec la mise au point de nouveaux matériaux pour le

stockage de l’énergie et la recherche de nouvelles sources d’énergie à faible teneur en carbone. 7. L'utilisation de ressources renouvelables à la place des produits fossiles. Les analyses économiques

montrent que les produits issus de la biomasse représentent 5 % des ventes globales de produits chimiques et pourraient atteindre 10 à 20 % en 2010. Plus de 75% de l'industrie chimique globale aurait alors pour origine des ressources renouvelables.

8. La réduction du nombre de dérivés en minimisant l'utilisation de groupes protecteurs ou auxiliaires.. 9. L’utilisation des procédés catalytiques de préférence aux procédés stoechiométriques avec la

recherche de nouveaux réactifs plus efficaces et minimisant les risques en terme de manipulation et de toxicité. La modélisation des mécanismes par les méthodes de la chimie théorique doit permettre d’identifier les systèmes les plus efficaces à mettre en œuvre (incluant de nouveaux catalyseurs chimiques, enzymatiques et/ou microbiologiques).

10. La conception des produits en vue de leur dégradation finale dans des conditions naturelles ou forcées de manière à minimiser l’incidence sur l’environnement.

11. La mise au point des méthodologies d'analyses en temps réel pour prévenir la pollution, en contrôlant le suivi des réactions chimiques. Le maintien de la qualité de l'environnement implique une capacité à détecter et si possible à quantifier, la présence d'agents chimiques et biologiques réputés toxiques à l’état de traces (échantillonnage, traitement et séparation, détection, quantification).

12. Le développement d’une chimie fondamentalement plus sûre pour prévenir les accidents, explosions, incendies et émissions de composés dangereux.

1 Paul T. Anastas et John C. Warner, Green chemistry : Theory and Practice, Oxford University Press, New York, 1998, p. 30.

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COMMUNAUTE CONCERNÉE

CNRS Département « Chimie » et équipes d’accueil (EA) de la Mission Scientifique et Technique 4 du Ministère de la Recherche dans le domaine de la chimie durable Le graphe ci-dessous présente les activités de 119 équipes de recherche (représentant plus de 560 chercheurs, sur 240 laboratoires de Chimie interrogés) dans l’un des domaines de la Chimie pour le Développement Durable (les chiffres 1-12 correspondent aux 12 principes énoncés ci-dessus)

0,0010,0020,0030,0040,0050,0060,0070,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

% des équipes travaillant sur l'un des 12 aspects de la "chimie verte"(119 équipes CNRS ou EA du Ministère de la Recherche,

enquête février 2006)

1) Prévention avec la réduction des déchets ; 7) Economie d’atomes ; 2) Conception de produits chimiques plus sûrs ; 8) Solvants et conditions de réactions plus sures ; 3) Synthèses chimiques moins dangereuses ; 9) Economie d’énergie ; 4) Utilisation de ressources renouvelables ; 10) Conception d’un produit en fonction de sa

dégradation ; 5) Catalyse ; 11) Analyse ; 6) Réduction des dérivés et auxiliaires ; 12) Minimisation des accidents potentiels

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Programme de la journée

10

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Programme de la journée 9h00-9h30 9h30-9h45

Accueil des participants Présentation de la journée par Gilberte Chambaud (DS Chimie) et Bernard Delay (DS Environnement et développement durable)

9h45-11h00

1 - Ressources renouvelables o Présentation générale

Intervenant : Paul Colonna INRA Nantes Modérateur : Charles Portella UMR CNRS Reims o Polymères

Intervenant : Bernard Sillion Société Française de Chimie (SFC) Lyon Modérateur : Edith Dellacherie UMR CNRS Nancy o Tensioactifs Intervenant : Marie-Elizabeth Borredon INRA Toulouse Modérateur : Daniel Plusquellec UMR CNRS Rennes Discussion animée par les modérateurs de la session

11h00-11h15 Pause

11h15-12h20

2- La chimie éco-compatible o La catalyse : Intervenant : Michel Lacroix UMR CNRS Lyon Modérateur : Christine Travers IFP Rueil-Malmaison o La chimie économe d’atomes, limitant les déchets et les besoins énergétiques. Intervenant : Corinne Aubert UMR CNRS Paris Modérateur : Pascal Barthélemy Rhodia o Les enzymes et microorganismes pour la chimie Intervenant : Pierre Monsan INSA Toulouse Modérateur : Christophe Rupp-Dahlem – Roquette – Lestrem Discussion animée par les modérateurs de la session

12h20-13h00

3 – Industrie chimique, développement durable et recherche Présentation du GTN Suschem et de l’action de la FFC Intervenants : Paul-Joël Derian Rhodia et Michel Azemar Fédération Française des Chimistes (FFC) Modératrice : Isabelle Rico-Lattes UMR CNRS Toulouse (Directrice du programme) Discussion

13h00-14h30 Déjeuner – Buffet ou restaurant du CNRS

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14h30-15h20

4– La chimie et son impact sur l’environnement o Aspect analytique Intervenant : Hélène Budzinski UMR CNRS Bordeaux Modératrice : Florence Grenier-Loustalot SCA CNRS Lyon o Dépollution Intervenant : Daniel Duprez UMR CNRS Poitiers Modérateur : Jean-Marie Herrmann UMR CNRS Lyon Discussion animée par les modérateurs de la session

15h20-15h35

Pause

15h35-16h30

5 - Procédés et milieux réactionnels respectueux de l’environnement Présentation de la session par Jean-Claude Gauthier DSA Département Ingénierie o Procédés

Intervenant : Mike Matlosz UMR CNRS Nancy Modérateur : Jean-Michel Herri Ecole des Mines Saint Etienne o Milieux réactionnels Intervenant : Armand Lattes UMR CNRS (Toulouse) - SFC - FFC Modérateur : Michel Vaultier UMR CNRS Rennes Discussion animée par les modérateurs de la session

16h30-17h00

6 – Conclusions

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Liste des participants

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Liste des participants

NOM Unité Ville E-mail

APLINCOURT Michel Groupe de Recherche en Chimie Inorganique (GRECI ) Reims [email protected]

APPLANAT Martine INSERM U553 Paris [email protected]

AUBERT Corinne Laboratoire de Chimie Organique UMR CNRS 7611, MESR - DSTP 4 Paris [email protected]

AUGE Claudine Laboratoire de Chimie Organique Multifonctionnelle, Equipe Glycochimie Moléculaire et Macromoléculaire, UMR CNRS 8182 Orsay [email protected]

AXELOS Monique BIA/ISD Nantes [email protected]

AZEMAR Michel FFC Paris [email protected]

BABONNEAU Florence Chimie de la Matière Condensée de Paris - UMR CNRS 7574 Paris [email protected]

BADET Bernard Institut de Chimie des Substances Naturelles (I.C.S.N); MESR, DSPT 4 Gif sur Yvette [email protected]

BALLIVET-TKATCHENKO Danielle Laboratoire de Synthèse et Electrosynthèse Organométalliques, UMR CNRS 5188 Dijon [email protected]

BALTAS Michel Synthèse et Physicochimie des Molécules d’Intérêt Biologique SPCMIB, UMR CNRS 5068 Toulouse [email protected]

BARRAULT Joel Laboratoire de Catalyse en Chimie Organique, LACCO, UMR CNRS 6503 Poitiers [email protected]

BARTHELEMY Pascal Rhodia Lyon [email protected]

mailto:[email protected]











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Liste des participants (suite)


BASSET Jean-Marie LCOMS UMR CNRS 9886 Villeurbanne [email protected]

BASTIEN VENTURA Catherine CNRS, Département Environnement et Développement Durable Paris [email protected]

BLANC Philippe Laboratoire Biotechnologies-Bioprocédés ; UMR-CNRS 5504, UMR-INRA 792 Toulouse [email protected]

BERTRAND Joël Président de la Section 10 Laboratoire de Génie Chimique (LGC) UMR CNRS 5503 Toulouse [email protected]

BEUDON Catherine Responsable social, emploi, formation de l'UIC [email protected]

BISCANS Béatrice Laboratoire de Génie Chimique UMR CNRS 5503 Toulouse [email protected]

BOLLINGER Jean-Claude Laboratoire des Sciences de l'Eau & de l'Environnement Limoges [email protected]

BONIFACE Léonard ADEME - Département Bioressources Angers [email protected]

BORREDON Marie-Elizabeth Chimie Agro-Industrielle- UMR 1010 INRA/INP-ENSIACET Toulouse [email protected]

BOUDENNE Jean-Luc Laboratoire Chimie et Environnement FRE CNRS 2704 Marseille [email protected]

BREMARD Claude LASIR ; UMR CNRS 8516 Villeuneuve d'Ascq [email protected]

BRIERE Jean-François Laboratoire de Chimie Moléculaire et Thioorganique ; UMR CNRS 6507 Caen [email protected]













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BRUNEAU Christian Catalyse et Organométalliques ; UMR CNRS 6226 Rennes [email protected]

BUDZINSKI Hélène Laboratoire de Physico- et Toxico-Chimie (LPTC) ; UMR CNRS 5472 talence [email protected]

BUNEL Claude Polymères Biopolymères Membranes ; UMR CNRS 6522 Mont Saint-Aignan cedex

[email protected]

BUISSON Didier Laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, UMR CNRS 8601 Paris [email protected]

CARTIER DIT MOULIN Christophe Département Chimie - CNRS Paris [email protected]

CHAMBAUD Gilberte CNRS - Directrice Scientifique - Département Chimie Paris giberte.chambaud@cnrs-dir,fr

CHAPLEUR Yves Structure et Réactivité des Systèmes Moléculaires Complexes UMR CNRS 7565

Vandoeuvre les Nancy [email protected]

CHARDON Sylvie LEOPR UMR CNRS 5630 Grenoble [email protected]

CHEMIN Philippe Ministère de l'Ecologie et du Développement Durable Paris [email protected]

CLEMENT Frédéric Centre de Recherches et d'Etudes Interdisciplinaires sur le Développement Durable Troyes [email protected]

COLOMBAN Philippe LADIR UMR CNRS 7075 Thiais [email protected]

COLONNA Paul INRA Département caractérisation et élaboration des produits issus de l’agriculture Nantes [email protected]





mailto:giberte.chambaud@cnrs-dir,fr







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COQ Bernard Matériaux Catalytiques et Catalyse en Chimie Organique UMR CNRS 5618 Montpellier [email protected]

COQUERY Marina CEMAGREF Unité de qualité des eaux et prévention des pollutions Lyon [email protected]

CORADIN Thibaud Chimie de la Matière Condensée de Paris - UMR CNRS 7574 Paris [email protected]

COSSY Janine Synthèse Organique et Apprentissage par Modélisation UMR CNRS 7084 Paris [email protected]

COSTA GOMES Margarida Laboratoire de Thermodynamique des Solutions et des Polymères UMR CNRS 6003 Aubières [email protected]

CRAMAIL Henri Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques UMR CNRS 5629 Pessac [email protected]

DALBERA Annie Déléguée Scientifique, Partenariats Européens Département chimie - CNRS Paris [email protected]

DAL PONT Jean-Pierre Délégué général de la Fédération Française des Chimistes [email protected]

DELAY Bernard CNRS - Directeur scientifique - Département Environnement et Développement Durable Paris [email protected]

DELLACHERIE Edith Chimie Physique Macromoléculaire UMR CNRS INPL 7568 Nancy [email protected]

DERIAN Paul-Joël Rhodia Lyon [email protected]

DESBRIERES Jacques Laboratoires de Physico-Chimie des Polymères (LPCP) UMR CNRS 5067 Pau [email protected]













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DIERS Brigitte CNRS - Département chimie - Chargée Mision Hygiène et Sécurité Information Scientifique et Technique; Paris brigitte.diers@cnrs-dir,fr

DONARD Olivier Institut Pluridisciplinaire pour l'Environnement et les Matériaux/ IPREM CNRS/UPPA Pau [email protected]

DUBREUCQ Eric Unité de Génie Microbiologique et Enzymatique, INRA Montpellier [email protected]

DUMARTINEIX Sylvie OSEO Anvar Maisons-Alfort [email protected]

DUNACH Elisabeth LCMBA UMR CNRS 6001 Nice [email protected]

DUPRE Jean-Yves Ministère de l'Agriculture et de la Pêche CGAAER Paris [email protected]

DUPREZ Daniel Laboratoire de Catalyse en Chimie Organique, LACCO, UMR CNRS 6503 Poitiers [email protected]

EHRHARDT Jean-Jacques Laboratoire de Chimie Physique et Microbiologie pour l'Environnement, UMR CNRS 7564

Villers lès Nancy [email protected]

ELBAZ-POULICHET Françoise Hydrosciences UMR CNRS 5569 Montpellier [email protected]

ESTOUR François Laboratoire AH2B UMR CNRS 6014 Rouen [email protected]

FALK Laurent Laboratoire des Sciences du Génie Chimique UPR CNRS 6811 Nancy [email protected]

FARGUES Claire Equipe Techniques séparatives - UMR GénIAl (n° 1145), INRA, CEMAGREF, ENSIA, INA-PG Massy [email protected]

mailto:brigitte.diers@cnrs-dir,fr












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FORT Sébastien CERMAV UPR CNRS 5301 Grenoble [email protected]

FOUQUET Eric Laboratoire de Chimie Organique et Organométallique – Groupe Synthèse UMR CNRS 5802 talence [email protected]

FRAMERY Eric Méthodologie de Synthèse et Molécules Bioactives UMR CNRS 5181 Villeurbanne [email protected]

GARIN François LMSPC UMR CNRS 7515 Strasbourg [email protected]

GARRIGUES Philippe Directeur du CRCM Talence [email protected]

GAUMONT Annie-Claude Laboratoire de Chimie Moléculaire et Thioorganique, UMR CNRS 6507 Caen [email protected]

GAUTHIER Jean-Claude CNRS - Directeur scientifique - Département Ingénierie Paris [email protected]

GENIN Jean-Marie R. LCPME, UMR CNRS 7564 Villers lès Nancy genin@lcpme,cnrs-nancy.fr

GRENIER-LOUSTALOT Florence USR CNRS 59 Service central d'analyse (S.C.A) Vernaison [email protected]

GUILLEZ Alexandrine BASF France Levallois-Perret [email protected]

HENNION Marie-Claire Laboratoire Environnement et Chimie Analytique, UMR CNRS 7121 Paris [email protected]

HERRMANN Jean-Marie Laboratoire d'Application de la Chimie à l'Environnement (LACE), UMR CNRS 5634 Villeurbanne [email protected]








mailto:genin@lcpme,cnrs-nancy.fr





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HERRI Jean-Michel Laboratoire des Procédés en Milieux Granulaires, UMR CNRS 5148 St Etienne [email protected]

HOULLIER François Directeur Scientifique Plante et Produits du Végetal - INRA Montpellier

KADDOURI Alexandre SNCF - Centre d'ingénierie du Matériel Le Mans [email protected]

LACROIX Michel Institut de Recherches sur la Catalyse, UPR CNRS 5401 Villeurbanne [email protected]

LAMY Claude LACCO (UMR CNRS n°6503) et PACTE (GDR n°2985) Poitiers [email protected]

LANDAIS Yannick Laboratoire de Chimie Organique et Organométallique, UMR CNRS 5802 Bordeaux [email protected]

LASNE Marie-Claire CNRS - Département Chimie - Directrice Scientifique Adjointe Paris marie-claire,lasne@cnrs-dir,fr

LATTES Armand Laboratoire des Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique; UMR CNRS 5623 Toulouse [email protected]

LE BRAS Jean Réactions Sélectives et Applications ; UMR CNRS 6519 Reims [email protected]

LE NAVOR Christine Laboratoire de Chimie Organique Multifonctionnelle, Equipe Glycochimie Moléculaire et Macromoléculaire, UMR CNRS 8182 Orsay [email protected]

LEROUX Christophe Laboratoire Hétérochimie Fondamentale et Appliquée ; UMR CNRS 5069 Toulouse [email protected]

LAMARE Sylvain Laboratoire de Biotechnologies et de ChimieBioorganique FRE CNRS 2766 La Rochelle [email protected]











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LEMAIRE Marc Laboratoire de Catalyse et Synthese Organique UMR CNRS 5181 Villeurbanne [email protected]

LEVEUGLE Myriam ECRIN Paris [email protected]

LOURDIN Denis INRA – Unité Biopolymères, Interactions et Assemblages Nantes [email protected]

LUCAS Valérie Future Responsable Innovation à l'UIC Paris

MADEC Pierre-Jean Laboratoire de Chimie Moléculaire et Thioorganique - Groupe Matériaux Polymères UMR CNRS 6507 Caen [email protected]

MARC Annie CNRS - Département Ingéniérie -Déléguée scientifique chargée du domaine Bioingénierie Paris [email protected]

MASSIANI Catherine Laboratoire de Chimie et Environnement FRE CNRS 2704 Marseille [email protected]

MATLOSZ Mike LSGC, CNRS–UPR 6811 Nancy [email protected]

MAUDUIT Marc Sciences Chimiques de Rennes UMR CNRS 6226 Rennes [email protected]

METZNER Patrick Laboratoire de Chimie Moléculaire et Thioorganique ; UMR CNRS 6507 Caen [email protected]

MICHEL Christine INRA – Département CEPIA Nantes [email protected]

MIGRAINE Aenny LSO UMR CNRS 6513 Nantes [email protected]












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MONFLIER Eric Laboratoire de Physico-Chimie des Interfaces et Applications. FRE CNRS 2485 Lens [email protected]

MONSAN Pierre Biothechnologie-Bioprocédés UMR CNRS 5504 ; UMR INRA 792 Toulouse [email protected]

MONTEIRO Nuno Laboratoire de Synthèse Organométallique et Molécules Bioactives ; CNRS UMR 5181. Villeurbanne [email protected]

MOUGIN Christian INRA Versailles [email protected]

NEDELEC Jean-Yves Laboratoire d'Electrochimie, Catalyse et Synthèse Organique ; UMR CNRS 7582 Thiais [email protected]

NIBECKER Denis Laboratoire de Chimie de Coordination ; UPR CNRS 8241 Toulouse [email protected]

OUENSANGA Alex COVACHIMM EA 3592 Chimie des matériaux, Connaissance et Valorisation.

Pointe à Pitre [email protected]

PERON Jean-Paul Ministère de l'Industrie Paris [email protected]

PERUCH Frédéric Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques ; UMR CNRS 569 Pessac [email protected]

PHILIPPE MICHEL L'OREAL R & D Aulnay sous Bois [email protected]

PLAQUEVENT Jean-Christophe IRCOF; UMR CNRS 6014 Mont Saint-Aignan cedex

[email protected]

PLUSQUELLEC Daniel UMR CNRS CNRS 6226 « Sciences Chimiques de Rennes ENSCR Rennes [email protected]













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PORTELLA Charles Réactions Sélectives et Applications UMR CNRS 6519 Reims [email protected]

QUENEAU Yves Méthodologies de Synthèse et Molécules Bioactives UMR CNRS 5181 Villeurbanne [email protected]

QUINTARD Jean-Paul Laboratoire de Synthèse Organique, UMR CNRS 6513 Nantes [email protected]

RENARD Pierre-Yves IRCOF UMR CNRS 6014 Mont Saint-Aignan [email protected]

RIBES Michel ANR Paris

RICHARD Claire Laboratoire de Photochimie Moléculaire et Macromoléculaire ; UMR CNRS 6505 Aubières [email protected]

RICHARD Gaëtan INSA Toulouse [email protected]

RICO-LATTES Isabelle Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP) ; UMR CNRS 5623 Toulouse [email protected]

ROBIN Jean-Jacques Labo. O.M.E.M.F. UMR CNRS 5073, Labo H.M.M. UMR CNRS 5076 Montpellier [email protected]

ROCCA Emmanuel Laboratoire de Chimie du Solide Minéral ; UMR CNRS 7555 Vandoeuvre les Nancy [email protected]

RODRIGUEZ Jean CNRS - Département chimie - Chargé de Mission Section 12 Paris [email protected]

ROLLIN Patrick ICOA ; UMR CNRS 6005 Orléans [email protected]












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ROUDEN Jacques Laboratoire de Chimie Moléculaire et Thio-organique ; UMR CNRS 6507 Caen [email protected]

RUPP-DAHLEM Christophe ROQUETTE FRERES LESTREM [email protected]

SAUTET Philippe Laboratoire de Chimie ; UMR CNRS 5182 Lyon

SCHERRMANN Marie-Christine ICMMO ; UMR CNRS 8182 Orsay [email protected]

SETA Patrick IEM ; UMR CNRS 5635 Montpellier [email protected]

SILLION Bernard Société Française de Chimie Lyon [email protected]

SIMOENS Serge Ecole Centrale de Lyon ; UMR CNRS 5509 Lyon [email protected]

TESTUT Mylène Ministère de l'Agriculture et de la Pêche DGPEI Paris [email protected]

TESSIER Daniel INRA, UR 251 Versailles [email protected]

TRAVERS Christine Professeur à l'Ecole du Pétrole et des Moteurs Rueil Malmaison [email protected]

TREPIED Louis Ministère de l'industrie Paris [email protected]

VAN DER REST Michel CNRS - Directeur scientifique - Département Sciences du Vivant Paris [email protected]












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VAULTIER Michel SESO ; UMR CNRS 6510 Rennes [email protected]

VEDRINE Jacques Laboratoire de Réactivité de Surface ; UMR CNRS 7609 Paris [email protected]

VERPEAUX Jean-Noël Ministère de la Recherche - DSPT 4 Paris

VILLEMIN Didier Laboratoire de Chimie Moléculaire et Thioorganique ; UMR CNRS 6507 Caen [email protected]

VINDIMIAN Eric Minstère de l'Ecologie et du Développement Durable Paris [email protected]

WORTHAM Henri Laboratoire Chimie et Environnement FRE2704 Marseille [email protected]

ZINSIUS Maurice BASF France Levallois-Perret [email protected]







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Liste additive des participants (suite)


COGNET Patrick Laboratoire de Génie Chimique (LGC), UMR CNRS 5503 Toulouse [email protected]

COQUERET Xavier Laboratoire de Réactions sélectives et applications, UMR CNRS 6519 Reims [email protected]

FERNANDEZ Christian Laboratoire catalyse et spectrochimie (L.C.S) Caen [email protected]

FOLLET Claudine Laboratoire des Matériaux et Procédés, EA 2443 Equipes verres et biomatériaux Valenciennes [email protected]

GAUNAND Alain Centre d’énergétique de l’école des mines de Paris (CENERG), FRE CNRS 2861 Paris [email protected]

GUILET Richard Laboratoire de Génie Chimique, UMR CNRS 5503 Toulouse [email protected]

HEUX laurent Centre de recherches sur les macromolécules végétales (C.E.R.M.A.V) Grenoble [email protected]

LAMOUREUX Nathalie Laboratoire de Physicochimie des processus de combustion et de l’atmosphere (PC2A)

Villeneuve d’Asq [email protected]

LINE Alain LIPE, «LISBP UMR INSA – CNRS INRA” Toulouse [email protected]

MORTREUX André Unité de catalyse et chimie du solide (UCCS), UMR CNRS 8181 Villeneuve d’Asq [email protected]


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Liste additive des participants (suite)


PAYEN Edmond Laboratoire de Catalyse et Chimie du Solide, UMR CNRS 8181 Villeneuve d’Asq [email protected]

PEERHOSSAINI Hassan Laboratoire de Thermocinétique, UMR CNRS 6607 Nantes [email protected]

QUETIER Francis Responsable de programmes – ANR Paris [email protected]

SOULI Hanène Laboratoire de Mécanique des Sols, Structures et Matériaux, UMR CNRS 8579

Châtenay-Malabry [email protected]

THAVIOT-GUEHO Christine Laboratoire de Matériaux Inorganiques, UMR CNRS 6002 Aubière [email protected]

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Résumé des présentations

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RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ DD ’’ II NN TT EE RR VV EE NN TT II OO NN Nom de l’intervenant : Michel AZEMAR FFC

Session : 3 Thème : Industrie chimique, développement durable et recherche

Chimie pour un Développement Durable®

Les Sciences de la Chimie (sciences chimiques, techniques, biotechnologies, génie des procédés, ..) sont indispensables pour l’avènement d’un Développement Durable :

- Les Sciences et Techniques de la Chimie et la Biologie ont des applications dans pratiquement tous les secteurs économiques (énergie, …) ou environnementaux, - Les produits et services des industries de la Chimie et des Biotechnologies doivent répondre aux attentes dans ce domaine des secteurs clients qu’elles servent, - La valorisation de matières premières renouvelables (agriculture) constitue un opportunité pour la France.

La FFC* a lancé le 6 mars dernier son Projet Chimie pour un Développement Durable® qui a pour ambition de promouvoir largement (dans les laboratoires, l’industrie, les administrations, les universités, et les écoles) le développement et la diffusion des connaissances des disciplines de Chimie nécessaires à la mise en œuvre d’un Développement Durable, ceci en concertation et collaboration avec ses partenaires (les industriels du Secteur (UIC), de l’aval, de l’amont, les fournisseurs du Secteur, les représentants des Filières Agricoles, les Pouvoirs Publics, les organismes de Recherche, les organismes d’enseignement, des Pôles de Compétitivité) Ce Projet est structuré en 6 groupes de travail, privilégiant la multiplicité des approches : GT2 - Interactions des produits et des procédés avec l’Homme et l’Environnement GT1 - Sciences Chimiques et Biotechnologiques GT3 - Génie des procédés et Génie industriel GT4 - Conception de produits et matériaux respectueux de l’Homme et de son Environnement GT5 - Innovation et accès au marché GT6 - Formation Chaque Groupe de Travail a sélectionné 2 ou 3 thèmes prioritaires, correspondant à des besoins identifiés et des attentes importantes vis-à-vis du Développement Durable. Des actions concrètes en découlant sont en préparation. Les Premiers thèmes retenus : Catalyse et bio-catalyse, Matières premières renouvelables, Alternatives aux expérimentations animales (nanoparticules), Sensibilisation à la toxicologie, Analyses de traces et d’ultra-traces, Intensification des procédés, Energie, Génie industriel, Eco-conception et ACV, Projets de PME-Startup, Sensibilisation des jeunes, Formations initiales Ce Projet est prioritaire pour la FFC car il prend en compte des attentes de la Société, contribue à conforter les R&D françaises et valorise les actions transversales (pluridisciplinarité, plurisectoriel) Le Développement Durable est ainsi une formidable opportunité pour la Chimie française pour dynamiser l’innovation, attirer les jeunes vers ses métiers et améliorer son image auprès du public.

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*Fédération Française des sciences pour la Chimie (www.ffc-asso.fr). La FFC regroupe les trois Sociétés Savantes : Société Française de Chimie (SFC), Société Française de Génie des Procédés (SFGP), Société de Chimie Industrielle (SCI)

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Nom de l’intervenant : Corinne Aubert Session : La chimie éco-compatible

Thème : La chimie économe d'atomes, limitant les déchets et les besoins énergétiques Du fait de la convergence des problématiques de nombreuses disciplines scientifiques vers l'échelle moléculaire, la compréhension, la maîtrise et la prévision des phénomènes moléculaires, ainsi que l'art de préparer sélectivement, proprement et à coût acceptable des objets fonctionnels acquièrent une importance toujours plus grande. Pour répondre à ces exigences, il faut imaginer des voies de synthèses originales, sélectives et efficaces permettant un haut degré d'élaboration mais économes en nombre d'atomes consommés et limitées en nombre d'étapes. Cette approche permet de réaliser à moindre coût l'incorporation de fonctionnalités dans les produits souhaités tout en limitant les problèmes de séparation et de purification. Ainsi, la production de matières secondaires indésirables peut être minimisée. Parmi les 12 principes établis pour une chimie durable,1 le principe d'économie d'atomes2 est sans doute l'un des plus importants. Toutefois, il est totalement lié à d'autres tels que la réduction de solvants et d'auxiliaires de synthèse, l'utilisation de la catalyse et la conception de synthèse moins dangereuses. A cet effet, la découverte de nouvelles réactions et l'optimisation de processus sélectifs (régio-, chimio-, stéréo- et énantiosélectivité) déjà existants doivent être privilégiés ainsi que la recherche de nouveaux réactifs plus efficaces. La chimie organométallique est certainement la clé de voûte dans ce domaine mais les réactifs organocatalytiques dérivés d'acides aminés naturels pourraient être envisagés comme nouveaux catalyseurs non polluants présentant d'excellentes sélectivités.3

De même, la conception et le développement de réactions en cascade4 et la mise en oeuvre de transformations multi-composants5 en une seule opération constituent des stratégies particulièrement prometteuses pour minimiser le nombre d'étapes d'une synthèse. Au cours de cette intervention, ces différents points seront abordés et illustrés par quelques exemples. Références : 1. Anastas, P. T.; Warner, J. C. Green Chemistry, Theory and Practice, Oxford University Press, New York 1998. 2. Trost, B. M. Science 1991, 254, 1471 ; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 259 3. List, B. Tetrahedron 2002, 58, 5573 4. Aubert, C.; Fensterbank, L.; Gandon, V.; Malacria, M. Top. Organomet. Chem. 2006, 19, 259. 5. Multicomponent Reactions Zhu, J.; Bienaymé H., Eds.; Wiley: Weinheim, 2005.

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Nom de l’intervenant : BORREDON Marie-Elisabeth Session : Matières renouvelables

Thème : Les agrotensioactifs La consommation de tensioactifs en 2005 a été de 2,5 millions de tonnes en Europe et de 400 000 tonnes en France. La part réservée aux biotensioactfs est en moyenne de 25% pour l’ensemble des secteurs d’activité, avec un taux de pénétration de 60% dans le secteur des cosmétiques et de 25% dans celui des détergents ménagers. Ils mettent en jeu des productions agricoles diverses : les huiles de palme, palmiste, coprah pour la partie lipophile ; la betterave à sucre, des dérivés du maïs ou d’autres céréales pour la partie polaire hydrophile. Les structures anioniques et cationiques représentent plus de 90% du marché en Europe. De nombreux avantages leur sont reconnus : Selon l’origine choisi, on peut diminuer jusqu’à 50% d émission de CO2 sur l’ensemble de la filière. On observe également une diminution de la consommation d’énergie non renouvelable. L’écotoxicité et la biodégradabilité sont elles aussi améliorées. Cette dernière est même supérieure à 90% pour les tensio-actifs issus exclusivement de matières premières végétales. Dans cette catégorie, les alkylpolyglucosides (APG) sont les plus utilisés. D’autres où seule la partie hydrophobe est d’origine végétale sont également présents dans le secteur de la détergence. Ceux sont les α- sulfonylesters (α-SEM), les sulfates d’alcools gras éthoxylés ou non (AES et AS), les alcools gras et les esters gras éthoxylés préparés à partir des huiles de palme et de coprah. A l’avenir, le développement des structures non ioniques devrait permettre de prendre une partie du marché des anioniques pour leur meilleure efficacité et leur meilleur impact sur l’environnement. De même, l’usage des chaînes courtes (C12 :0) saturées devraient être préférées, ce qui laissent présager le développement de cultures à huile riche en acide laurique : coprah, babassu, palmiste. Par ailleurs, les esters méthyliques de colza issus de la filière biodiésel devraient trouver une place de choix en tant que matière première hydrophobe. De même, les amines polyglycérylées ou les polycarbonates de glycérol seraient à même de remplacer l’oxyde d’éthylène ou de propylène en tant que fraction polaire hydrophile. Références : - Tensioactifs à base de substances renouvelables: Nicolas Noiret, Thierry Benvegnu, Daniel Plusquellec – Actualité chimique- Novembre- Décembre (2002) 70-75 - La chimie verte : Paul Colonna, Ed Lavoisier (2005), chapitre 12 : La lipochimie : Zephirin Mouloungui, Sandrine Pelet, Valérie Eychenne, Sandrine Matéo.

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RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ DD ’’ II NN TT EE RR VV EE NN TT II OO NN Nom de l’intervenant : H. BUDZINSKI

Session : La chimie et son impact sur l’environnement Thème : Aspect analytique

Impacts environnementaux des nouveaux contaminants dans l’environnement : De l’identification des agents chimiques toxiques à la mise en

évidence des impacts toxiques dans le milieu naturel par une approche couplant chimie biologie dite de “Toxicity Identification Evaluation (TIE)”

Devant l’introduction continue et permanente (à l’état de traces) de nouveaux contaminants dont on ne connaît pour nombre d’entre eux ni la structure ni les effets (pesticides, produits pharmaceutiques, détergents, cosmétiques, produits naturels rejetés par l'homme...) dans l’environnement, il est maintenant devenu indispensable de s’orienter vers des méthodes de “screening” moléculaire sans sélection a priori. L’identification de ces composés nécessite de disposer de méthodes d’échantillonnage ainsi que d emoyens analytiques performants et de caractérisation chimique couplés à des outils de diagnostic de toxicité potentielle. Une des voies de recherche possible est donc de développer une approche scientifique permettant sur la base des effets toxiques d’identifier les composés responsables de cette toxicité. Cette démarche propose de développer des outils couplant chimie et biologie basés sur les concepts utilisés dans l’approche dite “Toxicity Identification Evaluation (TIE)”, une méthode d’identification de polluants qui couple des analyses chimiques à des procédures de fractionnement suivis de tests toxicologiques. L’intérêt de cette démarche réside dans la complémentarité des tests biologiques utilisés, balayant un large spectre en termes d’effets toxiques potentiels (toxicité générale, perturbations endocriniennes, …), et dans la caractérisation chimique approfondie envisagée grâce aux différents moyens analytiques notamment basés sur la spectrométrie de masse en tandem et haute résolution. Cette association entre des tests de toxicité spécifiques et des moyens analytiques puissants d’identification moléculaire présente un fort potentiel qui devrait permettre d’identifier dans le milieu naturel de nouveaux polluants responsables des effets toxiques recherchés. Le caractère multi-contaminants (multi-sources, multi-classes chimiques) associé à la grande variabilité temporelle et spatiale qui handicape une évaluation correcte de l’état de contamination des systèmes environnementaux doit aussi être pris en compte par le biais de nouveaux systèmes d’échantillonnage en amont. • Aguayo S., Munoz M.J., de la Torre A., Roset J., de la Pena E., Carballo M. (2004). Identification of organic compounds and ecotoxicological assessment of sewage treatment plants (STP)

effluents. Science of the Total Environment, 328, 69-81. • Snyder S.A., Villeneuve D.L., Snyder E.M., Giesy J.P., (2001). Identification and quantification of estrogen agonists in wastewater effluents. Environ. Sci. and Technol., 35, 3620. • Eggen R.I.L., Segner H. (2003).The potential of mechanism-based bioanalytical tools in ecotoxicological exposure and effect assessment. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 377, 386-

396. • Bobeldijk I., Stoks P.G.M., Vissers J.P.C., Emke E., van Leerdam J.A., Muilwijk B., Berbee R., Noij T.H.M. (2002). Surface and wastewater quality monitoring: combination of liquid

chromatography with (geno)toxicity detection, diode array detection and tandem mass spectrometry for identification of pollutants. J. of Chromatogr., 970, 167-181. • Alvarez D., Petty J.D., Huckins J.N., Jones-Lepp T.L., Getting D.T., Goddard J.P., Manahan, S.E. (2004). Development of a passive, in situ, integrative sampler for hydrophilic

organic contaminants in aquatic environments. Environmental Toxicology and Chemistry, 23, 1640-1648.

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Nom de l’intervenant : Daniel DUPREZ Session : 4 La chimie et son impact sur l’environnement

Thème : Dépollution Les activités humaines génèrent un grand nombre de polluants qu'il importe d'éliminer tant que ce problème n'est pas réglé à la source (actions de prévention). Ces polluants se retrouvent dans les différents milieux: air, eau, sol avec des traitements appropriés selon ces milieux. AIR. On distingue habituellement les sources mobiles (transport) et les sources fixes (industries, services, domestique, incinération des déchets,…). Une réglementation européenne très stricte encadre les rejets automobiles (CO, hydrocarbures, NOx) depuis 1989 ce qui a amené les constructeurs à équiper les véhicules de convertisseurs catalytiques (les "pots" catalytiques) dans la ligne d'échappement. En parallèle, des améliorations considérables sur les moteurs et la qualité des carburants ont contribuer à une diminution d'un facteur 5 des émissions entre 1990 et 2005 sur l'ensemble du parc. Dans l'exposé, on distinguera les deux modes de combustion: essence et Diesel , la dépollution Diesel étant plus délicate à traiter. Les sources fixes génèrent pour l'essentiel des Composés Organiques Volatils (COV). Une classe d'entre eux forment les Polluants Organiques Persistants (POP) particulièrement toxiques. Ces polluants sont extrêmement variés : les traitements font appel à des procédés chimiques et physico-chimiques, voire purement physiques adaptés à chaque cas. Nous examinerons quelques exemples concernant le traitement des POP de type dioxine ainsi que l'utilisation du plasma et du plasma-catalyse en dépollution. EAU. Les sources de pollution et les méthodes de traitement sont très différentes selon qu'il s'agit d'eaux urbaines, d'eaux industrielles, d'eaux à potabiliser,… Le secteur est largement dominé par quelques grands groupe industriels présents dans le domaine des services aux collectivités. Les traitements recourent principalement à des procédés physiques (filtrations, décantation,…) et biologiques (boues "activées") pour les eaux urbaines et à quelques procédés d'oxydation avancée (chlore, H2O2, ozone, UV) pour les eaux à potabiliser. Une place importante de l'exposé sera réservée à ces procédés ainsi qu'à des développements récents dans le domaine de la photochimie et de la photocatalyse. SOL. Le traitement des sols pollués est extrêmement difficile. Des procédés ont été mis au point : excavation et traitement ex-situ, "filmage" des sols pour empêcher la progression des polluants (spécialement dans les nappes), ensemencement biologique pour accélérer la décomposition des polluants,….Des progrès essentiels restent à accomplir dans ce domaine. Les polluants sont très souvent présents à l'état de traces et les produits intermédiaires de dégradation à l'état d'ultra traces. Il faut mettre au point des procédures fiables et adéquates pour ces analyses souvent très délicates. D'une part, les chercheurs qui travaillent sur les procédés de dépollution doivent

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comprendre les mécanismes de transformation des polluants en suivant tous les intermédiaires jusqu'au stade ultime. D'autre part, il est fréquent que ces intermédiaires soient infiniment plus toxiques que le produit de départ. Le CNRS peut jouer un rôle majeur dans ces différents secteurs de recherche.

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Nom de l’intervenant : Michel LACROIX Session : 2

Thème : La Catalyse La catalyse est l’actrice incontournable du développement socio-économique des pays industrialisés et en voie de développement car 80% des produits manufacturés qui entourent notre vie quotidienne ont subit au cours de leur synthèse une étape de catalyse. Que serait notre monde sans textiles, sans médicaments, sans pots catalytiques, sans engrais, sans combustibles propres ? La catalyse permet de produire à moindre coût énergétique, d’accroître les rendements en limitant la formation de sous produits, de traiter les déchets avant rejet dans l’environnement et est l’outil majeur des procédés de dépollution. L‘exposé sera ciblé sur les enjeux de cette discipline, les pistes scientifiques importantes pour le futur et les problèmes que rencontrent les laboratoires du secteur académique de catalyse aujourd’hui. Un rappel des forces et faiblesses de la catalyse sera donné. L’exposé se terminera par quelques transparents permettant de situer la catalyse sur le plan international en utilisant des indicateurs bibliographiques. La catalyse française n’a pas à rougir ! La France occupe une place de choix sur la scène internationale, place qu’il faut à tout prix conserver. Les sources qui ont permis de préparer cet exposé proviennent de : - l’institut français du pétrole -labintel CNRS -du WEB of science -et de suschem, plateforme européenne pour la catalyse

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Nom de l’intervenant : Armand LATTES Session : n° 5

Thème : Milieux réactionnels respectueux de l’environnement Le choix des milieux réactionnels constitue l’un des éléments fondamentaux pour réaliser des synthèses dans des conditions douces et non polluantes telles qu’elles répondent aux exigences du développement durable. Plusieurs pistes s’offrent aux chimistes : Remplacer les solvants volatils par des liquides ioniques, Utiliser des fluides supercritiques(H2O, CO2…), Réaliser des réactions dans des systèmes fluorés, Profiter des propriétés intéressantes des systèmes moléculaires organisés.

Ces derniers se prêtent bien à la mise en application de plusieurs des 12 principes de la « green chemistry » (chimie en faveur du développement durable), plus précisément dans tout ce qui concerne les solvants, les réactions dans l’eau, la catalyse et la biocatalyse, les problèmes d’économie moléculaire (et donc d’atomes !), les faibles exigences énergétiques, etc… L’utilisation de milieux micellaires, ou mieux de microémulsions, facilite les réactions en particulier par : La localisation privilégiée des réactifs aux interfaces (hautes concentrations, rencontre facile des réactifs…) L’orientation des molécules.

On peut illustrer l’intérêt de cette stratégie à partir de quelques exemples reprenant les principes ci-dessus : Réactions dans l’eau : procédé Wacker, Synthèse de latex et de latex fonctionnalisés Sélectivité : synthèse de grands cycles vs polymères Economie moléculaire : amidation d’oléfines Protection de l’environnement : décontamination chimique des toxiques de guerre Produits propres : synthèse de tensioactifs à tête sucre Catalyse et biocatalyse : - lipoxygènase du soja - système modèle d’enzyme En élargissant les observations découlant de ces résultats à des objets rigides, il est également possible d’observer de très hautes énantiosélectivités.

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Ce type de recherche s’est construit en partie grâce à l’existence de plusieurs GDR et ce, depuis le début des années 80. il est au cœur du projet européen Suschem où le thème « Réactivité en microémulsion » a été cité. La position française, limitée à quelques laboratoires, mériterait d’être confortée.

--- Références :

1. Catalyse aux interfaces liquide-liquide A. LATTES et I. RICO-LATTES Techniques de l’ingénieur, Eidtions Lavoisier, p. 1 à 20, 2006.

2. Systèmes moléculaires organisés et synthèse organique I. RICO-LATTES et A. LATTES L’Actualité Chimique, 4-5, 77-81, avril mai 2003

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RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ DD ’’ II NN TT EE RR VV EE NN TT II OO NN Nom de l’intervenant : Michael MATLOSZ

Session : Procédés et milieux réctionnels respectueux de l’environnement Thème : Procédés

Le génie des procédés, qui porte sur l’analyse, la conception et le dimensionnement des installations et unités de production, a un rôle essentiel à jouer dans la poursuite d’un développement économique compétitif et durable. Ces dernières années, le domaine spécifique de l’intensification des procédés a trouvé un écho particulièrement important. L’intensification, qui consiste à faire plus avec moins (moins de solvant, moins d’énergie, moins de volume, etc.), a bénéficié de développements technologiques importants, notamment grâce aux avancées en microfabrication. Des appareils et dispositifs microstructurés offrent de nouvelles possibilités pour l’industrie des procédés, mais à condition d’adopter de nouvelles méthodologies de conception et de nouvelles approches au fonctionnement des installations. Le projet européen IMPULSE, lancé en 2005, propose d’aborder ces impératifs à travers un important effort de recherche (17 MEuros sur 4 ans), associant industriels, centres de recherche publics et universités. Le domaine plus général de « Reaction and Process Design » (R&PD = Génie des procédés et des voies de synthèse) représente un de trois axes de la plateforme SusChem au niveau européen. L’intensification des procédés figure parmi sept thèmes retenus par la partie R&PD de SusChem dans son Agenda Stratégique de Recherche (SRA) adopté en 2005. Sur le plan national en France, plusieurs initiatives portant sur la « chimie durable » commencent à structurer l’effort « R&PD ». On peut citer à ce sujet le Pôle de compétitivité Axelera « Chimie et Environnement » en Rhône Alpes, le projet « Chimie pour un développement durable » de la Fédération Française des Chimistes, ainsi que le Groupe Technique National (GTN) SusChem, lancé par le Ministère de l’Industrie. Le GTN a adopté une structuration analogue à SusChem, en créant trois sous–groupes, dont un en « Reaction et Process Design » (R&PD). Le sous–groupe R&PD a été a l’origine une proposition de six thèmes prioritaires pour la France dans le cadre du SusChem européen. Le génie des procédés, et en son sein, l’intensification, aura une place de choix. Reste à concrétiser les projets de recherche et à structurer des communautés scientifiques et industriels, à la fois sur le plan national et sur le plan européen. Quelques références : 1. Microreaction Technology: Proceedings of the 5th International Conference, M. Matlosz, W. Ehrfeld, J.– P. Baselt (editors), Springer), Berlin, (2002). 2. V. Hessel, S. Hardt, H. Löwe, Chemical Micro Process Engineering: Fundamentals, Modelling and Reactions, Wiley-VCH, Weinheim. 2003. 3. V. Hessel, H. Löwe, A. Müller, G. Kolb, Chemical Micro Process Engineering: Processing and Plants, Wiley-VCH, Weinheim. 2005. 4. A. I. Stankiewicz, J. A. Moulijn, "Re-engineering the Chemical Processing Plant: Process Intensification:" Marcel Dekker: New York. 2004.

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Nom de l’intervenant : Pierre MONSAN Session : La chimie éco-compatible

Thème : Les enzymes et microorganismes pour la chimie Un des principaux défis à relever pour les années futures sera le remplacement du carbone d’origine fossile par un carbone renouvelable, aussi bien au niveau des sources d’énergie qu’à celui des matières premières pour l’industrie chimique, le contexte du développement durable ne pouvant qu’être accentué par l’épuisement du carbone fossile et, à court terme, par le cours du baril de pétrole. Le carbone renouvelable étant d’origine biologique, essentiellement végétale, les outils de transformation naturels de cette matière première, les enzymes et les microorganismes, présentent un intérêt indéniable. Ce constat a conduit au développement récent du concept de biotechnologies blanches, parfaitement distinguées des biotechnologies vertes (plantes génétiquement modifiées), qui se consacrent à l’utilisation des enzymes et des microorganismes (génétiquement modifiés ou pas) en milieu confiné pour la fabrication de produits chimiques et de bioénergie à l’échelle industrielle par l’utilisation de la biomasse comme matière première renouvelable. Ce type de mise en œuvre n’est pas nouveau et présente déjà une réalité industrielle, avec la production, par exemple, de 30 millions de tonnes par an (MTA) d’éthanol, 15 MTA d’isoglucose, 1,5 MTA de Mono Sodium Glutamate, 1 MTA d’acide citrique, 0,25 MTA d’acide lactique et 0,20 MTA d’acrylamide. Par contre, est nouvelle la mise à disposition d’outils biocatalytiques performants par :

- l’accès à une plus grande biodiversité grâce aux méthodologies de la métagénomique : alors que la culture des microorganismes provenant d’un biotope donné ne représente au mieux que quelques pour cent des souches présentes, on peut accéder au potentiel catalytique des microorganismes par extraction de leur ADN et criblage des banques constituées ;

- remodelage des voies métaboliques d’un microorganisme, par optimisation et/ou suppression de voies existantes et/ou addition de nouvelles voies métaboliques (ingénierie métabolique) ;

- ingénierie moléculaire enzymatique par approche soit rationnelle (lorsque la structure 3D est disponible), soit combinatoire avec criblage à haut débit des variants obtenus, afin d’optimiser les propriétés catalytiques (stabilité, spécificité, sensibilité au pH ou aux solvants organiques,…). Le GDR CNRS 2825 Evolution dirigée des protéines, dirigé par Denis Pompon, regroupe les activités des laboratoires français publics et privés dans ce domaine.

La mobilisation dans le secteur des biotechnologies blanches est relativement récente en France, alors que des programmes ambitieux ont été lancés depuis plusieurs années non seulement aux Etats-Unis et au Japon, mais également en Allemagne, aux Pays-Bas et en Belgique, par exemple. Une réflexion a été

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également conduite au niveau européen dans le cadre de l’OCDE en 2003 et du CEFIC (plate-forme SusChem et sous-plate-forme Biotechnologies industrielles).

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RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ DD ’’ II NN TT EE RR VV EE NN TT II OO NN Nom de l’intervenant : Bernard Sillion Session : Ressources renouvelables

Thème : POLYMERES

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La production mondiale des polymères est de 150 M tonnes. En France on produisait 6,72 MT en 2003 ce qui correspondait à un chiffre d’affaire de 7,5 milliards d’Euros. Les consommations les plus importantes sont de 40% pour l’emballage, 22% pour le BTP et 14% pour les transports. On recycle actuellement environ 900000 t dont 300000T par réutilisation. En ce qui concerne les matières premières, on rappelle que la consommation mondiale de pétrole est de 3,7 GT dont 7% est destinée à la pétrochimie incluant les polymères. On estime actuellement que la réserve de pétrole est d’environ 145 GT (ce qui conduit à 40 ans de réserve au rythme de consommation actuelle ne prenant pas en compte le développement de la Chine et de l’Inde) A coté de ces réserves, il convient d’ajouter le charbon les schistes bitumineux et le méthane. Cependant chaque année il se forme 172 GT de matières naturelles (contenant 45% de Carbone) issues de la fixation du CO2 par les plantes Après cette brève revue des ressources, on évoque brièvement les grandes lignes de production des polymères actuels à partir des ressources fossiles et se pose la question des stratégies pour le futur : -Conversion de la biomasse ou des matières fossiles encore abondante en CO+H2 et production des grands polymères -Transformation partielle et utilisation des structures naturelles (cellulose, amidon, chitine, caoutchouc.) -Synthèses de monomères à partir de substances renouvelables (acides lactiques, propane diol 1-3) -Production de polymères par fermentation (polyhdroxyalcanoates…) Des exemples sont brièvement montrés. En conclusion il semble que les polymères de commodité seront produits par les schémas actuels améliorables en ce qui concerne le procédé pendant encore assez longtemps. Pour le long terme, on doit ce poser la question de la vitesse de substitution du carbone fossile (pétrole, gaz, charbon …) par la biomasse et avec quels procédés de transformation ? Certaines filières de polymères naturels peuvent être développées (les polymères cellulosiques). Les matériaux à propriétés spécifiques qui constituent des marchés de niche seront élaborés en vue de l’obtention de la propriété indépendamment de la nature des matières premières Références -Handbook of green chemistry and technology; James Clark and Duncan Macquarrie editors; Blacwell; Oxford UK; 2002 -La chimie verte; Paul Colonna ,Coordonateur; Tec&Doc, Lavoisier;Paris 2006. -Rapport final de l’etude bibliographique sur les agro matériaux ; Jordi Réguant et Margueritte Rinaudo ; CERMAV, CNRS ; 1999. -La chimie des substances renouvelables ; Numéro spécial ; l’Actualité Chimique 11-12 ; 2002 -Biotechnology for the production of commodity chemicals from biomass; Herbert Danner and Rudolf Braun; Chem. Soc. Rev.; 1999, 28; 395-405.

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FF II CC HH EE SS DD EE SS AA CC TT II VV II TT EE SS SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS DD EE SS PP AA RR TT II CC II PP AA NN TT SS

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : APLINCOURT Prénom : Michel Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Groupe de Recherche en Chimie Inorganique (GRECI) - EA 2067

Adresse : Université de Reims – UFR Sciences Moulin de la Housse – BP 1039 – 51687 REIMS Cedex 2 Tel : 03 26 91 32 43 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : deux grandes thématiques :

- Interactions entre ligands polyazotés et cations métalliques, - Chimie de Coordination appliquée à l’Environnement

Collaborations existantes :

- partenaires industriels :

EDF, A.R.D. (Agro Industrie Recherches et Développement), Société GUERBET, - partenaires universitaires :

au niveau local : UMR CNRS 6519 « Réactions sélectives et Applications » ; URVVC – EA 2069, Laboratoire d’Ecotoxicologie et Laboratoire Plantes Pesticides et Développement Durable,

au niveau national : Laboratoire de Chimie Organique, UMR CNRS 6521, Université de Bretagne Occidentale ; LIMSAG, Université de Bourgogne ; Laboratoire de Réactivité de Surface, Université de Paris VI,

au niveau international : Université de Leiden, Pays-Bas ; Institut de Chimie Organique et de Biochimie de Prague.

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Collaborations recherchées :

Propositions d’actions communes :

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe seules sont résumées les activités scientifiques de l’équipe « Chimie de Coordination appliquée à l’Environnement » Les activités de recherche de l’équipe se développent dans le domaine de la Chimie de Coordination à l'interface solide-solution. Elles concernent donc à la fois les phénomènes de complexation en solution et de complexation de surface (phénomènes d’adsorption-désorption). Une méthodologie, basée sur l’étude des isothermes de sorption (modes statique et dynamique) et sur l’utilisation de techniques physico-chimiques d’analyse de surface, permet de rendre compte des propriétés de surface des divers solides étudiés (interface solide-solution). En effet, l'étude des relations entre structure et propriétés macroscopiques est indispensable, non seulement pour comprendre les processus de piégeage et/ou de transfert des polluants dans les milieux naturels (partage thermodynamique), mais aussi pour expliquer la réactivité des phases solides au contact des solutions. Les applications à caractère environnemental de cette approche concernent essentiellement le transport, l'immobilisation, la spéciation (liée à la toxicité) des polluants inorganiques (exemple : métaux lourds) et organiques dans les eaux naturelles et les sols. Les travaux actuels de l’équipe sont pour l’essentiel consacrés, d’une part, à l’étude des transferts des polluants organiques et/ou inorganiques dans les milieux naturels, et d’autre part, à la valorisation des agro-ressources comme moyens de remédiation contre les pollutions. Le premier volet des travaux réalisés par l’équipe porte sur la compréhension des phénomènes d’adsorption et de désorption de produits phytosanitaires par des échantillons de sols ce qui permet de comprendre les processus de transferts de ces polluants à travers les sols. Les cations métalliques ubiquistes des sols, tels que par exemple le cuivre(II), le fer(III) et le manganèse(II), ont également étudiés. En effet, ceux-ci peuvent interagir avec les pesticides et ainsi modifier leur comportement dans les sols. La région Champagne-Ardenne produit en grande quantité du son de blé à partir duquel est obtenu après traitements acido-basiques, un composé appelé résidu lignocellulosique (RLC). Dans le but d’une valorisation non alimentaire de cette agro-ressource régionale, des études sont menées concernant son éventuelle utilisation comme biofiltre pour l’épuration des effluents industriels (cations métalliques), des bassins de décantation ou des stations d’épuration (produits phytosanitaires). Ces travaux s’inscrivent dans le cadre du Pôle de Compétitivité des régions Champagne-Ardenne et Picardie concernant la « valorisation non-alimentaire des agro-ressources ». Les études menées ont montré que cette agro-ressource est un moyen efficace de remédiation contre les pollutions d’origine organique (produits phytosanitaires). Ces travaux ont fait l’objet d’un dépôt de brevet en collaboration avec la Société ARD (Pomacle, 51). Iron and manganese surface complex formation with extracted lignin. Part 2 : Characterisation of magnetic interaction between transition metal and quinonic radical by EPR microwave power saturation experiments

P. MERDY, E. GUILLON, Y. M. FRAPART, M. APLINCOURT, New J. Chem., 2003, 27, 577 Molecular scale speciation of first-row transition elements bound to ligneous material by using X-ray absorption spectroscopy E. GUILLON, P. MERDY, M. APLINCOURT, Chem. Eur. J., 2003, 9, 4479-4484 Surface complexation of copper(II) on soil particles : EPR and XAFS studies K. FLOGEAC, E. GUILLON, M. APLINCOURT, Environmental Science and Technology, 2004, 38, 3098-3103

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Coadsorption of copper(II) and 3-amino-1,2,4-triazole at the water natural macromolecular compound interface : molecular structure from adsorption isotherms combined with X-ray absorption measurements K. FLOGEAC, E. GUILLON, M. APLINCOURT, Eur. J. Inorg. Chem., 2005, 8, 1552-1558 Sorption of the herbicide terbumeton and its metabolites onto soils. Influence of copper(II) D. ABIVEN, S. BOUDESOCQUE, E. GUILLON, M. COUDERCHET, J. DUMONCEAU, M. APLINCOURT, Environmental Chemistry, 2006, 3(1), 53-60

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS

NOM : APPLANAT Prénom : Martine Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : INSERM U553 Adresse : Batiment INSERM/Hopital Saint Louis, 1 rue C Vellefaux, 75010 Paris Tel : 01 53 72 40 29 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Perturbation endocrinienne et santé humaine (cancer du sein, reproduction, angiogenèse)

Collaborations existantes demande ANR 2006 : Mouad Alami (UMR 8076) Robert Dodd et Joanna Bakala (UPR 2301)


Propositions d’actions communes : Effets de molécules chimiques ayant une activité pro ou antiangiogenique Objectif à moyen terme : disposer de plusieurs molécules ayant des spécificités variées pour une approche anti-angiogenique multi drogue

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Notre équipe s’est focalisée depuis de nombreuses années en biologie sur l’étude de l’interface entre hormones et angiogenèse. Deux axes principaux se dégagent de nos études: - L’analyse des effets de la perturbation endocrinienne en santé humaine (reproduction et cancer du sein) ; projet Ministère de l’Ecologie et du Developpement Durable - L’étude des effets de stéroides, ou substances analogues, sur l’angiogenèse. Le développement tumoral est un événement clé pour la croissance tumorale et la dissémination métastatique. On comprend ainsi aisément que l’inhibition de l’angiogenèse soit l’objet d’intenses recherches pour de nouvelles stratégies en cancérologie, et ce depuis les travaux de J Folkman. Nous étudions le mécanisme d’action de différents composés chimiques ayant un rôle potentiel pro- ou anti-angiogenique, en collaboration avec des chercheurs de l’INRA et des chimistes du CNRS (Chatenay Malabry et Gif sur Yvette).

- Ancelin M, Buteau-Lozano H, Meduri G, Osborne-Pellegrin M, Sordello S, Plouët J, Perrot-Applanat M A dynamic shift of VEGF isoforms with a transient and selective progesterone-induced expression of VEGF189 regulates angiogenesis and vascular permeability in human uterus. Proc. Natl. Acad. Sci, 2002, 99: 6023-6028. - Buteau-Lozano H, Ancelin M, Lardeux B, Milanini J, Perrot-Applanat M Transcriptional regulation of VEGF by estradiol and tamoxifen in breast cancer cells. Cancer Res. 2002, 62: 4977-4984 - Benassayag F, Perrot-Applanat M, Ferré F Phytoestrogens as modulators of steroid actions in target cells (review). J Chromatography, 2002, 777: 233-248. - Herve MA, Buteau-Lozano H, Mourah S, Calvo F, Perrot-Applanat M. VEGF189 stimulates endothelial cells proliferation and migration in vitro and up-regulates the expression of Flk-1/KDR mRNA. Exp Cell Res. 2005 ; 309(1):24-31 - Herve MA, Meduri G, Petit FG, Domet TS, Lazennec G, Mourah S, Perrot-Applanat M. Regulation of the vascular endothelial growth factor (VEGF) receptor Flk-1/KDR by estradiol through VEGF in uterus. J Endocrinol. 2006; 188(1):91-9. - Perrot-Applanat M, Calvino B, Camacho-Arroyo I and Cerbon M. Neuroendocrine effects of

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active substances. Litterature review. European Chemical Industry Council- CEFIC-LRI, Bruxelles, 2005

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : AUBERT Prénom : Corinne Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Chimie Organique - UMR 7611 Adresse : Université Pierre et Marie Curie Case 229 4 place Jussieu 75252 Paris Cedex 05 Tel : 01 44 27 70 68 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Catalyse par les métaux de transition de réactions de cyclisations de systèmes polyinsaturés Synthèse de squelettes de base de produits naturels par cyclisations en cascade Synthèse asymétrique et développement de catalyseurs asymétriques Synthèse de systèmes polyinsaturés pour de nouveaux matériaux moléculaires


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe L'UMR 7611, laboratoire de chimie organique de l'université Pierre et Marie Curie est composée de neuf équipes. Cinq grandes thématiques y sont développées : Catalyse moléculaire Chimie organométallique Chimie radicalaire Synthèse d'hétérocycles Matière et matériaux nanostructurés Pour consulter, les activités de toutes les équipes, consulter le site : http://www.umr7611.upmc.fr Les activités scientifiques de l'équipe à laquelle j'appartiens sont les suivantes : Réactions de cyclisations catalysées par les métaux de transition (Co, Pd, Pt, Au) Chimie radicalaire : cyclisations radicalaires en cascade, utilisation de nouveaux partenaires Chimie des hétéroéléments Synthèse asymétrique Synthèse multi-étapes Nouveaux matériaux hybrides

1. Gandon, V.; Aubert, C.; Malacria, M. Recent progress in cobalt-mediated [2+2+2] cycloaddition reactions. Chem. Commun. 2006, 2209-2217.

2. Cadran, N.; Cariou, K.; Hervé, G.; Aubert, C.; Fensterbank, L.; Malacria, M.; Marco-Contelles, J., PtCl2-Catalyzed Cycloisomerizations of Allenynes. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3408-3409.

3. Dhimane, A.-L.; Aïssa, C.; Malacria, M. "Transannular radical cascade as an approach to the diastereoselective synthesis of linear triquinane" Angew. Chem. Int. Ed., 2002, 41, 3284-3287.

4. Marion, F.; Coulomb, J.; Servais, A.; Courillon, C.; Fensterbank, L.; Malacria, M. Radical cascade cyclizations and platinum(II)-catalyzed cycloisomerizations of ynamides. Tetrahedron (Symposium-in-print), 2006, 62, 3856-3871.

5. Boglio, C.; Lemière, G.; Hasenknopf, B.; Thorimbert, S.; Lacôte, E.; Malacria, M., Lanthanide Complexes of Monovacant Dawson Polyoxotungstate [α1-P2W17O61]10–, as Selective and Recoverable Catalysts for Lewis-Acid Promoted Organic Transformations. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 453324.

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NOM : AUGE Prénom : Claudine Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Chimie Organique Multifonctionnelle, Equipe Glycochimie Moléculaire et Macromoléculaire, UMR 8182 Adresse : bat 420, 91405 Orsay Cedex Tel : 01.69.15.47.18 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Synthèse chimio-enzymatique d’oligosaccharides à activité biologique

Collaborations existantes : au sein du GDR 2590


Propositions d’actions communes : renforcement de la biocatalyse en France

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe La thématique "Synthèses d'oligosaccharides bioactifs par voie supportée et / ou chimio-enzymatique" concerne trois points principaux: 1. Les glycosyltransférases recombinantes et leur utilisation en synthèse supportée. 2. La recherche de nouveaux substrats donneurs pour les glycosyltransférases. 3. La modification chimio-enzymatique de fragments de glycosaminoglycanes

1. Les glycosyltransférases dites de type "Leloir" catalysent le transfert d’une unité sucre à partir du nucléotide-sucre donneur, sur un oligosaccharide accepteur de manière totalement régio et stéréosélective et sont de ce fait de précieux outils en synthèse. Nous disposons actuellement, grâce au GDR-CNRS 2590 "Génomique et Génie des Glycosyltransférases" (G3, faisant suite au réseau GTrec), de glycosyltransférases recombinantes, produites pour la plupart, dans les cellules d'insectes infectées par baculovirus. Les glycosyltransférases disponibles aujourd’hui permettent d’accéder aux structures de type sialyl Lewisx : NeuAc-�-(2-3)-Gal-�-[Fuc-�-(1-3)]-(1-4)GlcNAc et sialyl Lewisa : NeuAc-�-(2-3)-Gal-�-[Fuc-�-(1-4)]-(1-3)GlcNAc, qui sont avec l’équivalent sulfate Lewisa : HSO3-3-Gal-�-[Fuc-�-(1-4)]-(1-3)GlcNAc les motifs minima reconnus par les sélectines et impliqués dans les étapes initiales du processus inflammatoire.

2. Ces glycosyltransférases utilisent des nucléotide-sucres comme substrats donneurs ; des modifications au niveau de la base nucléotidique ont été étudiées avec les activités de transfert correspondantes. D’autre part des mimes de la liaison pyrophosphate, susceptibles de jouer le rôle de donneurs, sont en cours d’études. 3. Les glycosaminoglycanes suscitent un intérêt croissant car ils contrôlent l’activité biologique de nombreuses protéines. Leur potentiel thérapeutique a été démontré par la commercialisation d’Arixtra, un fragment synthétique de GAG aux propriétés antithrombotiques. Pour développer d’autres médicaments « type GAG », la synthèse chimique apporte des solutions mais se heurte à certaines difficultés méthodologiques. Des approches chimio-enzymatiques sont à l étude pour mettre au point des accès efficaces et complémentaires à ceux existants. 1. Chemoenzymatic synthesis of the 3-sulfated Lewisa pentasaccharide. Annie Malleron, Yaël Hersant and Christine Le Narvor, Carbohydr. Res., 2006, 341, 29-34. 2. Synthesis of GDP-fucose on a soluble support: a donor substrate for the fucosyltransferases. Richard Daniellou, and Christine Le Narvor, Advanced Synthesis and Catalysis, 2005, 14,

1863-1868. 3. Enzymatic supported synthesis of lacto-N-neotetraose using dendrimeric polyethylene glycol, L. Renaudie, R. Daniellou, C. Augé and C Le Narvor Carbohydr. Res., 2004, 339 (3), 693-698. 4. Synthesis of unnatural sugar nucleotides and their evaluation as donor substrates in glycosyltransferase-catalysed reactions, Amira Khaled, Tatiana Ivannikova, Claudine Augé, Carbohydr.

Res., 2004, 339, 2641-2649.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : DOULIEZ représenté par Monique AXELOS Prénom : Jean-Paul Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse : BIA/ISD, rue de la Géraudière, 44316 Nantes

Tel : 02 40 67 50 83 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Développement de nano-objets tensioactifs à base d’assemblages supramoléculaires d’acides gras

Collaborations existantes : L. Navailles et F. Nallet, CRPP, Pessac F. Jérôme et J. Barrault, LACCO, Poitiers S. Cassel et I. Rico-Lattes, IMRCP, Toulouse

Collaborations recherchées : encapsulation/vectorisation microfluidique


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Encapsulation/vectorisation en utilisant nos nano-objets Générer des réseaux microfluidiques à l’aide des tubes d’acides gras. Utiliser la microfluidique pour varier le polymorphisme des acides gras en solution

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe

Nous étudions des nano-objets tensioactifs à base d’assemblages d’acides gras en solution aqueuse et plusieurs axes sont privilégiés. Tout d’abord, la formation de nano-objets pour la synthèse de matériaux mésoporeux et d’autre part, comme systèmes modèles pour comprendre la relation entre le polymorphisme et la stabilité des interfaces dans des mousses et émulsions. Dans ces deux cas, on cherche à contrôler la structure des nano-objets en fonction des assemblages en maîtrisant les interactions au sein de ces systèmes. La synthèse des matériaux mésoporeux est réalisée par l’équipe du LACCO qui produit également des acides gras modifiés principalement des dérivés de monoglycérides. Des sucro-esters d’acides gras seront également utilisés et synthétisés par l’équipe du IMRCP avec qui nous développons les travaux sur le polymorphisme en collaboration avec l’équipe du CRPP pour les expériences de diffusion de neutrons. Nos recherches consistent à étudier le polymorphisme d’acides gras pour la réalisation de templates et de mousses et émulsions. A partir de nos résultats préliminaires, nous savons que nous pouvons fabriquer des nano-objets de structures variables en changeant la nature du contre-ion de l’acide gras, en utilisant des dérivés notamment des acides gras hydroxylés ou en les modifiant chimiquement et finalement, en réalisant des mélanges binaires afin de générer des nano-objets de structures originales.

Template : -Structure: nous cherchons à construire des nano-objets possédant une structure chirale pour la synthèse sélective d’énanthiomères. Pour cela, nous

utilisons des acides gras hydroxylés chiraux ou incluons des acides gras modifiés par un groupement chimique chiral. -Terminaison catalytique : nous cherchons à construire des nano-objets dont une partie peut être incluse dans la matrice du matériaux mésoporeux.

Pour cela, nous utilisons des sels organiques d’acides gras possédant une partie catalytique. Par exemple, le groupe hydroxyle de l’ethanolamine (sel) peut réagir avec une silice, la partie amine servant de base comme terminaison catalytique.

Mousses et émulsions Les nano-objets sont utilisés comme systèmes modèles pour étudier la stabilité des mousses et émulsions. On s’attache à comprendre la relation entre

le polymorphisme en solution aqueuse et le pouvoir tensioactif. Par exemple, des études préliminaires montrent l’influence du contre-ion sur la stabilité de ces édifices colloïdaux. Nous étudions différents systèmes de nano-objets en variant la nature du contre-ion et en modifiant le polymorphisme, notamment en incluant des co-tensioactifs (mélanges binaires). J.-P. Douliez, Journal of the American Chemical Society 2005, 127, 15694. J.-P. Douliez, J. Barrault, F. Jérôme, A. Hérédia, L. Navailles, F. Nallet, Biomacromolecules 2005, 6, 30. J.-P. Douliez, C. Gaillard, L. Navailles, F. Nallet, Langmuir 2006, 22, 2942. J.-P. Douliez, B. Pontoire, C. Gaillard, ChemPhysChem in press. J.-P. Douliez, L. Navailles, F. Nallet, Langmuir 2006, 22, 622.

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J.-P. Douliez, C. Gaillard, Submitted. B. Novales, M.-h. Ropers, J.-P. Douliez, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2005, 269, 80. G. Kharchafi, F. Jérôme, J.-P. Douliez, J. Barrault, Green Chemistry 2006, 8, 710.

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NOM : AZEMAR Prénom : Michel Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : FFC Adresse : 28, rue Saint Dominique 75007 Paris Tel : 01 53 59 02 18 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Projet « Chimie pour un Développement Durable® » : Interactions des produits et des procédés avec l’Homme et l’Environnement, Sciences Chimiques et Biotechnologiques, Génie des procédés et Génie industriel, Conception de produits et matériaux respectueux de l’Homme et de son Environnement, Innovation et accès au marché, Formation

Collaborations existantes : Les industriels du Secteur (UIC), de l’aval, de l’amont, les fournisseurs du Secteur, les représentants des Filières Agricoles, les Pouvoirs Publics, les organismes de Recherche, les organismes d’enseignement, des Pôles de Compétitivité

Collaborations recherchées : Catalyse et bio-catalyse, Matières premières renouvelables, Alternatives aux expérimentations animales, Sensibilisation à la toxicologie, Analyses de traces et d’ultra-traces, Intensification des procédés, Energie, Génie industriel, Eco-conception et ACV, Projets de PME-Startup, Sensibilisation des jeunes, Formations initiales


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Organisation de colloques scientifiques, Formations (spécialisées, sensibilisation), Proposition et diffusion de méthodes et de bonnes pratiques, Contribution à la représentation des disciplines Chimiques et Biotechnologiques dans les grands programmes nationaux et européens, Soutien à l’innovation dans les PME/PMI et StartUp

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NOM : BABONNEAU Prénom : Florence Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Chimie de la Matière Condensée de Paris – UMR 7574 Institut des Matériaux de Paris-Centre – FR 2482 Adresse : Université Pierre et Marie Curie Tour 54 – E5 4 Place Jussieu 75252 Paris cedex 05 Tel : 01 44 27 40 75 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Matériaux sol-gel et RMN

Collaborations existantes : 3 projets ANR sur le développement de méthodes RMN dans divers domaines des matériaux : Verres, Hybrides bio-organiques et Solides Biologiques

Réseau européen Marie Curie sur les "Polymer derived ceramics : multifunctionnal materials" Projet CNRS-JSPS dans le domaine du développement de matériaux adsorbants pour la purification du sang.

Collaborations recherchées : Projets nécessitant la caractérisation structurale d'interfaces organo-minérales ou bio-minérales.

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Caractérisation RMN de matériaux organominéraux • Matériaux hybrides organiques-inorganiques • Matériaux mésostructurés par des agents amphiphiles • Nanoparticules fonctionnalisées en surface • Matériaux d'intérêt biologique

F. BABONNEAU, C. BONHOMME, C. GERVAIS, J. MAQUET, Advances in characterization methods for sol-gel derived materials : High Resolution Solid State Nuclear Magnetic Resonance., J. Sol-Gel Sci. Techn.31 (2004) 9-17.

B. JULIAN, C. GERVAIS, M.-N. RAGER, J. MAQUET, E. CORDONCILLO, P. ESCRIBANO, F. BABONNEAU, C. SANCHEZ Solid-State 17O NMR Characterization of PDMS-MxOY (M = Ge(IV) , Ti(IV), Zr(IV), Nb(V), and Ta(V)) Organic-Inorganic Nanocomposites, Chem. Mater. 16 (2004) 521-529

F. BABONNEAU, L. YEUNG, N. STEUNOU, C.GERVAIS, B. MUÑOZ, A. RAMILA, M. VALLET-REGI. Solid state NMR characterisation of encapsulated molecules in mesoporous silica J. Sol-Gel Sci. Techn. 31 (2004) 219-223.

V. LAFOND, C. GERVAIS, J. MAQUET, D. PROCHNOW, F. BABONNEAU, P.H. MUTIN. 17O MAS NMR study of the bonding mode of phosphonate coupling molecules in a titanium oxo-alkoxo-phosphonate and in titania-based hybrid materials Chem. Mater. 15 (2003) 4098-4103.

Etudes RMN de céramiques issues de polymères

C. GERVAIS, E. FRAMERY, C. DURIEZ, J. MAQUET, M. VAULTIER, F. BABONNEAU 11B and 15N solid state NMR investigation of a boron nitride preceramic polymer prepared by

ammonolysis of borazine, J. European Ceram. Soc 25 (2005) 265-70

Préparation de matériaux réfractaires à porosité contrôlée

B. TOURY, R. BLUM, V. GOLETTO, F. BABONNEAU Thermal Stability of Periodic Mesoporous SiCO Glasses, J. Sol-Gel Sci. Techn. 33 (2005) 99-102. P. DIBANDJO, L. BOIS, F. CHASSAGNEUX, D. CORNU, J.M. LETOFFE, B. TOURY, F. BABONNEAU, P. MIELE Synthesis of a boron nitride with ordered mesostructure Adv. Mater. 17

(2005) 571-74.

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NOM : BADET Prénom : BERNARD Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : UPR2301 Adresse : Avenue de la Terrasse Tel : 01 69 82 31 06 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Mécanismes enzymatiques -Sondes mécanistiques – Inhibiteurs - Assemblage de fragments - Synthèse parallèle - Agents de contraste-

Collaborations existantes : UPR4301 (Orléans) - UMR5616 (Grenoble) – UMR7565 (Vandoeuvre-les-Nancy) - UMR8612 (Chatenay) UMR8619 (Orsay) –



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Etude (biochimie, modélisation, synthèse de sondes et d’inhibiteurs) du fonctionnement de la glucosamine-6P synthase (bactérienne et humaine), enzyme contrôlant la biosynthèse des sucres aminés.

Synthèse d’agents de contraste activables par voie enzymatique

Recherche d’enzymes du métabolisme de la liaison C-F

Dimerization Inhibitors of HIV-1 Protease Based on a Bicyclic Guanidinium Subunit P. BRECCIA, N. BOGGETTO, R. PÉREZ-FERNÁNDEZ, M. VAN GOOL, M. TAKAHASHI, L. RENÉ, P. PRADOS, B. BADET, M. REBOUD-RAVAUX, & J. DE MENDOZA J. Med. Chem. 46, 5196-5207 (2003). The complex of a bivalent derivative of galanthamine with Torpedo acetylcholinesterase displays drastic deformation of the active-site gorge : implications for structure-based dru design. H. GREENBLATT, C. GUILLOU, D. GUÉNARD, A. ARGAMAN, S. BOTTI, B. BADET, C. THAL, I. SILMAN &J.L. SUSSMAN J. Am. Chem. Soc. 126, 15405-15411 (2004) Microbial cleavage of C-F bond R. NATARAJAN, R. AZERAD, B. BADET & E. COPIN J. Fluorine Chem. 126, 425-436 (2005). A new supported reagent for the parallel synthesis of primary and secondary O-alkyl hydroxylamines through a base catalyzed Mitsunobu reaction. L. MAILLARD, M. BENOHOUD, P. DURAND & B. BADET J. Org. Chem. 70, 6303-6312 (2005) Binding at the glutamine site opens the tryptophan gate that controls access to the ammonia channel and activates glucosamine-6P synthase. S. MOUILLERON, M-A. BADET-DENISOT & B. GOLINELLI-PIMPANEAU J. Biol. Chem. 281, 4404-4412 (2006)

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NOM : BALLIVET-TKATCHENKO Prénom : Danielle Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Synthèse et Electrosynthèse Organométalliques, UMR 5188 CNRS Adresse : Université de Bourgogne, UFR Sciences et Techniques, BP 47870, 21078-Dijon cedex Tel : 03 80 39 37 70 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Systèmes Hybrides : Milieux et Catalyseurs (liquides ioniques, dioxyde de carbone, catalyse moléculaire)

Collaborations existantes : France : Prof. H. Chermette (Univ. Lyon 1), Dr. D. Aymes (LRRS, Univ. Bourgogne) Allemagne : Profs. W. Leitner (RWTH Aix-la-Chapelle), P. Wasserscheid (Univ. Erlangen) et E. Dinjus (FZK Karlsruhe) Finlande : Prof. R. Keiski (Univ. Oulu), Dr. J.-P. Mikkola (Åbo Academy) Suisse : Profs. P. Dyson et G. Laurenczy (EPFL-Lausanne)

Collaborations recherchées : Evaluation du Cycle de Vie, Réacteurs et Procédés, Thermodynamique des Fluides

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Propositions d’actions communes : - Dioxyde de carbone : matière première et solvant en catalyse - Liquides ioniques/sc-CO2 : extraction réactive

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe L’activité scientifique de l’Equipe SYMCAT du LSEO s'appuie sur le concept benign by design de réactions catalysées. L’élaboration des catalyseurs et leur mise en œuvre utilisent les outils (i) de la synthèse organométallique pour l’assemblage contrôlé, (ii) de la cinétique moléculaire et globale pour la détermination des mécanismes réactionnels et le choix des réacteurs catalytiques, et (iii) de caractérisations structurales nano-, micro- et mésoscopiques avec un développement instrumental operando. Les projets de recherches sont basés sur un savoir faire en catalyse moléculaire et interfaciale et les acquis des dernières années dans le domaine des fluides supercritiques et des liquides ioniques (milieux hybrides) pour : (i) l'utilisation du dioxyde de carbone comme solvant et matière première renouvelable ainsi que la biomasse, avec comme réaction générique la carbonatation catalytique d’alcools et d’amines. Celle-ci permet d’offrir une alternative non toxique, sans émission de solvants organiques, pour accéder aux carbonates organiques, carbamates, polycarbonates et polyuréthanes, (ii) la mise en oeuvre des réactions catalytiques en milieux hybrides hétérophasiques solide-phase dense et liquide ionique-phase dense pour augmenter la productivité des catalyseurs et passer en réacteur à flux continu, (iii) la synthèse de liquides ioniques, d’une part pour leurs propriétés physiques en Optique Non Linéaire et, d’autre part pour leurs propriétés chimiques comme solvant ionique bifonctionnel et milieu hybride en catalyse, (iv) la chimie des carboxylates d'imidazolium, "retombée" de la découverte d'une nouvelle voie de synthèse de liquides ioniques propres, d'une part pour la préparation de complexes N-hétérocarbènes des métaux de transition et, d'autre part, pour la préparation de ligands ioniques comportant la copule imidazolium. Direct synthesis of dimethyl carbonate with supercritical carbon dioxide: Characterization of a key organotin oxide intermediate. Ballivet-Tkatchenko D., Chambrey S., Keiski R., Ligabue R., Plasseraud L., Richard Ph., Turunen H. Catalysis Today (2006), 115, 80-87. Ionic Liquids: Media for Better Molecular Catalysis. Picquet M., Poinsot D., Stutzmann S., Tkatchenko I., Tommasi I., Wasserscheid P., Zimmermann J.. Topics in Catalysis (2004), 29, 139-143. Ionic liquids, 3. Synthesis and utilisation of protic imidazolium salts in homogeneous catalysis. Picquet M., Tkatchenko I., Tommasi I., Wasserscheid P., Zimmermann J. Advanced Synthesis & Catalysis (2003), 345, 959-962. Linear organic carbonates. Ballivet-Tkatchenko D., Sorokina, S. dans Carbon Dioxide Recovery and Utilization, Ed : M. Aresta (2003), 261-277, Kluwer Acad. Acrylate dimerisation under ionic liquid-supercritical carbon dioxide conditions. Ballivet-Tkatchenko D., Picquet M., Solinas M., Francio G., Wasserscheid P., Leitner W.. Green Chemistry (2003), 5, 232-235.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : BALTAS Prénom : Michel Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) :Synthèse et Physicochimie des Molécules d’Intérêt Biologique SPCMIB, UMR CNRS 5068 Adresse : Bât. de Chimie IIR1, Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, 31062, Toulouse Tel : 00 33 (0)561556292 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Quatre projets récemment abordés : a) liquides ioniques et synthèse asymétrique ; b) réactions dans l’eau ; c) fluorations électrochimiques en microréacteur ; d) catalyse en solvants fluorés

Collaborations existantes : a) avec le Prof. De Vigeurie IMRCP, Toulouse. Se renforcera avec l’arrivée de Dr. J.C. Plaquevent. b) se développe au sein du laboratoire dans le cadre de mise au point des méthodes de synthèse des composés biologiquement actifs à partir des α,β-époxyaldéhydes. c) avec le Prof. Tzedakis ,L. Génie Chimique, Toulouse, projet recherche transfert de technologies région Midi-Pyrénées accordé : juillet 2006 d) Société MINAKEM SAS (bourse CIFRE, début : 11/2006)

Collaborations recherchées : a) industrie ; b) académiques ; c) recherche des potentialités ; d) académiques

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe a) Une voie de synthèse d’imidazoliums et d’imidazoliniums chiraux portant un centre asymétrique directement lié au noyau hétérocyclique et substitués en C-2 a été ouverte. Des liquides ioniques ont été facilement préparés à partir de ces entités grâce au choix d’un contre-ion approprié. Ces sels fondus, utilisables en conditions de transfert de phase, présentent un intérêt potentiel pour la synthèse asymétrique. Ils se sont déjà révélé utiles en tant que catalyseurs de transfert de phase et/ou milieu réactionnel dans des réactions d’addition de Michael. Ils pourront être testés dans des réactions d’alkylation d’esters de glycine. Dans un autre domaine, les dérivés non substitués en C-2 susceptibles d’être des précurseurs de diaminocarbènes, pourront être utilisés pour conduire des réactions catalysées par le Pd(0) telles que le couplage de Heck.

b) - Etude des réaction d’aldolisation entre des ��-époxyaldéhydes et �,�-époxyimines vis-à-vis d’énoxysilanes d’ester et de cétones dans l’eau en présence d’acides de Lewis associés à un contre ion à propriétés tensioactives. Synthèse de nouvelles nitrones (chaînes hydrocarbonées longues et autres asymétriques) et leur réaction de cycloaddition dans l’eau vis-à-vis d’oléfines fonctionnalisées et possibilité d’ouverture des cycles isoxazolidiniques en aminoalcools correspondants. Contrôle de la diastéréosélectivité de l’ensemble de ces réactions. Etude des propriétés biologiques des molécules synthétisées. c) L’objectif de ce thème en émergence est basé sur la conception de micro dispositifs capables de réaliser des synthèses organiques et en particulier, l’introduction d'un (ou deux) atomes de fluor dans des composés biologiquement actifs. Dans ce cadre un microréacteur a pu être conçu et fabriqué et testé avec succès (réaction de fluoration anodique du DME). Cependant des essais défluoration sur des composés biologiques plus complexes ont donné des résultats négatifs. Ainsi, un travail de conception de microréacteur nouvelle génération doit être fait au préalable. Nous étudierons de notre part plus particulièrement les réactions de fluoration anodique a) des systèmes aromatiques portant un groupement méthoxy ; b) composés utilisés en diagnostic (imagerie médicale). 1. "Mukaiyama aldolisation reactions of �,�-epoxyaldehydes in aqueous media". Y. RULAND, P. NOEREUIL, M. BALTAS Tetrahedron, 2005, 61, 8895-8903. 2. "New chiral imidazolinic derivatives.GENISSON Y.;LAUTH-DE-VIGUERIE N.;ANDRE C.;BALTAS M.;GORRICHON L". Tetrahedron Assymetry, 2005, 16, 1017-1023 3. "New pyridinium chiral liquid ionic". PATRASCY C.;SUGISAKI C.;MINGOTAUD C.;MARTY J.D.;GENISSON Y.;LAUTH-DE-VIGUERIE N. Heterocycles, 2004, 63(9), 2033-2041

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : BARRAULT Prénom : Joël (Directeur de Recherche CNRS, Directeur de La Fédération FR2703/ChimieFine et Chimie pour l’Environnement) Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Catalyse en Chimie Organique, LACCO, UMR 6503 Adresse : 40 Avenue du Recteur Pineau, 86022 POITIERS cédex Tel : 0549453999 E-mail : [email protected]


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Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : L’essentiel des activités de mon équipe « Catalyse par les oxydes » concerne la préparation de catalyseurs, la Chimie de l’Environnement et la Chimie Fine .

Notre équipe s'est engagée dans le développement d'une thématique • « nouvelles méthodes de préparation et de mise en forme de matériaux catalytiques ». Ce dernier aspect souvent négligé auparavant a pourtant une

grande importance sur les propriétés finales des solides et pour envisager les applications industrielles de nos travaux. Au cours de ces dernières années, ces matériaux catalytiques ont été principalement utilisés pour :

• la synthèse de molécules fonctionnelles à partir de réactifs issus de la biomasse (gisement de carbone renouvelable). La sélectivité totale est ici le paramètre directeur qu'il s'agisse de chimio, de régio ou d'énantiosélectivité. La préparation précise de catalyseurs mono ou multifonctionnels et nanostructurés a donc ici un intérêt tout particulier compte-tenu des molécules mises en jeu et des fonctionnalisations recherchées. • de nouveaux procédés d'oxydation à partir de matières premières hydrocarbonées différentes de celles étudiées jusqu’à présent • des réactions d'oxydation totale : a/ en phase gazeuse, de composés organiques volatils (COV) et b/ en phase aqueuse, de composés biorésistants. Il faut souligner que dans le cas des COV, nous développons une approche originale associant Plasma et Catalyse en collaboration étroite avec le CEAet le LPGP (Orsay).

Outre les aspects conceptuels et mécanistiques, les aspects cinétiques et de génie catalytique sont également étudiés en conditions initiales et en conditions réelles. Des caractérisations spécifiques sont mises en œuvre pour l’identification des surfaces actives.

Collaborations existantes : - Actions de recherche menées dans le cadre de programmes nationaux : CEA, CNRS, ADEME, AGRICE, Ministères de la recherche, de l’industrie (actions performances avec le CEA), GDR., ANR. - Programmes R et D avec l’industrie : BERTIN, BRAND-Ind., RHODIA, STEARINERIE DUBOIS, EXPANSCIENCE, BEGHIN-SAY, CTI, SOCREMATIC, VALEO, VAN DE PUTTE, L’OREAL, SAFRAN, TOTAL, ARKEMA, RENAULT, LIEBHERR -Partenaire de programmes Européens dans le 6ème PCRD dans les domaines de la valorisation des agroressources et de la dépollution. - Membre du comité de programme Européen COST (secteur Chimie) « Action D29 / Green Chemistry ». -PCP, PICS et actions ECOS-NORD « catalyse, ressources naturelles » avec différents pays d’Amérique Latine. - Relations internationales suivies avec des équipes Européennes (Allemagne, Belgique, Espagne, Finlande, Italie, Suisse), d’Amérique du Nord (Canada), d’Amérique du Sud, du Maghreb (Algérie, Maroc).

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NOM : BASSET Prénom : Jean-Marie Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : LCOMS UMR 9986 Adresse : 43 boulevard du 11 novembre 1918 69100 Villeurbanne Tel : 04 72 43 17 92 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : -Dépollution des eaux -Du site actif au procédé catalytique -Chimie verte (bioressources) -Réaction des organométalliques avec les surface d’oxydes -Réaction des organométalliques avec les surfaces de s métaux -Synthèse des matériaux hybrides organiques-inorganiques -Catalyse homogène en milieu inhabituels (biphasiques, milieux ioniques)

Collaborations existantes : Grands groupes industriels Universités européennes Réseau d’excellence européen IDECAT

Collaborations recherchées : Labo de catalyse spécialisé dans la biomasse

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Chimie théorique (modélisation du site et de son environnement) Screening à haut débit

Propositions d’actions communes : Appel offre CNRS

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe L'ensemble du laboratoire travaille vers l'objectif d'une chimie durable avec les sous ensembles : - dépollution , traitement de l'eau et de l'air - du site actif au procédé catalytique - chimie verte (bio-ressources) La chimie organométallique de surface concerne la compréhension moléculaire de la réaction des composés organométalliques avec les surfaces afin d'obtenir des catalyseurs "single site". Ce domaine conduit in fine à la construction d'une sphère de coordination d'un métal pour une réaction catalytique donnée. Mais des découvertes récentes font apparaitre que ces sites uniques présentent des propriétés catalytiques plus larges que celle attendue. Ce qui enrichit le domaine et élargit la stratégie.La force du laboratoire repose sur ses liens importants avec l'industrie (sociétés multinationales) dans les domaines de la chimie durable. Les grands thèmes développés dans le laboratoire sont les suivants : 1/Réactivité des organométalliques des métaux de transition et des métaux des groupes principaux. avec les surfaces d'oxydes ou de solides méso poreux. Ici les objectifs sont multiples : -détermination du mécanisme d'interaction de l'organométallique avec la surface -détermination structurale de l'organométallique de surface une fois obtenu - propriétés catalytiques de ces espèces dans des réactions connues (polymérisation, métathèse des oléfines, dé-peroxydation des hydro-peroxydes, époxydation des oléfines … ), ou inconnues (métathèse des alcanes, couplage non oxydant du méthane, « méthanolyse » des alcanes, synthèse Fischer Tropsch). 2/ Réaction des organométalliques avec les surfaces des métaux. Ce type de réaction conduit à 3 types de matériaux nouveaux : i)- la particule métallique est recouverte d'un fragment organométallique, ii) - la particule métallique est recouverte d'un adatome, iii) - la particule métallique est transformée en alliage. A chacune de ces familles de matériaux bien définis au niveau nanométrique, on essaye de déterminer les propriétés catalytiques nouvelles. 3/ Synthèse et caractérisation de matériaux hybrides organiques inorganiques. L'objectif est de greffer sur de tels matériaux des fragments organométalliques de façon à régler à distance contrôlée au niveau nanométrique la sphère de coordination des métaux supportés et de faire des espèces « single sites ». 4/ Modèles moléculaires de complexes organométalliques supportés : L'objectif ici est de réaliser confirmer la structure et la réactivité des sites actifs ainsi que les étapes élémentaires sur ces espèces moléculaires. Etudes théoriques sur de telles espèces soit moléculaires soit greffées. 5/ Catalyse homogène en milieu bi phasique et en milieu ionique non aqueux. Le but de cette catalyse est d'explorer ces nouvelles voies de la catalyse homogène dans des milieux inhabituels en vue de rechercher des sélectivités et des activités complètement nouvelles par rapport à la catalyse homogène classique soit d'obtenir des récupérations du métal ou du ligand. 6/ Développement technologique de "screening à haut débit" adapté au COMS en vue de déterminer les propriétés catalytiques de l'ensemble extrèmement large d'espèces organométalliques de surface synthétisees au laboratoire (banque d'espèces uniques"). J.M. BASSET, F. LEFEBVRE, C. SANTINI, Surface Organometallic Chemistry: Some Fundamental Features including the Coordination Effects of the Support. Coordination Chemistry Reviews, 180 (1998), 1701-1721 J. CORKER, F. LEFEBVRE, C. LECUYER, V. DUFAUD, F. QUIGNARD, A. CHOPLIN, J. EVANS, J.M. BASSET Activation of the C-H and C-C bonds of alkanes by surface organometallic chemistry, Science, 271 (1996), 966-969 V. LECOCQ, A. GRAILLE, C.C. SANTINI, A. BAUDOUIN, Y. CHAUVIN, J.M. BASSET, L. ARZEL, D. BOUCHU, B. FENET

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Synthesis and characterization of ionic liquids based upon 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium chloride/ZnCl2. Lecocq, V.; Graille, A.; Santini, C. C.; Baudouin, A.; Chauvin, Y.; Basset, J. M.; Arzel, L.; Bouchu, D.; Fenet, B. New J. Chem., 29 (2005), 700-706 J.M. BASSET, C. COPERET, L. LEFORT, B.M. MAUNDERS, O. MAURY, E. Le ROUX, G. SAGGIO, S. SOIGNIER, D. SOULIVONG, G.J. SUNLEY, M. TAOUFIK, J. THIVOLLE-CAZAT Primary Products and Mechanistic Considerations in Alkane MetathesisJ. Am. Chem. Soc.,127 (2005), 8604-8605 J.P. CANDY, G. GODARD, J.M. BASSETHeavy metals removal from water by strong interaction with a Ni-H surface. Chem. Eng. Trans.,3 (2003)

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NOM : BASTIEN VENTURA Prénom : Catherine Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Département environnement et développement durable du CNRS Adresse : Campus Gérard Mégie – 3 rue Michel Ange 75016 PARIS Tel : 01 44 96 51 85 E-mail : [email protected]

Missions : - Secrétaire générale du programme pluridisciplinaire : « Chimie pour le développement durable » - Chargée du suivi des programmes interdisciplinaires au sein du département EDD en relation avec les autres départements du CNRS - Chargée des relations extérieures du département EDD

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NOM : BLANC Prénom : Philippe Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire Biotechnologies-Bioprocédés (UMR-CNRS 5504, UMR-INRA 792) Adresse : 135 avenue de Rangueil, 31077 Toulouse cedex 04 Tel : 0561559413 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Valorisation de la biomasse, biocarburants, bioénergie

Collaborations existantes : Programme Energie du CNRS, PNRB ANR


Propositions d’actions communes : Valorisation du glycérol ex-diester

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe La thématique de l’équipe concerne l’analyse des dynamiques et stoechiométries des réactions microbiennes afin d’identifier les processus et mécanismes limitant les performances des systèmes microbiens d’intérêt placés dans des environnements extrêmes proches des conditions industrielles. L’objectif des thèmes de recherche est de mieux comprendre la relation procédé-environnement-physiologie du microorganisme afin d’en déduire les conditions optimales de sa mise en oeuvre. La démarche vise à diagnostiquer les étapes limitantes et à y remédier, à caractériser l’influence des paramètres physico-chimiques sur le comportement microbien et sa physiologie : effet de substrats (conception de milieux, inhibitions, biodisponibilité), effet des produits (activations, inhibitions). L'équipe a développé une plate-forme d’expérimentation performante intégrant le développement de stratégies de culture et la qualification de capteurs physiques, L’équipe est résolument engagée dans le déterminisme des conditions de travail extrêmes des microorganismes d’intérêt industriel en couplant l’analyse macro-cinétique classique à des analyses métaboliques et si nécessaire génomiques avec un objectif majeur de réconciliation des différents niveaux d’observation macro- et micro- et nanoscopiques. Enfin, l'équipe est impliquée dans la démarche de valorisation et de démonstration industrielle avec une forte participation au développement des biocarburants de 2ème génération. Publications significatives : Blanc, P., Goma, G. 2006. Valorisations non alimentaires de productions agricoles par voie biologique. In Colonna, P. (Ed.), La chimie verte, Lavoisier, Paris, 79-98. Ben Chaabane, F., Aldiguier, A.S., Alfenore, S., Cameleyre, X., Blanc, P., Bideaux, C., Guillouet, S.E., Roux, G., Molina-Jouve, C. 2006. Very high ethanol productivity in an innovative continuous two-stage bioreactor with cell recycle. Bioprocess Biosyst. Eng. 29(1):49-57. Cescut, J., Fillaudeau, L., Blanc, P., Molina-Jouve C., Uribelarrea, JL. 2006. Fatty acid profile modulation of the lipids accumulated by Rhodotorula glutinis, 28th Symposium on Biotechnology for Fuels and Chemicals, Nashville, Tennessee, USA. Alfenore, S;, Cameleyre, X., Benbadis, L., Bideaux, C., Uribelarrea, JL., Goma, G., Molina-Jouve, C., Guillouet, SE. 2004. Aeration strategy: a need for Very High Ethanol Performance in Saccharomyces cerevisiae fed batch process. Appl. Microbiol. Biotechnol. 65: 537-542 Aldiguier, AS., Alfenore, S., Cameleyre, X., Goma, G., Uribelarrea, JL., Guillouet, SE., Molina-Jouve. C. 2004. Synergistic temperature and ethanol effect on Saccharomyces cerevisiae dynamic behaviour in ethanol bio-fuel production. Bioprocess Biosyst. Eng. 26: 217–222

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : BOLLINGER Prénom : Jean-Claude Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire des Sciences de l'Eau & de l'Environnement Adresse : Faculté des Sciences, 123 avenue Albert-Thomas, 87060 Limoges Tel : +33 555 457 469 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : mobilité des éléments métalliques dans les sols contaminés mobilité des éléments métalliques du sol vers les plantes adsorption de l'arsenic sur des supports solides minéraux

Collaborations existantes : Prof LJJ CATALAN, Lakehead University, Thunder Bay (Ontario, Canada) Prof I VILLAESCUSA, Escola Politecnica Superior, Universitat de Girona (Catalogne, Espagne)

Collaborations recherchées : modélisation de la mobilité dans les plantes


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modélisation avec influence du potentiel redox

Propositions d’actions communes : tester l'influence du potentiel redox sur la mobilité des éléments métalliques dans différents solides (test en cours de développement)

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe On utilise une approche intégrée pour évaluer la mobilité des éléments métalliques (EM), d’origine anthropique ou naturelle, dans divers compartiments de l'environnement : eau, sol (et substances humiques), plantes, également déchets (boues de STEP, centres de stockage, …). L'identification de la spéciation (c'est-à-dire des principales formes : ions libres, formes solubles complexes, formes colloïdales, solides en suspension) permet d'estimer la mobilité de l'EM et sa réactivité dans un milieu complexe et évolutif (température, conditions oxydantes, pH). Travaux actuels : Une caractérisation de la répartition spatiale des EM aux alentours de sites industriels, selon un protocole original, a permis de distinguer les pollutions historiques et celles liées à l'activité actuelle. Un protocole permettant de réaliser en laboratoire une large gamme de milieux réducteurs a été mis au point et appliqué à des échantillons de sols de diverses origines et compositions. On a étudié l'influence d'extractants (naturels ou artificiels) sur la mobilité du Nickel et du Chrome à partir de sols industriels pollués, d'où la possibilité de favoriser leur phyto-extraction par une plante-modèle tolérante. Pour éliminer l’arsenic (III et V) des eaux à potabiliser ou polluées par les extractions minières, on a développé des procédés spécifiques à de petites unités de distribution d’eau potable (moins de 20 m3/h). Après l'adsorption sur divers (oxy)hydroxydes métalliques et sur des argiles pontées, on a étudié l'oxydation par divers réactifs d'usage industriel courant, ainsi que par des solides minéraux modifiés. Un procédé d'oxydation biologique directe de l'arsenic est actuellement développé (programme RITEAU, en collaboration avec le BRGM-Orléans). On a par ailleurs modifié des argiles, par incorporation conjointe de ciment et de charbon actif, afin d'adsorber simultanément des composés organiques et des EM issus de lixiviats de décharges. Afin de mieux connaître les phases porteuses des EM, on a étudié des cibles diverses, d’origine naturelle ou anthropique, présentant une vaste gamme de concentrations et des structures variées qui ont évolué dans des contextes environnementaux différents. L’altération des phases primaires a conduit au relargage des EM sous forme dissoute ou à leur re-piégeage sous diverses formes (recristallisation, adsorption) dans des phases secondaires, souvent peu ordonnées. Travaux en développement : Les travaux menés sur la mobilité de Cr et Ni dans des sols sur basaltes seront prolongés par des études sur la spéciation de Cr et Ni dans des serpentines autrefois exploitées pour ces métaux, dans les scories industrielles qui en dérivent et dans les sols qui s’y développent. Par ailleurs, on examinera l'effet de complexants (naturels et biodégradables; artificiels et persistants) sur la mobilité de Cr et Ni, et leur accumulation dans des plantes. On comparera des plantes poussant soit sur des sols pollués par des activités industrielles, soit sur des landes serpentiniques. Les effets de la présence de Cr et Ni vis-à-vis de divers marqueurs physiologiques seront déterminés. Enfin, en bénéficiant du savoir faire de la caractérisation des phases solides porteuses d’EM et de leur devenir, on travaillera sur l’identification des mécanismes des interactions solides-solutions dans le milieu naturel en faisant des suivis des eaux interstitielles dans des sédiments et des sols.

• DAVRANCHE M., BOLLINGER J.C. & BRIL H. (2003) - Effect of Reductive Conditions on Metal Mobility from Wasteland Solids: an Example from the Mortagne-du-Nord Site (France); Appl. Geochem. 18, 383-394.

• MIJNO V., CATALAN L.J.J., MARTIN F. & BOLLINGER J.C. (2004) - Compositional Changes in Cement-Stabilized Waste during Leach Tests - Comparison of SEM/EDX Data with Predictions from Geochemical Speciation Modeling J. Colloid Interface Sci. 280, 465-477.

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• LENOBLE V., LACLAUTRE C., SERPAUD B., DELUCHAT V. & BOLLINGER J.C. (2004) - As(V) Retention and As(III) Simultaneous Oxidation and Removal on a MnO2-Loaded Polystyrene Resin; Sci. Total Environ. 326, 195-205.

• PÉNILLA S., BORDAS F. & BOLLINGER J.C. (2005) - Heavy Metals Sequential Extraction from Polluted Soils: Influence of Sulphate Overconcentration; J. Colloid Interface Sci. 292, 20-28.

• JEAN L., BORDAS F. & BOLLINGER J.C. (2006) - Chromium and Nickel Mobilization from a Contaminated Soil using Chelants; Environ. Pollut., accepté.

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NOM : Boniface Prénom : Léonard Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : ADEME. Programme AGRICE (Agriculture pour la chimie et l’énergie) Adresse : ADEME - Département Bioressources. 2, square Lafayette - BP 90406 49004 ANGERS cedex 04 Tel : 02 41 20 43 26 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Valorisation des Agroressources ; bioproduits, biomatériaux, chimie verte, biotechnologies industrielles, bioénergies, chimie durable.

Collaborations existantes : CNRS, INRA, CEA, IFP, Ministères de l’écologie, de l’industrie, de la recherche, de l’agriculture ; organismes interprofessionnels agricoles et de très nombreuses entreprises du secteur de la chimie (Rhodia, ARKEMA, Seppic…), des biotechnologies blanches (Proteus, Lesaffre, MetEx, Saf-Isis…)

Collaborations recherchées : Elargir les collaborations


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AGRICE, Agriculture pour la Chimie et l'Energie, est un Groupement d’Intérêt Scientifique qui a pour objet l’animation, le financement, le suivi et l’évaluation de programmes de recherche et développement portant sur les nouvelles valorisations des produits et coproduits d’origine agricole dans les domaines de l’énergie, de la chimie et des matériaux.

AGRICE a été fondé en 1994 par les ministères chargés de l’Agriculture, de l’Environnement, de l’Industrie, de la Recherche, avec la collaboration de l’ADEME. AGRICE procède par appel à propositions pour la sélection de ses actions de recherche et d’études socio-économiques ou environnementales. Un conseil scientifique et technique, constitué de membres institutionnels de droit, de membres associés et d’experts, prépare les consultations, évalue et présélectionne les programmes de recherche. Pour cela, il est aidé d’un large réseau d’experts et de groupes de travail thématiques. Un conseil de groupement, constitué de membres institutionnels de droit et de membres associés, assure la sélection finale des actions d'AGRICE, définit la stratégie de recherche, l’orientation et l’affectation des financements. La thématique de la chimie, bien que présente dès la création d’AGRICE, a mis quelques années avant de prendre toute son ampleur. La substitution des dérivés pétrochimiques par des biomolécules ou des biomatériaux nécessite le développement de procédés économiquement et techniquement compétitifs. Les matières premières utilisées peuvent être des coproduits générés par les biocarburants. AGRICE prend ou a pris part à différents réseaux européens portant sur les nouvelles valorisations des agroressources. Les principales thématiques développées au sein d’AGRICE sont représentées : La chimie, Les biotechnologies industrielle, les biocarburants. Le développement des nouvelles valorisations des agroressources ne peut être obtenu qu’au prix d’efforts de recherche importants et continus dans le temps. Cet effort doit être maintenu et amplifié pour explorer de nouvelles voies et contribuer à la valorisation des recherches. Aujourd’hui les programmes de recherche-développement sont renforcés, plus sélectifs et plus directement tournés vers l'industrie et les marchés. La recherche de pratiques agricoles compatibles avec l’environnement pour lesquelles les cultures non alimentaires doivent avoir valeur d’exemple reste une priorité pour AGRICE. Publications d’AGRICE : cf. http://www.ademe.fr/partenaires/agrice/htdocs/actus03.asp

http://www.ademe.fr/partenaires/agrice/htdocs/action04.asp

http://www.ademe.fr/partenaires/agrice/htdocs/action05.asp

http://www.ademe.fr/partenaires/agrice/htdocs/actus03.asp

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Site d’AGRICE : http://www.ademe.fr/partenaires/agrice/index.htm

http://www.ademe.fr/partenaires/agrice/index.htm

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : BORREDON Prénom :Marie-Elisabeth Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Chimie Agro-Industrielle- UMR 1010 INRA/INP-ENSIACET Adresse : ENSIACET, 118 Route de Narbonne- 31077 Toulouse Cedex 4 Tel : 05 62 88 57 26 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Caractérisation chimique et physico-chimique des agromolécules Etude de l’impact des agroressources et de leurs produits de transformation sur l’environnement et sur l’homme Etude des processus mis en jeu lors de la séparation sous forme d’extraits et de raffinats des différents constituants des agroressources, la purification des biomonomères et des biopolymères et la modification des constituants in situ. Etude de nouvelles voies de transformation de substrats lipidiques- Etude des mécanismes de greffage sur les biopolymères natifs (cellulose, lignine, protéines…)

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NOM : BOUDENNE Prénom : JEAN-LUC Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire Chimie et Environnement – FRE2704

Adresse : 3 place Victor Hugo – case 29 13331 Marseille cedex 3

Tel : 04 91 10 61 40 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - Développements analytiques adaptés à la mesure en continu : dosage simultané et/ou séquentiel de métaux, estimation et détermination de paramètres de qualité des eaux : paramètres globaux de pollution organique (DCO, DBO, …) et constituants spécifiques (nitrates, détergents, métaux) ; - Etude de la photodégradation UV de la matière organique à des fins analytiques (spéciation de l’azote, tests de photodégradabilité, analyse de traces métalliques) ; - Etude du comportement de composés particuliers au sein des eaux résiduaires (détergents, métaux) ; - Spectroscopie (absorption moléculaire UV, spectrofluorimétrie) appliquée à la détermination de la qualité des eaux et des effluents ; - Mise au point de supports d’extraction / préconcentration de métaux à l’état de traces ; - Mise au point de gels à base d’oxyde de titane pour l’oxydation photocatalytique en vue du pré-traitement d’échantillons ; - Typologie fonctionnelle de la matière organique soluble des sols : identification par spectrofluorimétrie des principaux groupements fonctionnels (carboxyliques, sucres, phénols,…)

Collaborations existantes : - collaboration avec laboratoire de chimie organique pour le développement de supports membranaires (nouveaux matériaux, nouvelles voies de synthèse) : Institut des Sciences de l’Ingénieur de Toulon et du Var ; - collaboration avec laboratoire d’automatisation de procédés analytiques : Université des Iles Baléares, Laboratoire d’Analyses Chimiques ; - collaboration avec laboratoire de spectrochimie moléculaire : Université de Pau et des Pays de l’Adour, Laboratoire de Chimie Théorique et Physico-Chimie Moléculaire

Collaborations recherchées : - recherche de partenaires dans le domaine de la biochimie pour développer des sondes biochimiques pour l’analyse sur site de contamination des milieux aquatiques et des sols ;

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- recherche de partenaires dans le domaine de la biologie végétale pour l’étude de la phytoremédiation de sites contaminés ; - recherche de partenaires dans le domaine de la chimie des catalyseurs ;

Propositions d’actions communes : - développement d’une banque de données sur les plantes aptes à traiter les sols contaminés en fonction de la nature des métaux présents dans ces sols et du type desols (étude par exemple de l’induction de phytochélatines) ; - développement de protocoles analytiques pour l’étude des cyanotoxines ; - développement de biocapteurs pour l’étude la contamination des eaux et/ou des sols ; - développement d’appareillages analytiques pour l’analyse sur site (électronique, automatisation, matériaux, optique) ; sous-produits de désinfection : analyse

des composés, occurrence, impacts sanitaires, …

RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe (max une page incluant 5 publications significatives) Equipe Chimie des Sols et des déchets Les activités de recherche de cette équipe sont centrées sur l'étude de la dynamique des composés chimiques polluants et de la matière organique dans différents milieux (eaux, sols, déchets). Ces travaux ont pour finalité une meilleure gestion des milieux ou des procédés de traitements de déchets, d'effluents ou de dépollution. Les recherches portent sur : - les transformations de la matière organique lors du compostage de déchets organiques, le traitement d'effluents ou dans les sols affectés par l’homme (épandage des boues, pratiques agricoles, feux de forêts, etc.), - la détermination des cinétiques et mécanismes de destruction des déchets en réacteur d'oxydation en voie humide, - l'évolution de la spéciation des ETM au cours de procédés de traitement ou dans les sols, - la réactivité des micropolluants organiques polaires, sur les mécanismes et cinétiques de transformation par photolyse directe et indirecte et leur conséquence sur la formation des produits de dégradation (composés pharmaceutiques, pesticides), Ces travaux de recherche comportent un volet transversal de développement analytique important, avec la mise au point de procédures et d'outils analytiques dynamiques adaptés aux études environnementales en temps réel pour des analyses en ligne. De plus, un volet transversal de modélisation est focalisé sur la modélisation spatialisée de la réactivité et des transferts des polluant. Equipe Chimie et métrologie des eaux L'objectif principal des recherches de cette équipe est de développer des procédures analytiques alternatives pour l'analyse rapide de terrain à l'aide de dispositifs portables, ou pour l'analyse en continu. Les développements portent sur - l'exploitation des caractéristiques spectroscopiques (absorptiométrie UV-visible ou fluorimétrique) des eaux pour la détermination des paramètres globaux ou spécifiques (tels que la charge en matière oxydable, nitrates et détergents), - le couplage de méthodes séparatives à l'analyse spectrale pour la détermination simultanée ou séquentielle de concentrations en éléments traces métalliques, les possibilités de greffage de groupements fonctionnels sur des phases solides sont étudiées et sont en cours d’exploitation, - le couplage réaction photochimique/absorptiométrie UV-visible, en particulier dans le cas de l’étude de la spéciation de l’azote, - le couplage spectroscopie UV et spectroscopie de fluorescence pour la détermination rapide de la typologie fonctionnelle des matières organiques solubles. Les procédures développées au laboratoire font l'objet d'automatisation de type FIA (Flow Injection Analysis), SIA (Sequential Injection Analysis) ou MSFIA (Multi Syringue Flow Injection Analysis). Equipe Chimie de l'atmosphère L'activité de l'équipe de chimie de l'atmosphère se focalise sur :

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- la réactivité hétérogène et multiphasique des composés organiques dans l'atmosphère (Composés organiques volatils oxygénés, Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques - HAP, pesticides acides, terpénoïdes…) et son incidence sur la formation des aérosols organiques secondaires (AOS) ainsi que son influence sur la capacité oxydante de l'atmosphère, - le développement instrumental pour le prélèvement et l'analyse rapide des composés organiques contenus dans les phases gazeuse et particulaire de l'atmosphère, - la chimie et la qualité des atmosphères intérieures. Ces thèmes de recherches sont abordés par deux types d’approches : - une approche de terrain, dédiée à la validation des préleveurs et des analyseurs développés au laboratoire et à l'étude in situ de la réactivité atmosphérique conduisant à l'augmentation de la capacité oxydante et à la formation d'AOS. - une approche expérimentale dans des conditions contrôlées de laboratoire pour la détermination des constantes cinétiques d'oxydation hétérogène et multiphasique des composés organiques dans l'atmosphère et pour la calibration des préleveurs et des analyseurs. Brach-Papa C., Coulomb B., Branger C., Margaillan A., Théraulaz F., Vanloot P., Boudenne J.L. Fluorimetric determination of aluminium in water by sequential injection through column extraction. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 378 (6), 1652-1658, 2004. Hassouna M., Théraulaz F., MassianI C. Direct estimation of nitrate, total and fractionated water extractable organic carbon (WEOC) in an agricultural soil using direct UV absorbance deconvolution, In press. Yardin G., ChironS., Photo-Fenton treatment of TNT contaminated soil extract solutions obtained by soil flushing with cyclodextrins. Chemosphere, 62, pp. 1395-1402, 2006. Monod A., Poulain L., Grubert S., Voisin D., Wortham H. Kinetics of OH-initiated oxidation of oxygenated organic compounds in the aqueous phase: new constants, structure-activity relationships. Atmospheric Environment, 39, 7667-7688, 2005. François S., SowskaI., Monod A., Temime-Roussel B., Laugier J.M., Wortham H. Development of an online analyser of atmospheric H2O2 and several organic hydroperoxids for field campaigns. Atmospheric Research, 74, 525-545, 2005.

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NOM : BREMARD Prénom : Claude Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : LASIR UMR 8516 Adresse : Bat C5 Université de LilleI, 59655 Villeneuve d’Ascq Tel : 03 20 43 48 51 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Photoséparation de charge dans des matériaux nanoporeux. Application à l’effet photovoltaïque Processus hétérogènes de chimie atmosphérique

Collaborations existantes : LMPC Mulhouse UMR 7016 PC2A Lille UMR 8522 PhLAM Lille UMR 8523 UCCS Lille UMR 8181 MITAC Anvers

Collaborations recherchées : Application de l’effet photovoltaïque Physicochimie de particules en lévitation pour la chimie atmosphérique


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Suivi in situ par spectrométrie Raman et chimiométrie du procédé industriel aux effluents.

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Séparation de charge photoinduite dans des matériaux nanoporeux. Application à l’effet photovoltaïque. Le point fort des résultats récents est la séparation de charge de très longue durée (~ heures) induite par photolyse des molécules insérées dans les canaux de zéolithes optimisés spécifiquement. A titre de comparaison : en solution les durées de vie des radicaux cations n’excèdent pas une microseconde. Le ralentissement de la vitesse de recombinaison de charge radical cation-électron a permis la création exceptionnelle de paires « électron-trou » ultra stables dont les durées de vie peuvent atteindre plusieurs mois. L’application de la photoséparation de charge à l’effet photovoltaïque est notre objectif prioritaire dans le cadre d’une action structurante du contrat de plan Etat Région. Les résultats obtenus sur les paires electron-trou stables mettent en évidence une absorption caractéristique intense dans la région du visible. Cette absorption est attribuée à un transfert de charge interfacial molécule-zéolithe. L’utilisation de chromophores organo-minéraux est une alternative peu coûteuse et peu polluante à l’utilisation de complexes ruthénium-bipyridine dans des cellules photovoltaïques de type « Grätzel » pour capter l’énergie solaire et la transformer en énergie électrique. 1) Long-lived Spin-Correlated Pairs Generated by Photolysis of Naphthalene Occluded in Non Br nsted Acidic ZSM-5 Zeolites. MOISSETTE, A.; MARQUIS, S.; CORNU, D. ; VEZIN, H.; BREMARD, C,. J. Am. Chem. Soc. 127, 15417-15428 ( 2005) 2) Long-Lived Radical Cation-Electron Pairs Generated by Anthracene Sorption in Non Br nsted Acidic Zeolites MARQUIS, S.; MOISSETTE, A.; VEZIN, H.; BREMARD, C.;J. Phys. Chem. B. ; 2005; 109(9); 3723-3726. 3) Spectroscopic Evidence of the Incorporation of Anthracene into Medium Pores MnZSM-5 Zeolites (M= Na+, K+, Rb+, Cs+). Effect of the Confinement on the Recombination Rate of Photoinduced Radical cation-Electron Pair. S. MARQUIS, A. MOISSETTE, C. BRÉMARD ChemPhysChem 2006, 7, 1525-1534. Processus hétérogènes de chimie atmosphérique L’originalité de nos résultats récents est la résolution des problèmes d’imagerie moléculaire inhérents à la taille submicronique des particules d’aérosols. Nous avons proposé une méthode d’analyse multivariée des images Raman Nous l’avons appliquée avec succès à la microimagerie Raman de particules d’aérosols prélevées sur site et dans des chambres de simulation de chimie atmosphérique. L’expérience reconnue du LASIR dans la microspectrométrie Raman a permis la création d’un Centre d’imagerie Raman dans le cadre du CERLA (FR CNRS 2416) qui utilise 3 instruments financés sur des actions sur la qualité de l’air et optimisés pour des excitations laser de l’IR à l’UV. Le Programme ESF "Interdisciplinary Tropospheric Research: from the Laboratory to Global Change" (collaboration avec le Micro and Trace Analysis Centre de l'Université d'Anvers- Belgique) concerne la caractérisation de la surface des aérosols par imagerie TOF-Static-SIMS. Le réseau Marie-Curie "TOols and TEchniques for a Changing ATmospheric" implique 8 laboratoires, notre participation concerne les interactions des COV avec les aérosols par des études de laboratoire. Cette thématique entre dans le cadre l’action structurante de l’Institut de Recherche en Environnement Industriel (IRENI). 4) Speciation of PM10 Sources of Airborne Non-ferrous Metals within the 3-km Zone of Lead/Zinc Smelters Y. BATONNEAU, † C. BREMARD,* † L. GENGEMBRE,‡ J . LAUREYNS, † A. LE MAGUER, § D. LE MAGUER, § E. PERDRIX, ‼ S. SOBANSKA†Environ. Sci. Technol., 2004, 38, 5281-5289. 5) Confocal Microprobe Raman Imaging and Electron Microprobe X-ray Imaging of Urban Tropospheric Aerosols Particles. Y. BATONNEAU, S. SOBANSKA, J. LAUREYNS, C. BREMARD, Environ. Sci. Technol., 40, 1300-1306 (2006)

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : BRUNEAU Prénom : Christian Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : UMR 6226 « Catalyse et Organométalliques » Adresse : Université de Rennes, Campus de Beaulieu, avenue du général Leclerc Bâtiment 10C 35042 RENNES CEDEX Tel : 02 23 23 62 83 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Catalyse homogène pour la chimie fine Catalyse et polymerisation Catalyse combinatoire et analyse rapide

Collaborations existantes : Industrie (TOTAL, ARKEMA, ORIL)

Collaborations recherchées : Partenariat avec l’industrie de la chimie fine. Collaborations académique dans des domaines complémentaires.


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Transfert de notre expertise en catalyse vers l’industrie. Développement de procédés propres.

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Catalyse homogène pour la chimie fine. Métathèse des oléfines, couplages carbone-carbone, substitution allylique. (catalyse au ruthénium)

Catalyse énantiosélective : hydrogénation (catalyse au ruthénium et au rhodium) et allylation (ruthénium) Polymerisation d’oléfines simples et oléfines fonctionnelles. Précurseurs à base de terres rares. Catalyse combinatoire. Catalyse en parallèle. Analyse rapide et détection rapide de catalyseurs. 5 Publications :

Metal vinylidenes and allenylidenes in catalysis. Applications in anti-Markovnikov additions to terminal alkynes and alkene metathesis C. BRUNEAU, P. H. DIXNEUF, Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 2176-2203. Allenylidene to Indenylidene Rearrangement in Arene-Ruthenium Complexes : a Key Step to Highly Active Catalysts for Olefin Metathesis Reactions R. CASTARLENAS, C. VOVARD, C. FISCHMEISTER, P. H. DIXNEUF, J. Amer. Chem. Soc. 128 (2006) 4080-4089. Highly active, productive, and syndiospecific yttrium initiators for the polymerization of racemic �-butyrolactone A. AMGOUNE, C. THOMAS, S. ILINCA, T. ROISNEL, J.-F. CARPENTIER, Angew. Chem. Int. Ed. 45 (2006) 2782-2784.

Functionalized Ionic Liquids as New Supports for Peptide, Traceless and Catalyzed Carbon-carbon Coupling Reactions F. BONNETTE, Z. MINCHEVA, O. LAVASTRE , Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening 9 (2006) 229-232. First enantioselective allylic etherification with phenols catalysed by chiral ruthenium bisoxasoline complexes M.D. MBAYE, J.-L. RENAUD, B. DEMERSEMAN, C. BRUNEAU, Chem. Commun., 2004, 1870-1871.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : BUDZINSKI Prénom : Hélène Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Physico- et Toxico-Chimie (LPTC) UMR 5472 Adresse : Université Bordeaux 1, 351 crs de la Libération, 33405 Talence Tel : 05 40 00 69 98 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - Développements méthodologiques pour l'analyse des polluants chimiques dans l'environnement - Etude des phénomènes biotiques (bioaccumulation, activation métabolique, biodégradation) et abiotiques (photo-oxydation, sédimentation, oxydation thermique et chimique...) qui conditionnent la présence des contaminants chimiques dans l'environnement. - Etude des mécanismes qui conditionnent la toxicité des contaminants et développe de nombreux travaux de recherche dans le domaine des biomarqueurs d'expositions et d'effets.

Collaborations existantes : IFREMER INERIS INRA Université du Havre : LEMA CEMAGREF Université de Bordeaux 1 : LPCM


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Chimie de synthèse de nouveaux matériaux (capteurs passifs) Biologie Moléculaire (Biotests cellulaires spécifiques) Photo-Chimie

Propositions d’actions communes : Développement de nouveaux échantillonneurs passifs Développement de l’approche TIE (Toxicity Identification Evaluation)

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les objectifs scientifiques du LPTC (Laboratoire de Physico- et Toxico-Chimie – UMR 5472) visent à progresser dans la compréhension des sources, du devenir et de l’impact toxique des contaminants dans l’environnement.

Les études entreprises nécessitent l'analyse au niveau moléculaire de composés spécifiques et de séries de composés isomères souvent très nombreux. Le premier volet des travaux consiste donc à développer des outils analytiques performants. De plus, il est apparu important d'approfondir la connaissance des sources elles-mêmes, ainsi que d'étudier les mécanismes de dispersion, de transport et de transformation des composés, car de nombreux phénomènes biotiques et abiotiques influent sur leurs distributions. Le deuxième volet des recherches traite donc de l'étude de ces différents processus. Dans l’environnement aquatique, le rôle de la matière organique dissoute est apparu de plus en plus essentiel pour comprendre le transport des contaminants ainsi que leur impact toxique sur les organismes. Le troisième volet de recherche se focalise plus particulièrement sur ce point. Enfin de façon à appréhender l’impact toxique sur différentes espèces sentinelles des milieux aquatiques, le Laboratoire poursuit les recherches engagées précédemment sur les biomarqueurs d’exposition et d’effet en développant notamment des travaux au niveau fondamental sur les phénomènes de toxicité cellulaire de génotoxicité et de reprotoxicité). Des méthodes de modélisation moléculaire et de relation structure-activité sont également appliquées à l’étude des interactions xénobiotiques/systèmes enzymatiques.

• O. Mazéas et H. Budzinski (2005). Solid-phase extraction and purification for the quantification of polycyclic aromatic hydrocarbon metabolites in fish bile. Analytical and Bioanalytical

Chemistry, 383, 985-990. • M.H. Devier, S. Augagneur, H. Budzinski, K. Le Menach, P. Mora, J.F. Narbonne, P. Garrigues (2005). One-year monitoring survey of organic compounds (PAHs, PCBs, TBT), heavy

metals and biomarkers in blue mussels from the Arcachon Bay, France. J. Environ. Monit., 7, 224-240. • P. Labadie, H. Budzinski (2005). Development of an analytical procedure for determination of selected estrogens and progestagens in water samples. Anal. Bioanal. Chem., 381,

1199-1025. • P. Labadie, H. Budzinski (2005). Determination of steroidal hormone profiles along the Jalle d’Eysines River (near Bordeaux, France). Environ. Sci. Technol., 39, 5113-5120. • P. Labadie, H. Budzinski (2006). Alteration of steroid hormone balance in juvenile turbot (psetta maxima) exposed to nonylphenol, bisphenol A, BDE 47, diallylphtalate, oil and

oil+alkykphenol industrial mixture. Arch. Environ. Contam. Toxicol., 50, 552-561.

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NOM : BUNEL Prénom : Claude Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Polymères Biopolymères Membranes, UMR 6522 Adresse : INSA de Rouen, Place Emile Blondel, BP08, 76131 Mont Saint-Aignan Cedex Tel : 02 35 52 84 46 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Deux thématiques sont développées au L2M, une des 6 équipes de l’UMR 6522, dont le thème « Environnement et matériaux à l’interface avec le vivant » qui concerne le présent programme.

Collaborations existantes : Collaborations internationales : Department of Biomedical Engineering, Mc Gill University, Montreal,Canada ; Laboratory of experimental Pathology, Montreal Heart Institute, Canada ; Département Chimie de la Faculté des Sciences, Université M’hamed Bouguerra-Boumerdes, Algérie ; Université Technique « Gh. Asachi » de Iasi, Roumanie. Collaborations industrielles : Arkéma, Société Sopréma, Derivery S.A., Gerflor, SNPE.

Collaborations recherchées : Etude de la toxicité des systèmes polymères synthétisés.


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Thème environnement et matériaux à l’interface avec le vivant

Dans ce thème, c’est l’axe environnement qui est concerné. Les sujets abordés visent soit la biodégradabilité des matériaux soit l’élaboration de matériaux sans émission de COV (procédés sans solvant ou dispersions aqueuses) soit l’utilisation de composés naturels

• Matériaux biodégradables

Dans le cadre du Réseau Normand MPP (Matériaux Polymères Plasturgie) nous nous intéressons à la synthèse d’un nouveau polymère de type polyacétal - le polyglyoxylate d’éthyle (PGEt) – par polymérisation du glyoxylate d’éthyle. Les applications visées concernent les matrices dégradables, les vecteurs de principes actifs, les emballages temporaires…

• Revêtement polymère sans solvant

Cet axe porte sur la photopolymérisation sous rayonnement UV soit de systèmes liquides, soit de poudres afin de réaliser rapidement des revêtements ou des matériaux épais.

• Dispersions aqueuses

Depuis plusieurs années nous réalisons des dispersions aqueuses de polyuréthanes par introduction de groupes ioniques sur la chaîne polymère au niveau soit des segments durs soit des segments souples selon les propriétés souhaitées.

• Valorisation de produits naturels

Cette orientation nouvelle concerne la valorisation d’huiles végétales ou animales par modification chimique sans solvant. L’objectif visé est d’obtenir soit des dispersions aqueuses soit un système photopolymérisable sous rayonnement UV afin de réaliser des revêtements ou des matériaux. Publications : BUREL F., ROSSIGNOL P., PONTVIANE P., HARTMAN J., COUESNON N., BUNEL C. Synthesis and characterization of poly(ethyl glyoxylate) (PEtG), a new potentialy biodegradable polymer. e-Polymers, 031 : 1-12 (2003) DESILLES N., LECAMP L., LEBAUDY P., BUNEL C.

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Elaboration of gradient structure materials from homogeneous system combining UV and thermal processes. Polymer, 45 : 1439-1446 (2004)

POUSSARD L., BUREL F, COUVERCELLE J.P, LOUTELLIER-BOURHIS C., BUNEL C. Synthesis of new anionic HTPB-based polyurethane elastomers: aqueous dispersion and physical properties. J. Appl. Pol. Sci., 100 (4) : 3312-3322 (2006). POUSSARD L., BUREL F., COUVERCELLE J.P., MERHI Y., TABRIZIAN M., BUNEL C. In Vitro thrombogenicity investigation of new ionic polyurethanes. Influence of carboxylic group length. J. Biomat. Sci.-Polym E, 16 : 335-351 (2005). ALOUCHE A., BUNEL C., LECAMP L., BARRET T. Peinture écologique sous forme d’émulsion à base de standolies d’huiles végétales ou animales et d’émulsifiants naturels. Albaco. Brevet N° FR 2867192 (2005), extension WO 2005/087883.

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NOM : BUISSON Prénom : DIDIER Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques, UMR 8601 CNRS, Université René Descartes Adresse : 45, rue des Saints-Pères, 75270 - Paris Cedex 06, France Tel : . 01 42.86.21.70 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Bioconversions : Réductions microbiologiques, Métabolismes des xénobiotiques, Hydroxylations

Collaborations existantes : -Pr Jon Stewart Gainesville (Floride) - Dr. Véronique De Barardinis Génoscope (Evry) - Pr Guy Lewin Université Pharmacie Chatenay-Malabry - Dr. Jean-Marc Paris, ENSCP Paris



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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe D. Buisson, "Asymmetric syntheses of hydroxylactones and epoxyesters via microbiological biotransformation of carbonyl compounds", Trends in Heterocyclic Chemistry, Vol.7,(2001), 163-167. L. Fonteneau, S. Rosa and D. Buisson, " Chemoenzymatic synthesis of enantiopur isopropyl (3R)-and (3S)-3-hydroxycyclohex-1-ene-1-carboxylates and their reduction toisomers of isopropyl 3-hydroxy-cyclohexane-1-carboxylate" Tetrahedron Asymmetry (2002), 13, 579-585. C. Mazier, M. Jaouen, M-A. Sari and D. Buisson, "Microbial Oxidation of Terfenadine and Ebastine Into Fexofenadine and Carebastine "Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, (2004) 14(21) 5423-5426

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NOM : CHAPLEUR Prénom : Yves Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : UMR 7565 Adresse : Université Henri Poincaré, BP 239, 54506 VANDOEUVRE les NANCY Tel : 03 83 68 47 73 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : développés par le Pr. D. LAURAIN-MATTAR dans le Groupe SUCRES : Surproduction de molécules d’intérêt thérapeutique par des cellules végétales ou des microorganismes endophytes.

Collaborations existantes : Dr Agata PTAK – Université de Cracovie (POLOGNE) Pr. Robert VERPOORTE – Université de Leiden (PAYS-BAS)

Collaborations recherchées : Orientation des travaux vers la production accrue d’anticancéreux (paclitaxel, podophyllotoxine, camptothécine, ellipticine, …) en conditions contrôlées et la recherche de nouvelles molécules anticancéreuses.


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Une partie des travaux réalisés au sein de l’Equipe SUCRES, UMR 7565, s’inscrit dans une stratégie de Développement Durable. Ces travaux sont orientés vers la production de molécules naturelles douées de propriétés thérapeutiques à partir de cellules ou de tissus végétaux, génétiquement modifiés ou non,développés en conditions contrôlées. Nos travaux visent à mieux comprendre l’incidence de la différenciation cellulaire sur la régulation de la production de métabolites secondaires, en particulier d’alcaloïdes isoquinoléiques comme la galanthamine ou de terpènes comme les ginkgolides. Nous avons développé différentes stratégies conduisant à une différenciation cellulaire : l’embryogenèse somatique, la rhizogenèse et la transformation génétique par des bactéries telluriques Agrobacterium rhizogenes. Ces travaux ont porté sur plusieurs plantes d’intérêt pharmaceutique : Ginkgo biloba L., Papaver somniferum L., Atropa belladonna L., Datura stramonium L. et Leucojum aestivum L. Actuellement, nos travaux visent à produire la galanthamine par des procédés biotechnologiques susceptibles de constituer un mode alternatif de production contrôlée à partir de tissus génétiquement modifiés ou non de Leucojum aestivum. La galanthamine est un inhibiteur de l’acétylcholinestérase utilisé pour le traitement de la maladie d’Alzheimer dans le monde entier. Pour les besoins de l’industrie pharmaceutiques, cet alcaloïde est extrait à partir de bulbes de Leucojum aestivum ou obtenu par synthèse totale. Face à la demande croissante du marché pharmaceutique liée au vieillissement de la population, les sources naturelles d’approvisionnement deviennent insuffisantes et il y a un risque de disparition de l’espèce L. aestivum de ses habitats naturels en Europe de l’Est. Nous avons établi des cultures in vitro de L. aestivum présentant différents stades de morphogenèse et mis au point une technique de dosage reproductible de la galanthamine par HPLC. La synthèse de galanthamine dans les bulbes initiés in vitro et dans les organes ayant intégrés les gènes rol, s’est révélée supérieure à celle rencontrée dans les bulbes sauvages (Diop et al., 2006). Nous envisageons appliquer cette approche à partir de bulbes de L. aestivum sélectionnés pour leur richesse en galanthamine. Un autre projet de recherche vise à produire du Taxol® et de nouvelles substances naturelles anticancéreuses à partir d’endophytes isolés de végétaux supérieurs et cultivés en conditions contrôlées. Les endophytes, qui sont des microorganismes vivants dans les espaces intercellulaires des tissus végétaux, constituent une nouvelle source de découverte de composés naturels potentiellement doués d’activité pharmacologique. Pour initier ce travail, nous nous appuierons sur des résultats obtenus précédemment au Laboratoire : identification d’une algue endophyte à partir de cellules de mésophylle foliaire de Ginkgo biloba cultivées in vitro. Références Bonhomme V., Laurain-Mattar D., Lacoux J., Fliniaux M.A. and A. Jacquin (2000) Journal of Biotechnology, 81, 151-158. Bonhomme V., Laurain-Mattar D. and M.A. Fliniaux (2000) Journal of Natural Products, 63, 1249-1252. Le Flem-Bonhomme V., Laurain-Mattar D. and M.A. Fliniaux (2004) Planta, 2004, 218, 890-893. LAURAIN-MATTAR D. (2004) Ginkgo biloba : a medicinal and ornamental tree of great interest. In : New concepts in medicinal plants, Ramawat ed., M.L. Suhadia University, Udaipur, India, 143-177. Diop M.F., Ptak A., Chrétien F., Henry M., Chapleur Y. and D. Laurain-Mattar (2006) Natural Product Communications, 1(6), 475-479.

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NOM : CHARDON Prénom : Sylvie Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : LEOPR UMR5630 Adresse : 301 rue de la chimie, Bp 53, 38041 GRENOBLE CEDEX 09 Tel : 33.4.76.51.44.36 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Electrochimie Moléculaire, synthèse (chimique et électrochimique) et caractérisation physico chimique de matériaux d’électrodes et de nanomatériaux, activation électrocatalytique de petites molécules.

Collaborations existantes : Dans le cadre de l’action COST Chemistry D29 « Sustainable/green chemistry and Chemical Technology » nous collaborons avec 4 groupes de 3 pays européens. Groupe de travail : « Hydrogen production and reduction of carbon dioxide By linear chain transition metal complexes ». Dr M.Haukka, Univ. Joensuu, Finlande : synthèse et caractérisation composés organométalliques Dr F.Hartl, Univ. Amesterdam, Pays Bas : spectroélectrochimie Pr M.J. Calhorda, Univ de Lisonne, Portugal : chimie théorique/modélisation DR J.Kukkonen, Univ Joensuu, Biology, Finlande : toxicologie

Collaborations recherchées : Tout en maintenant nos collaborations existantes (cf ci-dessus) nous souhaitons collaborer avec des spécialistes dans le domaine de la catalyse chimique mais aussi dans le domaine de la caractérisation physique et de l’analyse de surfaces comme par exemple les chercheurs de l’IRC de Lyon (UPR 5401)

Propositions d’actions communes : Développer de nouveaux nanomatériaux catalyseurs actifs de type fils moléculaires (polymères à liaisons métal-métal) ou nano composites (nanoparticules métalliques + matrices rédox hôtes) pour des procédés propres catalytiques qui à terme présenteraient un intérêt environnemental et économique comme par exemple :

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la conversion du CO2 (matière première renouvelable et peu coûteuse) en milieu aqueux pour produire des composés organiques ou/et des carburants, pour la diminution des concentrations en CO2 atmosphérique et aussi pour la préservation de l’environnement, •la production d’hydrogène par réduction de l’eau (procédé propre de production d’hydrogène), la synthèse (chimique ou électrochimique) en milieux aqueux, en particulier l’hydroformylation d’oléfines et l’hydrogénation catalytiques.

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Equipe Electrochimie et Photochimie de Coordination (Responsable A. Deronzier) Une des thématiques développée dans notre équipe est relative à la conception, à la synthèse (approche bottom-up) et à la caractérisation de nouveaux matériaux moléculaires (nano objets) à propriétés rédox ou photorédox à base de complexes de coordination homo ou hétéro métalliques tels que par exemple : . • Fils moléculaires à liaisons métal-métal (Ru-Ru, Os-Os, Rh-Rh etc.) . • Polymères organiques structurés contenant des nanoparticules (nano-composites) ou

fonctionnalisés par des complexes organométalliques. Les principaux développements des nano objets que nous étudions se situent dans les domaines d’applications tels que : . • La protection de l’environnement et la valorisation des gaz (catalyse), . • L’activation de petites molécules (catalyse), . • L’électronique moléculaire (dispositifs conducteurs du type nano fils), . • L’énergie solaire et la lithographie (nanostructures photosensibles). Un certain nombre d’avancées dans ces différents domaines ont été réalisées par notre équipe et sont décrites en partie dans les 5 publications significatives ci-dessous.

C. CAIX, S. CHARDON-NOBLAT, A DERONZIER, R. ZIESSEL “Electrochemical formation of cationic iridium (III)-hydrido complexes in solution and in polymeric films. Their chemical, electrochemical and electrocatalytic activity in the hydrogen generation process” J. Electroanal. Chem., 403, pp. 189-202, 1996.

Brevet : S. CHARDON-NOBLAT, M.-N. COLLOMB-DUNAND-SAUTHIER, A. DERONZIER, M. ORILLON, R. ZIESSEL etD. ZSOLDOS, "Cathode for reduction of carbon dioxide and method for manufacturing such a cathode" Brevet Appl. N° FR 1996-4840 18 avril 1996, Appl. N° US 1997-839311, Appl. N° 1997-7923.

S. CHARDON-NOBLAT, A DERONZIER, R. ZIESSEL “Electrosynthesis of elecrtroactive metal-metal bonded polymers [Ru(L)(CO)2]n (L = 2,2'-bipyridine derivatives), their characterization and catalytic activity. A review.” Collect. Czech. Chem. Commun., 66, pp. 207-227, 2001.

M. SIGAUD, M. LI, S. CHARDON-NOBLAT, F. J. CADETE SANTOS AIRES, Y. SOLDO-OLIVIER, J.-P. SIMON, A. RENOUPREZ, A. DERONZIER “Electrochemical preparation of nanometer sized noble metal particles into a polypyrrole functionalized by a molecular electrocatalyst precursor” J. Mat. Chem. 14, pp. 2606-2608, 2004

F. HARTL, T. MAHABIERSING, S. CHARDON-NOBLAT, P. DA COSTA, A. DERONZIER “Redox-active polymers based on non-bridged metal-metal bonds. Electrochemical formation of [Os(bpy)(CO)(L)]n (bpy = 2,2’-bipyridine; L = CO, MeCN) and of their reduced forms : a spectroelectrochemical study” Inorg. Chem. 43, pp. 7250-7258, 2004

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NOM : CHEMIN Prénom : Philippe Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Ministère de l’Ecologie, Direction de la Prévention des Pollutions et des Risques, Sous-direction des Produits et Déchets Adresse : 20 avenue de Ségur - 75 Tel : 01 42 19 15 85 E-mail : [email protected]

Dossiers en charge : Stratégie de gestion internationale des produits chimiques (SAICM)

Nanotechnologies, nanomatériaux




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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les substances chimiques contribuent à l’accroissement du standard de la vie moderne. Des politiques judicieuses sont nécessaires pour protéger la santé de la population générale et l’environnement des risques liés à la production, l’utilisation et l’élimination des produits chimiques. C’est pour cela que le Conseil d’administration du PNUE (Programme des nations-Unies pour l’Environnement), a décidé, fin février 2002, d’élaborer une "Approche stratégique de la gestion internationale de produits chimiques" (SAICM). Lors de la dernière phase de cette élaboration (2005-2006), la France a proposé au niveau européen de retenir les solutions alternatives non chimiques comme moyen pertinent de réduire le risque chimique. Il est maintenant inscrit dans les Conclusions du Conseil environnement du 2 décembre 2005 que "l'approche stratégique encourage la recherche, le développement et l'utilisation de solutions alternatives non chimiques, car celles-ci constituent un moyen important de réduire les risques auxquels exposent les produits chimiques". De même, la Déclaration de Dubaï de février 2006 consacrant cette la Stratégie stipule "We will work towards closing the gaps and addressing the discrepancies in the capacity to achieve sustainable chemicals management between developed countries on the one hand and developing countries and countries with economies in transition on the other by addressing the special needs of the latter and strengthening their capacities for the sound management of chemicals and the development of safer alternative products and processes, including non-chemical alternatives, through partnerships, technical support and financial assistance". Les solutions alternatives non chimiques considérées ont les propriétés suivantes :

- déjà disponibles et éprouvées, - peu coûteuses, - les bénéficiaires peuvent aisément se les approprier2, - peu ou pas dépendantes en produits chimiques de synthèse et ressources fossiles (pétrole et gaz), - fondées en grande partie sur le couple production locale - consommation locale3.

2 Ce qui renforce le caractère de sobriété énergétique : beaucoup moins de matières en vrac ou de produits plus ou moins finis parcourant plusieurs milliers de kilomètres avant d’arriver à leur destination finale.. Ce qui renforce le caractère de sobriété énergétique : beaucoup moins de matières en vrac ou de produits plus ou moins finis parcourant plusieurs milliers de kilomètres avant d’arriver à leur destination finale.

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Parmi les domaines de prédilection pour leur mise en oeuvre la France en a mentionné trois, majeurs : l’agriculture, la construction et l’assainissement public. Il convient maintenant de les mettre en oeuvre.

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NOM : CLEMENT Prénom : Frédéric Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Centre de Recherches et d’Etudes Interdisciplinaires sur le Développement Durable. Adresse : Université de Technologie de Troyes, 12 rue Marie Curie BP 2060 10010 Troyes CEDEX Tel : 03.25.71.58.17 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité :

Évaluation des choix technologiques • Critères de durabilité • Gestion et perception des risques • Acceptabilité des technologies

Écotechnologies • Métabolisme industriel • Réseaux éco-industriels • Économie de fonctionnalité • Éco-conception (ACV, etc.) • Valorisation des déchets

Collaborations existantes : INRA, CEMAGREF, Chaire d’Ecologie Industrielle, Pôle de compétitivité Agro Ressources, ADEME, INERIS, Lafarge, Shell, Calcia, Séché Environnement,

Collaborations recherchées : Industries ou institutions engageant un programme d’évaluation de choix technologiques ou de recherche de procédés écoefficaces.

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Propositions d’actions communes : - Création d’indicateurs de Développement Durable - Etude de compatibilité des composants dans les processus de recyclage. - Ecoconception des matériaux et des produits chimiques. - Etudes et mise au point de procédés de technologies propres et de procédés éco-efficaces. - Prospectives, acceptabilité sociale des technologies.

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe 1. Evaluation des choix technologiques et durabilité.

Il s'agit en premier lieu de dégager des critères d'identification des technologies durables et des indicateurs permettant de suivre et d'évaluer la mise en œuvre desdites technologies, et ce en fonction des domaines concernés. De façon générale, sont dites durables les technologies permettant de réduire au maximum ce que nous extrayons de la croûte terrestre et introduisons dans la biosphère, de préserver les ressources renouvelables et les capacités de recyclage du milieu, et de n'introduire au sein de la biosphère que les artefacts qui n'en perturbent pas le fonctionnement ; à quoi s'ajoute l'impératif de contribution à la satisfaction des besoins humains à l'échelle de la planète. L'évaluation des technologies durables relève encore de la mise en œuvre du principe de précaution ; cette dernière constitue également un de nos objets de recherche. Enfin, nous nous intéressons au volet participatif de l'évaluation des choix technologiques et de la mise en œuvre de la durabilité et étudions la méthodologie et les procédures du débat public, ainsi que la signification politique et institutionnelle de la participation. L'institution et l'organisation de l'influence exercée par les citoyens sur la décision publique nous semblent relever de la " satisfaction des besoins humains ".

2. Ecotechnologies Il s'agit ici d'étudier trois façons de réduire, à l'échelle globale, les flux de matières et d'énergie, technologiques et/ou organisationelles, sans compromettre les durabilités économique et sociale.

A) L'écologie industrielle. Ce programme de recherche part d'un constat très simple : nous sommes la seule espèce à épuiser des ressources d'un côté et à accumuler des déchets de l'autre qui ne soient pas éliminés par d'autres espèces vivantes. Pourquoi ne pas alors chercher à imiter le fonctionnement quasi cyclique des écosystèmes naturels ? Ce programme a cela d'intéressant qu'il offre des possibilités immédiates, concrètes (synergies diverses, écoparcs, etc.) tout en dessinant l'horizon lointain d'une refonte de nos savoir-faire et de notre organisation industrielle. Concrètement et immédiatement, cela signifie qu'il nous faut chercher à valoriser tous les co-, sous-produits et autres déchets, pour réduire le volume des flux et dans la mesure du possible les boucler. Cette volonté de valorisation n'a certes pas attendu l'écologie industrielle pour se faire jour. Ce qui change, toutefois, c'est :la volonté systématique de ce faire ; l'objectif qui n'est pas le gain de matières lié à telle filière technologique, mais l'horizon d'une réduction générale ; et, enfin, la méthode, fondée sur la synergie entre entreprises, fussent-elles concurrentes. Plus précisément, nous étudions les domaines suivants : les méthodologies du métabolisme des activités économiques, les méthodes de dégagement de synergies entre secteurs industriels (codes NAF), les écoparcs industriels et les réseaux régionaux, les freins réglementaires et culturels à l'essor de l'E.I.

B) L'éco-conception. Elle vise la conception d'un produit ou d'un système qui minimise les impacts environnementaux du produit ou systèmes à toutes les étapes de son cycle de vie.

C) L'économie de fonctionnalité. La dématérialisation relative des activités économiques peut encore être réalisée par un détournement à des fins environnementales de l'économie de fonctionnalité, à savoir la substitution de la vente de services à celle de produits. La vente de service permet en effet de disjoindre flux financiers et flux de matière, de concevoir des produits durables, exigeant le moins de maintenance possible et aptes à intégrer dans le temps de l'innovation. Et qui plus est, les flux financiers ainsi captés ne vont pas susciter d'autres flux de matières. BOURG, D., et BUCLET, N. L'économie de fonctionnalité: changer la consommation dans le sens du développement durable. Futuribles, Novembre 2005, vol.313, p. 27-37. BOURG, D., et WHITESIDE, K. Le principe de précaution: un principe problématique mais nécessaire. Le Débat : histoire,politique,société, 0246-2346, Janvier 2004, vol. 1, n° 129, p. 153- 174. BUCLET, N. Gestion de crise environnementale et démocratie participative: le cas de l'incinération des déchets ménagers. Polit. manage. public, Juin 2005, vol.23, n° 2, p. 91-116. MATHIEUX, F. Vers l'éco-conception: améliorer la conception d'un produit complexe en se basant sur une évaluation multicritères de sa recyclabilité. In "Sur les Chemins de la Découverte". Paris: PUF, 2006. 15. Partage du Savoir. 2 13 054758 3. BOURG, D., et ERKMAN, S. Perspectives on Industrial Ecology. Angleterre : Greenleaf Publishing, 2003. Prefatory chapter.

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FICHE RÉSUMÉ TRAVAUX SCIENTIFIQUES

NOM : COGNET Prénom : Patrick Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Génie Chimique – UMR CNRS 5503 – 5 rue Paulin Talabot - 31106 Toulouse http://lgc.inp-toulouse.fr/ Adresse : Site de Basso Cambo – 5 rue Paulin Talabot - 31106 Toulouse Tel : 05 34 61 52 60 E-mail : [email protected] Thème(s) de vos recherches dans l’Unité :

Modélisation stœchio-cinétique de synthèses complexes et optimisation des conditions opératoires de synthèse Mise au point de procédés de synthèse en milieux non conventionnels (fluides supercritiques, liquides ioniques) Sécurité des procédés de synthèse - transposition batch-continu de réactions

- Intensification des conditions opératoires de synthèse Activation des réactions (technique électrochimique, ultrasons)


Nous collaborons avec d’autres laboratoires de recherche, notamment le LGPC, le LAAS, l’IRC, l’INERIS mais aussi avec des industriels : Rhodia, Arkema, Sanofi-Synthelabo, Aventis, GREThE (CEA Grenoble), Corning, Chart, SME, BOOSTEC. Collaborations recherchées :


http://lgc.inp-toulouse.fr/


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- Mise au point de voies de synthèse innovantes capables de se substituer aux voies de synthèse industrielles existantes et présentant des quantités de sous-produits et de rejets importantes.

- Etude de la transposition batch-continu de réactions présentant des problèmes de sécurité (forte exothermicité, risque d’emballement)

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe (max une page incluant 5 publications significatives) : Nos activités de recherche sont centrées sur la mise au point de procédés de synthèse propres et sûrs, en travaillant sur plusieurs fronts :

- Tout d’abord le choix du milieu réactionnel : l’utilisation de solvants « propres » tels que le CO2 supercritique, la minimisation des quantités de solvants, l’utilisation de liquides ioniques, solvants polaires non volatils et recyclables, l’utilisation de l’électron comme réactif, de catalyseurs spécifiques sont autant de pistes à explorer pour l’émergence de procédés « propres ». .

- La mise au point de réacteurs multifonctionnels : ces appareils permettent de réaliser le couplage réaction-séparation, qui, une fois optimisé, conduit souvent à la minimisation des quantités de solvant et d’énergie nécessaires.

- Enfin, les dernières avancées technologiques nous ont incités à concevoir et à étudier des réacteurs compacts issus notamment de la technologie des échangeurs à plaques. Outre la réduction de l'encombrement, la miniaturisation des réacteurs chimiques offre de nombreux avantages, révélés lors de tests à l'aide de réactions modèles. Parmi ceux-ci, on peut citer un meilleur contrôle de la température grâce à un transfert thermique très efficace, un meilleur transfert entre phases dans le cas de réactions menées en milieu hétérogène, une meilleure conversion et sélectivité et surtout une meilleure sécurité en raison des faibles volumes de réactifs engagés. De plus, le comportement hydrodynamique de ces réacteurs proche de l'écoulement piston facilite les comparaisons avec le réacteur discontinu classique. La transposition discontinu/continu, qui permet d’obtenir les mêmes performances en terme de rendement ou de sélectivité qu ‘avec un réacteur « batch » mais avec une sécurité accrue, est donc au centre de nos préoccupations.

De Lima Leite R. H., Cognet P., Wilhelm A. -M. , Delmas H., Anodic oxidation of 2,4-dihydroxybenzoic acid for wastewater treatment, Journal of Applied Electrochemistry, 33, 2003, 693. Elgue S., Prat L., Cognet P., Cabassud M., Le Lann J.-M. and Cézerac J. Influence of solvent choice on the optimisation of a reaction–separation operation: application to a Beckmann rearrangement reaction, Separation and Purification Technology, 34 (1-3), January 2004, 273. Cabassud M., Cognet P., Garcia V., Le Lann M. V., Rigal L & Casamatta G. (2004), Modelling and optimisation of the lactic acid synthesis by the alkaline degradation of fructose in a batch reactor, Chemical Engineering Communications, 192 (6), 2005, 758-786. Issanchou S., Cognet P., Cabassud M., Sequential experimental design strategy for rapid kinetic modelling of fine chemicals synthesis a case study : alkaline hydrolysis of n-amyl acetate, AIChE journal, 51 (6), 2005.

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Prat L., Cognet P., Cabassud M., Gourdon C., Elgue S., Chopard F., Performance evaluation of a novel concept "open plate reactor" applied to highly exothermic reactions, Chemical Engineering and Technology, 28 (9), 2005, 1028-1034.

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NOM : COLOMBAN Prénom : Philippe Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : LADIR UMR 7075 Adresse : 2 rue Henry Dunant 94320 THIAIS Tel : 0149781105 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Dans le cadre de la thématique « Nanophases, Solides héterogènes et Héritage Culturel se poursuit l’ étude des mécanismes de rupture des fibres naturelles – et régénérées- de soie (Bombyx Mori, papillons sauvages et araignées) afin de comprendre et d’optimiser les propriétés mécaniques des fibres et films à base de soies naturelles.

Collaborations existantes : INRA Unité Séricole de Lyon (Dr B. Mauchamp) Université de Hanoi, Vietnam Ecole des Mines de Paris (Dr A. Bunsell)

Collaborations recherchées : Entomolgistes spécialistes des araignées et papîllons à soie


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Programme d’étude et d’optimisation des fibres naturelles à très haute propriétés mécaniques.

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Les matériaux naturels comme la soie sont utilisés depuis des millénaires. Ils subissent depuis 50 ans la forte concurrence des fibres artificielles et leur emploi chuta avec souvent une perte d’une grande part des savoirs technologiques ancestraux. L’augmentation des coûts de l’énergie et des matières primaires tirées du pétrole ainsi que le souci d’un développement durable redonnent un grand intérêt aux matériaux naturels, soit sous leur forme « naturelle », en fait après un traitement chimique « classique, traditionnel », soit sous des formes « régénérées » tendant la combinaison des avantages d’un développement durable et une optimisation ou une création de nouvelles propriétés. Ainsi la soie peut être utilisée sous forme de fibres « naturelles » après décreusage (élimination de la séricine de la surface des fibres pour garder essentiellement la fibroine) ou bien sous forme de films (après mise en solution) matériaux utilisables comme substitution de la peau dans le traitement des brulures ou de fibres régénérées (par électrospinning).

Tout effort mécanique macroscopique se répercute sur - et dépend -, au final, des liaisons chimiques selon un arbre de dissipation et de transfert

d’énergie plus ou moins complexe. L’architecture des différentes phases et la structure intrinsèque de chacune des ces phases déterminent la répartition des efforts, les relaxations, les modifications/dégradation, en un mot le comportement. La spécificité de la nature à contrôler la hiérarchie architecturale justifie notre tentative de l’expliciter. Bien que de faible diamètre, les fibres sont des systèmes complexes avec une hétérogénéité radiale (cœur/peau), analysable par spectroscopie qui peut varier dans une large gamme, variations qui dépendent principalement du procédé d’élaboration/traitement. Les microscopies vibrationelles et leur résolutions sont ainsi parfaitement adaptées à l'étude de la texture des fibres comme l’on montré les travaux effectués au LADIR ces dernières années sur les polyamides, le PET, le polypropylène,..... Formées de liaisons très covalentes les chaînes macromoléculaires constituant les biofibres sont de bonnes « sondes » pour les microspectroscopies Raman et IR : si les modes internes d'élongation informent principalement sur la nature de la chaîne macromoléculaire, les modes de déformation sont sensibles à l'arrangement des chaînes voisines et les modes externes, de basse fréquence, rarement analysés, informent sur l'organisation collective à longue distance, à la fois pour les composantes fortement organisées (cristallisées) que pour celles mal organisées, amorphes. Cela offre la possibilité d’analyser simultanément dans un même matériau, fibre ou film, le comportement individuel des chaines macromoléculaires, amorphes ou cristalline.

Mené en collaboration avec des experts de la sélection des papillons (INRA-Unité séricole Lyon), d’un bon laboratoire d’un un pays producteur (Université du Vietnam) cette opération devrait permettre à la fois un travail novateur et utile. Ph. COLOMBAN, G. SAGON, M. LESAGE, J.M. HERRERA-RAMIREZ,MicroRaman Study of the Compressive Behaviour of Polyamide (PA66) Fibres in a Diamond –Anvil Cell, Vibrational Spectroscopy 37 [1] (2005) 83-90. Ph. COLOMBAN, Nanomechanics of Advanced Fibres, Proc. ECCM12, Biarritz, 28 August- 3 september 2006, in press. Ph. COLOMBAN, J.M. HERRERA RAMIREZ, R. PAQUIN, A. MARCELLAN, A. BUNSELL Micro-Raman Study of the Fatigue and Fracture Behaviour of single PA66 Fibres. Comparison with single PET and PP fibres, Enginering Fracture Mechanisms (2006) in press

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NOM : COLONNA Prénom : Paul Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : INRA. Département caractérisation et élaboration des produits issus de l’agriculture Adresse : BP 71 627. 44 316 Nantes cedex Tel : 02 40 67 51 45 E-mail : [email protected]





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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe (max une page incluant 5 publications significatives) Trois domaines majeurs bien définis pour les usages non alimentaires du Carbone renouvelable se distinguent actuellement pour CEPIA : (i) la chimie fine avec en particulier la lipochimie et les lubrifiants, les biotechnologies blanches (ii) les matériaux avec les bois, les matériaux composites (iii) l’énergie à partir des cultures ligno-cellulosiques, avec l’efficacité des micro-organismes, pour la fermentation des oses en C5 et pour la déstructuration enzymatique de la matière pour augmenter sa réactivité. Le développement des biotechnologies vertes devrait aussi élargir la versatilité des produits issus de la biomasse : maîtrise de la longueur des chaînes d’acides gras, de la structure fine de la lignine, de l’amidon, des protéines. L’adaptation rationnelle des organes végétaux à leurs finalités, ce qui comprend aussi leur aptitude au fractionnement, s’accompagne du développement d’outils catalytiques plus spécifiques et souvent plus respectueux de l’environnement. C’est sur ce domaine des usages non alimentaires du Carbone renouvelable que le département CEPIA pour la période 2004-2007développe des activités de recherche, sur trois principaux axes de recherche : - Le thème Structures et propriétés trouve ses applications dans la maturation des fruits, le remplissage des grains et graines, la mise en place des structures ligneuses, les caractéristiques du muscle et leur évolution post-mortem, la stabilité et la réactivité des constituants du lait (micelles, globules gras) ; - Le thème Procédés de transformation a pour principales applications industrielles les processus de fractionnement (substrats alimentaires liquides, grains et graines, parois végétales), les transformations enzymatiques, la biocatalyse microbienne et le génie fermentaire, l’élaboration de solides complexes ou alvéolaires, de mousses et d’émulsions, les traitements thermiques et mécaniques des fluides et des produits, l’hygiène des équipements… ; - Le thème Caractérisation des produits et itinéraires technologiques vise à développer une approche raisonnée pour atteindre des caractéristiques définies en termes de propriétés fonctionnelles, organoleptiques ou nutritionnelles des produits. Cette démarche intègre les contraintes techniques, économiques et réglementaires. Les applications portent sur les effets biologiques de certains constituants (allergénicité, anti-oxydants naturels, molécules bioactives), la stabilité des aliments au cours du stockage, la formation de l’image sensorielle lors de la consommation et la chimie verte. Pour illustration La Chimie Verte. Ed. Paul Colonna. 550 pages, 18 chapitres, 54 co-auteurs. Lavoisier, 2006.

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NOM : COQ Prénom : Bernard Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Matériaux Catalytiques et catalyse en Chimie Organique, UMR 5618 Adresse : Ecole de Chimie de Montpellier, 8 rue de l'Ecole Normale, 34296 Montpellier Tel : 04 67 16 34 82 E-mail : [email protected]

Thèmes de recherches de l’Unité : o Equipe I : Catalyse multifonctionnelle : Conception, Réactivité, Modélisation. Catalyse multifonctionnelle : synthèses "one-pot", procédés propres;

Catalyse de dépollution : élimination des oxydes d'azote; Relations structure-réactivité : architecture du site actif; Modélisation par chimie quantique d'édifices supramoléculaires et de chemins réactionnels; Etudes des interactions par spectroscopies in situ

o Equipe II : Elaboration et réactivité de matériaux méso- et nanostructurés ; Structuration des matériaux poreux par auto-assemblage ; Contrôle de croissance et de morphologie de nanoparticules ; Ingéniérie des sites actifs et des systèmes catalytiques ; Propriétés et réactivité des fluides confinés ; Catalyse en raffinage et pétrochimie

o Equipe III : Interfaces organisées, Hybrides, Biofonctionnalités ; Matériaux hybrides organiques-inorganiques ; Polymères naturels et catalyse supportée ; Catalyse sélective et énantiosélective en chimie organique ; Principes actifs et enzymes : physico-chimie du confinement ; Biotechnologies et santé

o Collaborations existantes :

Industrie : TOTAL, ARKEMA, RHODIA, IFP, CEA, SANOFI AVANTIS, SANOFI Pasteur France : CPE Lyon, Paris VI, ENSICaen, … Europe : Réseau Excellence IDECAT et FAME, IP avec Bayer, … Monde : CNRS/NSF San Diego, Moscou, Pune (Inde), Turin, Lausanne ….


sans a priori

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Propositions d’actions communes : à discuter

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RÉSUMÉ : Equipe I : Catalyse multifonctionnelle : Conception, Réactivité, Modélisation

L'activité en recherche de l'équipe I est centrée sur la conception, la caractérisation de matériaux à fonctions (zéolithes et hydroxydes double lamellaires (HDL) pour l'essentiel), et la compréhension de leur comportement grâce à l'apport des spectroscopies in situ, et de la modélisation par chimie théorique (méthode DFT). Les études de réactivité en catalyse concernent la réduction catalytique sélectives des oxydes d'azote (SCR), et le développement de procédés propres en chimie fine et synthèse de grands intermédiaires.

La SCR des oxydes d'azote (NO, N2O) par l'ammoniac a été étudiée principalement sur TMI-zéolithe (TMI : ions de métaux de transition, Cu, Fe …). Les études de réactivité suivies par sprectroscopie IR operando ont montré que le cycle catalytique est régulé par les propriétés redox du TMI. Selon la température de réaction et la nature du TMI, les espèces réactives de surface les plus abondantes sont différentes (expl. : CuI ou "CuII-oxo"). Des études similaires ont été conduites en SCR par le n-décane suivie par DRIFT operando. L'apport de la modélisation par chimie théorique s'est avéré décisif afin de comprendre le comportement de TMI-zéolithe, l'importance de la coordination à la charpente inorganique, la présence de co-cations, les transferts d'électrons entre TMI et zéolithe. En fait, la zéolithe joue le rôle de macro-ligand, et le matériaux TMI-zéolithe doit être considéré comme une supermolécule. De même, cette connaissance très poussée de TMI-zéolithe a permis de modéliser avec une grande finesse la SCR de N2O par CO sur un modèle de plus de 250 atomes. Ces études ont été possibles du fait de notre participation active en recherche/développement de la méthodologie DFT.

Les HDL constituent des précurseurs de choix pour la conception de matériaux plurifonctionnels permettant d'élaborer des capteurs (à base de nanoparticules de ZnO dans HDL), des structures hôte de principes actifs (liposomes/HDL), et des catalyseurs basiques et multifonctionnels. Ces derniers catalyseurs associent des fonctions basique, acide et métallique à leur surface permettant ainsi de réaliser des synthèses multi-étapes par des réactions en cascade dans le même réacteur. Un point essentiel est le contrôle de l'équilibre entre fonctions acido-basiques et métallique. Ceci a été abordé par l'étude de différentes voies de préparation de tels matériaux : co-précipitation, méthode sol-gel, nano-composites colloïdes/HDL … De bons rendements, ont ainsi été obtenus dans les synthèses "one-pot" de la méthylisobutyl cétone à partir de l'acétone, et de molécules plus complexes par des réaction en cascade. La nature des sites basiques et leur force dans des matériaux catalytiques élaborés à partir de HDL ont été étudiées en détail ainsi que des voies originales de préparation utilisant des liquides ioniques supportés.

Publications majeures : Toward a molecular description of heterogeneous catalysis: transition metal ions in zeolites, GOURSOT, B. COQ, F. FAJULA, D. BERTHOMIEU and G. DELAHAY, J. Catal., 2003, 216, 324-332 Catalysis by hydrotalcites and related materials, D. TICHIT and B. COQ, Cattech, 2003, 7, 206-217 Pd/Mg(Al)O catalysts obtained from hydrotalcites: investigation of acid-base properties and nature of Pd phases, F. PRINETTO, M. MANZOLI, G. GHIOTTI, M. MARTINEZ ORTIZ, D. TICHIT and B. COQ, J. Catal., 2004., 222, 238-249 The influence of cocations H, Na and Ba on the properties of cu-faujasite for the selective catalytic reduction of NO by NH3: An operando DRIFT study, B. COQ, G. DELAHAY, R. DURAND, D. BERTHOMIEU and E. AYALA-VILLAGOMEZ, J. Phys. Chem. B, 2004, 108, 11062-11068 Aldol condensations over reconstructed Mg-Al hydrotalcites. Structure-activity relationships related to the rehydration method, S. ABELLO, F. MEDINA, D. TICHIT, J. PÉREZ-RAMIREZ, J.C. GROEN, J.E. SUEIRAS, P. SALAGRE,and Y. CESTEROS, Chem. Eu. J., 2005, 11, 728-735 Theoretical Study of N2O reduction by CO in Fe-BEA zeolite. G. Fischer, A. Goursot, B. Coq, G. Delahay, S. Pal, ChemPhysChem. 7 (2006) 1795 RÉSUMÉ : Equipe II : Elaboration et réactivité des matériaux méso et nanostructurés

Les travaux de recherche de l’équipe II sont centrés sur l’élaboration de matériaux méso et nanostructurés et leur application en catalyse, adsorption et séparation. Deux familles de matériaux sont plus particulièrement étudiées, les solides poreux (zéolithes et zéotypes, mésotructures, monolithes) et les nanoparticules métalliques et d’oxydes. Au cours des années l’équipe a développé des voies de synthèse originales autorisant , en plus du contrôle textural et structural, la maîtrise de la taille et de la morphologie des différentes phases dans une gamme d’échelle couvrant plusieurs ordres de grandeur. Parmi les avancées les plus significatives réalisées lors du dernier quadriennal nous citerons l’introduction et l’exploitation des concepts de synthèse pseudomorphique et de transformation spinodale pour la préparation de sphères discrètes et de monolithes de MCM-41 et de MCM-48 , l’utilisation de

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structurants bio-compatibles pour l’encapsulation d’enzymes, la préparation de nanoparticules hybrides à porosité hiérarchique par hydrolyse et polycondensation contrôlée de cations de gélification de polymères naturels.

La bonne définition des milieux de synthèse ainsi que la disponibilité de solides aux fonctions superficielles et caractéristiques texturales parfaitement définies ont permis de mieux décrire

les cinétiques et mécanismes de formation des mésophases (utilisation de sondes RPE in-situ) , de préciser leur porosité (TEM, RMN) et de quantifier les effets de confinement en catalyse dans les solides mésoporeux.

Nos efforts en catalyse se sont portés vers le développement de catalyseurs et procédés visant à la valorisation du gaz naturel (gas to liquids) et des hydrocarbures légers (déshydrogénation, oligomérisation) et l’étude de procédés sélectifs écologiquement acceptables (transformations et bio-dégradation d’hydrocarbures aromatiques, oxydation ménagée). Ces travaux ont bénéficié d’un fort partenariat industriel. Enfin, un nouveau champ d’application, la chromatographie liquide, s’est renforcé récemment, appuyé par deux projets européens. Morphological control of MCM-41 by pseudomorphic synthesis, T. MARTIN, A. GALARNEAU, F. Di RENZO, F. FAJULA and D. PLEE, Angew. Chem. Int. Ed., 2002, 41, 2590-2592 Highly stable metal hydrous oxide colloids by inorganic polycondensation in suspension, C. GÉRARDIN, N. SANSON, F. BOUYER, F. FAJULA, J.-L. PUTAUX, M. JOANICOT and T. CHOPIN, Angew. Chem. Int. Ed., 2003, 42, 3681-3685. Ni-exchanged Al-MCM-41—An efficient bifunctional catalyst for ethylene oligomerization, V. HULEA and F. FAJULA, J. Catal., 2004, 225, 213-222. A new mesoporous Micelle-Templated Silica route for enzyme encapsulation, M. MURESEANU, A. GALARNEAU, G. RENARD and F. FAJULA, Langmuir, 2005, 21, 4648-4655 New evidence of confinement effects in mesoporous materials and the definition of confined Pitzer acentric factors, P. TRENS, N. TANCHOUX, A. GALARNEAU, F. DI RENZO and F. FAJULA, J. Phys. Chem. B, 2005, 109, 16415-16420 Résumé Equipe III : Interfaces organisées, hybrides, biofonctionnalités

La vocation de cette équipe est de concevoir des matériaux hybrides nano- et mésostructurés soit par greffage de la surface d’oxydes minéraux avec des molécules organiques soit par auto-organisation autour d‘édifices supra-moléculaires à base de polymères naturels et de biomolécules. Au cours de ces quatre dernières années, notre effort a plus particulièrement porté sur la poursuite des actions en cours concernant les matériaux hybrides ainsi que sur celles propres aux matériaux nanostructurés à usage de santé. Nous avons aussi développé des actions dans le cadre de collaborations avec divers laboratoires et/ou industriels et à la mise en place de réseau européen (NOE FAME) et de collaborations internationales.

L’objectif des travaux engagés sur la thématique « solides fonctionnalisés et catalyse » vise à élargir le domaine d'application de ces solides mésostructurés dans des domaines autres que la catalyse acide par greffage de sites actifs chiraux ou non. Le projet développé bénéficie de la texture particulière du support dont toute la surface est facilement accessible à la plupart des molécules organiques généralement utilisées en chimie fine. De plus l'étude et la maîtrise des modifications de surface du support permettent la définition de catalyseurs plus performants et d’adsorbants spécifiques. Dans le cas de la conception de catalyseurs supportés, notre activité a porté essentiellement sur la préparation de catalyseurs à base de guanidine chirale ou non pour différentes réactions baso catalysées et la préparation de catalyseurs à base de diimines greffées pour la polymérisation monosite de l’éthylène et du propylène. La catalyse de la réaction de transestérification de l’acrylate de méthyle avec le n-butanol par des silices greffées avec du titane et/ou fonctionnalisée avec des complexes de type acac a été aussi entreprise en relation avec Total.

La conception de matériaux hybrides polymères naturels/ silice a été particulièrement développée afin de disposer de matériaux mésostructurés communs pour la catalyse et la libération contrôlée de principes actifs. De plus, des matériaux hybrides obtenus par fixation d’enzymes, de biomolécules ou de principes actifs ont été étudiés pour des applications spécifiques

La thématique de recherche touchant à la pharmacie galénique a été initiée lors de l’attribution de l’équipe ATIPE (2000-2002) et développée depuis. Elle concerne la mise au point de formes pharmaceutiques basées sur la nanostructuration de la matière et la multifonctionnalité. L’originalité de la démarche repose sur l’élaboration de ces formes par chimie douce en phase aqueuse se différenciant alors de l’approche traditionnelle de mise en forme (excipients et procédés). Différentes stratégies d’incorporation de principes actifs au sein de ces matériaux ont été mises au point et leur propriété de libération testée. Des études de caractérisation effectuées ont permis de mettre en évidence des propriétés originales liées au confinement du principe actif dans les mésopores. L’association de PA avec des matériaux à base de silice ou de silicium poreux a été étendue à de nouveaux matériaux composites de type lipide/inorganique et polymères/inorganique. Publications majeures :

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New trends in the design of supported catalysts on mesoporous silicas and their applications in fine chemicals, D. BRUNEL, A.C. BLANC, A. GALARNEAU and F. FAJULA, Catal. Today, 2002, 73, 139-152. Supercritical CO2 dried chitosan: an efficient intrinsic heterogeneous catalyst in fine chemistry, R. VALENTIN, K. MOLVINGER, F. QUIGNARD and D. BRUNEL, New J. Chem., 2003, 27, 1690-1692. Porous chitosan-silica hybrid microspheres as potential catalyst, K. MOLVINGER, F. QUIGNARD, D. BRUNEL, M. BOISSIERE and J.M. DEVOISSELLE, Chem. Mater., 2004. 16, 3367-3372. Grafting of luminescent metalorganic species (europium(III)-diketonates) into mesoporous MCM-41 silica, A. FERNANDEZ, J. DEXPERT-GHYS, C. BROUCA-CABARRECQ, A. GLEIZES, A. GALARNEAU, D. BRUNEL, Microporous Mesoporous Mater., 2005, 83,35-46. Hierarchical macroporosity induced by constrained syneresis in core-shell polysaccharide composites, F. DI RENZO, R. VALENTIN, M. BOISSIÈRE, A. TOURETTE, G. SPARAPANO, K. MOLVINGER, J.M. DEVOISSELLE, C. GERARDIN and F. QUIGNARD, Chem. Mater., 2005, sous presse.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : COQUERET Prénom : Xavier Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse : Réactions sélectives et applications UMR CNRS 6519 Université de Reims Champagne Ardenne BP 1039 Europol'Agro F-51687 REIMS Cedex 2 - France Tel : 03 26 91 33 38 E-mail [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Le projet scientifique est centré sur les Procédés propres et sélectifs reposant sur une chimie des polymères sous rayonnement bien maîtrisée, en saisissant les opportunités de son application à la valorisation des agro-ressources. Procédés propres et sélectifs - polymérisation sous rayonnement (UV-visible, rayonnement ionisant) - greffage sous rayonnement - cinétique et mécanismes réactionnels - maîtrise des propriétés des matériaux organiques obtenus

Agromolécules-Agromatériaux - nouveaux « monomères verts » pour les polymérisations en chaîne - modification chimique de polymères d’origine végétale et de fibres Applications - revêtements, films fonctionnels, séchage de formulations sans solvant - matériaux composites, matériaux biodégradables

Collaborations existantes : Laboratoire des solides irradiés, UMR CNRS-CEA 7642, Ecole Polytechnique, Palaiseau Laboratoire de photochimie moléculaire et macromoléculaire, UMR CNRS 3505, Université Blaise Pascal, Clermont Ferrand Département Technologie des polymères et composites, Ecole nationale supérieure des techniques industrielles et des mines de Douai

Laboratoire de chimie biologique, INRA - Institut National d’Agronomie, Paris Grignon et UMR FAR URCA-INRA reims

Collaborations recherchées :et propositions d’actions communes :

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Partenariats pour montage de projets ANR et 7°PCRD

1) dans le domaine des procédés propres mettant en jeu le traitement sous rayonnement de monomères/polymères : réactivité-structure-performances

2) monomères verts et agromatériaux : design – traitement - élaboration - propriétés

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe (max une page incluant 5 publications significatives) : 1) Monomères verts polymérisables par voie radicalaire Ce projet a pour objectif l’évaluation et le développement de nouveaux monomères dérivés d’agro-ressources destinés à l’élaboration de réseaux par polymérisation sous rayonnement. Cette approche combinant « chimie verte » et « procédés propres » sera conduite en vue d’applications dans le domaine des arts graphiques (encres, vernis de surimpression) et des revêtements sans solvants, ainsi que pour former des matrices de matériaux composites à renfort fibreux. La phase initiale du projet (2006-2007) comporte les étapes suivantes : - le design de monomères « chefs de file », après identification de fonctions monomères appropriées, susceptibles d’être introduites aisément au moyen de procédés propres ; - l’évaluation de la réactivité des monomères « chefs de file », en homo- et en copolymérisation sous rayonnement UV ; - l’élaboration de matériaux et la caractérisation de leurs propriétés physiques et fonctionnelles ; - un bilan comparatif des performances (entre nouveaux monomères et par rapport aux monomères de synthèse) en vue de l’orientation des travaux ultérieurs. Une thèse sur support BDI-CNRS cofinancée par la région Champagne Ardenne commencera sur ce sujet le 1er octobre 2006 2) Modification de l’amidon par greffage sous rayonnement ionjisant L’amidon est une bio-ressource abondante, renouvelable et bon marché qui peut être aisément transformée en matériau thermoplastique biodégradable. Cette transformation nécessite la déstructuration du polysaccharide semi-cristallin natif et l’apport de plastifiants. Nous avons engagé depuis plusieurs années une étude visant à évaluer les potentialités et les limites de traitements sous rayonnement ionisant pour induire le greffage d’additifs plastifiants afin de réduire l’importance des modifications physiques subies par le matériau lors de son vieillissement physique et/ou pour lui conférer de nouvelles propriétés physico-chimiques. Suite à ces résultats très encourageants, nous avons entrepris une étude avec le laboratoire de chimie biologique de l’INA/PG (Projet AGRICE) visant à associer à l’amidon des lignines industrielles, composés aromatiques hydrophobes, pour réduire le caractère hydrophile du premier. Ce type de matériaux pourrait être extrudé sous forme de films destinés à l’emballage et au paillage agricole. Les aspects fondamentaux concernent la compréhension et la maitrise des phénomènes complexes de greffage, dégradation et réticulation qui dépendent de la composition des mélanges traités, de leur taux d’hydratation et des conditions de l’irradiation.

Electron-beam processing of destructurized allylurea-starch blends: immobilization of plasticizer by grafting Ruckert, Danielle; Cazaux, Frederic; Coqueret, Xavier Journal of Applied Polymer Science (1999), 73(3), 409-417

Physical stabilization of starch-allylurea blends by EB-grafting: a compositional and structural study Olivier, Aline; Cazaux, Frederic; Gors, Carole; Coqueret, Xavier Biomacromolecules (2000), 1(2), 282-28

Compatibilization of starch-allylurea blends by electron beam irradiation: spectroscopic monitoring and assessment of grafting

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efficiency Olivier, Aline; Cazaux, Frederic; Coqueret, Xavier Biomacromolecules (2001), 2(4), 1260-1266

Lignin incorporation combined with electron-beam irradiation improves the surface water resistance of starch films Lepifre, S., Froment, M., Cazaux, F., Houot, S., Lourdin, D., Coqueret, X., Lapierre, C., Baumberger, S. Biomacromolecules (2004), 5, 1678-1686

Reduction of starch hydrophilicity by grafting lignin derivatives under EB irradiation: a study of model compounds M. Froment, C. Gors, F. Cazaux, X. Coqueret, S. Lepifre, S. Baumberger, C. Lapierre, C. Linz, M. F. Lacrampe, P. Krawczak In Starch: Achievements in Understanding of Structure and Functionality, Editors: V. Yuryev P. Tomasik and E. Bertoft, Nova Science Publishers, New York, Chapter 9 (2006)

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : COQUERY Prénom : Marina Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Cemagref , Unité de qualité des eaux et prévention des pollutions Adresse : 3 bis quai Chauveau, CP 220, LYON 69336 Cedex 09 Tel : 04 72 20 86 16 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - Evaluation des sources, de la spéciation et de la dynamique des contaminants chimiques dans les eaux à l’échelle des bassins versants - Développement et validation d’outils pour l’étude de la biodisponibilité des contaminants métalliques et organiques - Matière organique (évaluation rôle / biodisponibilité contaminants)

Collaborations existantes : Laboratoire des Sciences Analytiques, UMR 5180, Université Claude Bernard Lyon 1 CNRS, Service Central d’Analyse, Solaize Laboratoire de Physico- et Toxico-Chimie, Université Bordeaux 1 Laboratoire Structures et Propriétés d'Architectures Moléculaires de l'université J Fourier de Grenoble CARRTEL de l'INRA de Thonon les bains EDYTEM du CNRS du Bourget du lac CEREVE, Laboratoire Hydrologie et Environnement de l'EPHE (UMR Sisyphe)


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe - Développement de moyens d’étude des flux de polluants prioritaires et substances émergentes et de leur transfert et devenir dans les milieux aquatiques : outils appliqués par exemple à l’évaluation du transfert des pesticides dans les bassins versants en fonction des pratiques agricoles ; à l’étude du comportement des contaminants dans les compartiments abiotiques et biotiques des écosystèmes aquatiques ; à l’évaluation de certains procédés d’épuration intensifs et extensifs. - Développement et validation d’outils pour l’étude de la spéciation et l’évaluation de la biodisponibilité des contaminants dans les milieux aquatiques, avec en particulier la mise en œuvre des échantillonneurs intégratifs in situ (SPMD et POCIS pour les contaminants organiques, DGT pour les métaux). - Développement d’outils spécifiques pour la caractérisation de la matière organique, afin d’étudier le rôle de certains ligands, tels que la matière organique dissoute, dans le contrôle de la spéciation et de la biodisponibilité des contaminants.

C. Miège, M. Favier, C. Brosse, J.-P. Canler et M. Coquery. 2006. Occurrence of betablockers in effluents of wastewater treatment plants from the Lyon area (France) and risk assessment for the downstream rivers. Talanta (sous presse) C. Margoum, Masselard C., Gouy V. 2006. Investigation of various physicochemical parameter influence on pesticide sorption to ditch bed substratum by means of experimental design. Chemosphere (63), pp1835-1841. M. Coquery, A. Morin, A. Bécue et B. Lepot. 2005. Priority substances of the European water framework directive: analytical challenges for the monitoring of water quality. TrAC –Trends Anal. Chem. 24: 117-127. C. Miège, Ravelet C., Croué J.P., Garric J. 2005. Semi-permeable membrane device efficiency for sampling free soluble fraction of polycyclic aromatic hydrocarbons, Anal Chim Acta, 536 : 259-266. D. Cossa and M. Coquery. 2005. The Mediterranean mercury anomaly, a geochemical or a biological issue. In : The Handbook of Environmental Chemistry, Vol 5. Water pollution: The Mediterranean Sea, A. Saliot (Ed), Springer-Verlag

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NOM : CORADIN Prénom : Thibaud Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Chimie de la Matière Condensée de Paris-UMR 7574 Adresse : UPMC, 4 place Jussieu, 75252 Paris cedex 05 Tel : 01-44-27-55-17 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Etude des procédés de biominéralisation (formation des minéraux par les organismes vivants) Elaboration de matériaux inspirés du vivant (utilisation de ressources naturelles (biopolymère, cellules, minéraux) et de voies de synthèse mimant les processus biologiques) Immobilisation d’enzymes et de cellules en milieu minéral pour la mise au point de bioréacteurs.

Collaborations existantes : Muséum National d’Histoire Naturelle Département de Biologie de l’ENS INSERM-**

Collaborations recherchées : Collaborateurs dans le domaine des sols, de l’agronomie et/ou de l’écologie


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Exploitation des ressources microbiologiques des sols pour des traitements de dépollution.

Compréhension du rôle de la minéralisation sur la résistance des plantes

Utilisation d’agro-ressources pour l’élaboration de nanomatériaux

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Notre équipe s’intéresse à la formation des minéraux, et en particulier de la silice SiO2, par les organismes vivants et cherche à s’inspirer des structures naturelles pour élaborer de nouveaux matériaux pour les biotechnologies et la médecine [1]. Dans ce cadre, nous cherchons tout d’abord à comprendre comment les diatomées, des micro-algues photosynthétiques, fabriquent de la silice [2]. Cette approche est basée sur l’étude des organismes eux-mêmes et sur la mise au point de systèmes chimiques mimétiques. Sur la base de ces études, nous nous attachons à combiner des molécules naturelles et de la silice pour réaliser de nouveaux matériaux. Nous visons en particulier le domaine médical : mise au point de matériaux de substitution osseuse[3], vecteurs pharmaceutiques nanoparticulaires [4]. En parallèle, nous avons mis au point une voie de synthèse de silice permettant l’incorporation d’enzymes et de bactéries. Ces dernières sont capables de survivre plusieurs semaines au sein de ces environnements minéraux [5]. Ce procédé permet donc de réaliser des réacteurs pour la transformation ou la synthèse de molécules par des cellules. D’autre part, il permet d’étudier les modes d’adaptation des cellules à des environnements dits extrêmes. L’ensemble de ces approches mettent en jeu des conditions de chimie « verte » puisqu’elles mettent en jeu et/ou s’inspirent de procédés naturels. Nous cherchons actuellement à appliquer ces différentes approches à des systèmes biologiques relevant des sols et des plantes supérieures. [1] D. Avnir, T. Coradin, O. Lev, J. Livage, Recent bio-applications of sol-gel materials J. Mater. Chem, 16 1013-1030(2006) [2]T. Coradin, P.J. Lopez, Biogenic silica patterning: simple chemistry or subtle biology ?, ChemBioChem, 4, 251-255 (2003) [3]D. Eglin, S. Maalheem, J. Livage, T. Coradin, In vitro apatite forming ability of collagen hydrogels containing bioglass and silica sol-gel particles J. Mater. Sci. Mater. Med., 17 161-167 (2006) [4]J. Allouche, M. Boissière, C. Hélary, J. Livage, T. Coradin, Biomimetic core-shell gelatine/silica nanoparticles: a new example of biopolymer-based nanocomposites, J. Mater. Chem, 16, 3121-3126, (2006). [5]N. Nassif, O. Bouvet, M. N. Rager, C. Roux, T. Coradin, J.Livage, Living bacteria in silica gels, Nature Materials, 1, 42-44 (2002).

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NOM : COSSY Prénom : Janine Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Synthèse Organique et apprentissage par modelisation UMR 70 84 Adresse ESPCI 10 rue Vauquelin 75231 PARIS Cedex 05 Tel : 01 40 79 44 29 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Catalyse Synthese de molecules biologiquement actives


Collaborations recherchées : catalyse eorganométallique et enzymatique


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Notre équipe est impliquée dans la synthèse de molécules biologiquement actives. Pour atteindre nos cibles, nous mettons au point des réactions catalytiques efficaces et sélectives nous permettant d’accéder à des synthons optiquement actifs avec de bons excès énantiomériques et/ou diastréomériques. Ces réactions sont en général économiques du point de vue atomique. D’autre part, pour éviter les problèmes de purification et d’utilisation de solvant, nous mettons au point des réactions « one-pot « mettant en jeu plusieurs réactions successives compatibles entre elles. 1 - Enantioselective monoreduction of 2-alkyl 1,3-diketones using chiral ruthenium catalysts. Synthesis of the C14-C25 fragment of bafilomycin A(1) F. Eustache, P. I. Dalko, J. Cossy, Tetrahedron Lett. 2003, 49, 8823-8826. 2 - Simple preparation of 3-aryl 2-piperidinones A. de Filippis, D. Gomez Pardo, J. Cossy, Synthesis 2004, 2930–2933. 3 - A one-pot Reformatsky/cyclopropanation sequence induced by diethylzinc M. F. Laroche, D. Belotti, J. Cossy, Org. Lett., 2005, 2, 171-173. 4- A one-pot pot process for the enantioselective preparation of saturated secondary alcohols from propargyl ketones under hydrogen transfer conditions N. Bogliotti, P. I. Dalko, J. Cossy, Tetrahedron Lett. 2005, 46 (40), 6915-6918. 5 - Synthesis of 3-(arylmethylene)isoindolin-1-ones from ynamides by Heck–Suzuki–Miyaura domino reactions. Application to the synthesis of lennoxamine. S. Couty, B. Liegault, C. Meyer, J. Cossy, Tetrahedron, 2006, 62 (16), 3882-3895.

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NOM : COSTA GOMES Prénom : Margarida Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : UMR 6003 – Laboratoire de Themodynamique des Solutions et des Polymères Adresse : 24 avenue des Landais, 63177 Aubière Cedex Tel : 04.73.40.72.05 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Dans le cadre de l’équipe de recherche « Thermodynamique Moléculaire des Fluides » actuellement animée par V. Mayer les méthodologies suivantes sont développées avec ma participation :

thermodynamique expérimentale des fluides (volumétrie, solubilité, équilibres entre phases) ; propriétés de transport (viscosité, diffusion) ; modèles de prévision ; simulation moléculaire (MD, Monte Carlo, calculs d’énergie libre)

pour l’étude des systèmes : fluides pétroliers solvants propres (liquides ioniques, phases fluorées, solvatation dans l’eau) polluants organiques.


Collaborations internationales : PICS 3090 France (LTSP, Clermont-Fd, LPCM, Bordeaux)/Portugal (lST, Lisbonne, ITQB, Oeiras ) - « Fluides simples aux comportements distinctifs ». Action COST D29 – « New Fluorous Media and Processes for Cleaner and Safer Chemistry ». IUPAC project – « Thermodynamics of ionic liquids, ionic liquid mixtures, and the development of standardized systems » Projet CNRS/Royal Society – QUILL Center, Queens University of Belfast. Projet Ulysses – City University of Dublin, Ireland. Ambassade de France à Ljubljana – Institut « Jozef Steban », Slovenia. PharPur GMbH, Allemagne. Collaborations nationales : Laboratoire de Physique Chimie Moléculaire, LPCM, Bordeaux. GdR 1880 CNRS – « Chimie Physique en milieu supercritique »

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IFP (H. Olivier-Bourbigou) – Détermination des propriétés physico-chimiques de liquides ioniques non-aqueux). Projet PREVOIR – « Préserver, Evaluer et Valorizer l’Environnement en Auvergne.

Collaborations recherchées : Collaborations interdisciplinaires dans le domaine de la recherche de nouveaux solvants et milieux réactionnels pour des procédés (réactions et/ou séparations) plus respectueux de l’environnement.

Propositions d’actions communes : Etude de la solvatation et du transport de différentes classes de substances dans des solvants plus respectueux de l’environnement.

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les recherches de mon équipe au LTSP - Laboratoire de Thermodynamique des Solutions et des Polymères (UMR 6003 CNRS/Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand II) se situent dans le domaine de la chimie physique et de la thermodynamique moléculaire des solutions et s’intègrent dans la thématique « Thermodynamique Moléculaire des Fluides – TMF ». Les propriétés thermodynamiques, thermophysiques et d’équilibre liquide/vapeur de solutions sont étudiées en utilisant un ensemble de méthodologies, à la fois expérimentales et théoriques, qui permettent d’interpréter les propriétés macroscopiques de fluides réels au niveau des interactions moléculaires.

La combinaison de deux démarches, expérimentale et simulation moléculaire, permet d’essayer de résoudre un certain nombre de problèmes scientifiques intéressants ou encore insuffisamment compris. Ces thématiques concernent des propriétés physico-chimiques de familles de solutions. Par exemple, la modification de propriétés physico-chimiques due à la présence de certains types de solutés ou de solvants, l’énergétique associée à la solubilisation de certaines espèces, la structure des solutions liquides ou les interactions spécifiques entre molécules en solution. Plusieurs projets sont développés au sein de l’équipe Thermodynamique Moléculaire des Fluides au Laboratoire de Thermodynamique des Solutions et des Polymères (LTSP) qui concernent l’étude de systèmes modèles ayant un intérêt pour la chimie physique des solutions d’un point de vue fondamental ou pluridisciplinaire, touchant notamment les domaines biomédical et de l’environnement. Un caractère fondamental est cependant commun à tous les projets : l’étude des interactions entre les molécules et leur influence sur les propriétés des solutions. Un aspect structurant peut aussi être reconnu dans la mise en service d’aspects méthodologiques d’une discipline mûre telle que la thermodynamique moléculaire, pour répondre de façon quantitative et précise à des questions posées par d’autres disciplines dans le domaine des sciences du vivant ou des sciences de la terre. Publications significatives : 1. M. F. Costa Gomes, A.A.H. Pádua, “Interactions of carbon dioxide with liquid fluorocarbons”, J. Phys. Chem. B 107, 14020-14024 (2003). 2. P. Dohanyosova, S. Sarraute, V. Dohal, V. Majer, M.F. Costa Gomes, “Aqueous solubility and related thermodynamic functions of nonaromatic hydrocarbons as a function of molecular

structure”, Ind. Eng. Chem. Res. 43, 2805-2815 (2004). 3. M.F. Costa Gomes, A.A.H. Pádua, “Gas-liquid interactions in solution”, Pure and Applied Chemistry 77, 653-665 (2005) 4. S. Sarraute, I. Mokbel, M.F. Costa Gomes, V. Majer, H. Delepine, J. Jose, “Vapour pressures, aqueous solubilities, Henry’s law constants and air/water partition coefficients of 1,8-

dichlorooctane and 1,8-dibromooctane”, Chemosphere 64, 1829-1836 (2006). 5. Jacquemin, P. Husson, V.Majer, M.F. Costa Gomes, “Low pressure solubilities and thermodynamics of solvation of gases in 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate “, Fluid Phase

Equilibria 240, 87-95 (2006). 6. J.N. Canongia Lopes, M.F. Costa Gomes, A.A.H. Padua, “Nonpolar, polar, and associating solutes in ionic liquids”, J. Phys. Chem. B 110, 16816-16818 (2006).

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : CRAMAIL Prénom : Henri Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques UMR 5629 Adresse : ENSCPB, 16, avenue Pey-Berland, F-33607 Pessac Cedex Tel : 05 40 00 62 54 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Polymérisations en milieux dispersés « propres » (Eau et CO2 supercritique) Polymères et agro-ressources

Collaborations existantes : Institut des Corps Gras (ITERG)



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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Equipe : Henri Cramail, Professeur à UB1 et Eric Cloutet, CR1 CNRS Deux actions principales peuvent être énoncées :

1. La première action a trait aux réactions de polymérisations par étapes dans des milieux dispersants non polluants, tels l’eau et le CO2 fluide supercritique. Il s’agit là (i) de synthétiser des particules calibrées de type cœur-écorce pour des applications très diverses (catalyse, cosmétique, optoélectronique, revêtement,…) et (ii) d’étudier les mécanismes de polymérisation, notamment dans ces conditions non conventionnelles (CO2).

2. La deuxième action est plus récente au laboratoire et consiste à utiliser des « synthons verts » issus des agro-ressources pour la synthèse de

nouveaux matériaux polymères. Une première étude consiste à synthétiser par mini-émulsion des nanoparticules de polyuréthane à partir de polyols (triglycérides) d’origine naturelle. Ce champ disciplinaire a vocation à se développer dans les années futures au laboratoire.

Quelques références : “Synthesis of core-shell polyurethane-poly(dimethylsiloxane) particles in supercritical carbon dioxide” Pierre Chambon, Eric Cloutet, Henri Cramail, Macromolecules, 37, 5856-5859 (2004) “Synthesis of core-shell polyurethane-polydimethylsiloxane particles in cyclohexane and in supercritical carbon dioxide used as dispersant media : a comparative investigation” Pierre Chambon, Eric Cloutet, Henri Cramail, Thierry Tassaing, Marcel Besnard, Polymer, 46, 1057-1066 (2005) « Polyurethane nanoparticles from natural monomer via miniemulsion technique » Bétina Giehl Zanetti-Ramos, Elenara Lemmos-Senna, Valdir Soldi, Eric Cloutet, Henri Cramail, Redouane Borsali, Polymer (submitted)

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NOM : DELLACHERIE Prénom : Edith Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Chimie Physique Macromoléculaire UMR CNRS-INPL 7568 Adresse : LCPM-ENSIC, 1 rue Grandville, BP 20451, 54001 Nancy Cedex Tel : 03 83 17 52 21 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Polymères biodégradables, polysaccharides, polymères d’intérêt biomédical, pour la formulation et pour l’environnement. Synthèse, propriétés et applications.


Collaborations recherchées : industrielles

Propositions d’actions communes : Polymérisations sans solvants, en milieu aqueux. Matériaux (bio)dégradables basés sur des polymères naturels, polymères de synthèse issus de ressources renouvelables, matériaux polymères mixtes (naturels/synthétiques). Polymères tensioactifs (bio)dégradables. Polymères à activité spécifique (matériaux barrière, à perméabilité sélective…)

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe - Synthèse de copolymères amphiphiles par postmodification aléatoire de polymères préexistants (polysaccharides) ou copolymérisation contrôlée d'espèces hydrophiles et hydrophobes pour obtenir des structures à blocs ou en peigne biocompatibles et (bio)dégradables. - Caractérisation physico-chimique approfondie des copolymères amphiphiles en solution, à l'état solide ou aux interfaces pour la mise en relation entre les propriétés observées et les structures synthétisées. - Développement d’applications dans différents domaines :

* biomédical : matériaux pour la réparation et l’ingénierie tissulaire, vectorisation de molécules bioactives dans des systèmes nanoparticulaires * cosmétique : polymères tensioactifs (bio)dégradables pour la stabilisation d’émulsions ou de suspensions, polysaccharides associatifs comme

épaississants dans les formulations. * environnement : copolymères pour le mise en forme d’emballages (bio)dégradables

Publications récentes de l’équipe : Polylactide-grafted dextrans : synthesis and properties at interfaces and in solution C. NOUVEL, C. FROCHOT, V. SADTLER, P. DUBOIS, E. DELLACHERIE, J.L. SIX Macromolecules 2004, 37, 4981-4988 Amphiphilic polysaccharides: useful tools for the preparation of nanoparticles with controlled surface characteristics A. DURAND, E. MARIE, E. ROTUREAU, M. LEONARD, E. DELLACHERIE Langmuir 2004, 20, 6956-6963 Concentration dependence of aqueous solution viscosities of amphiphilic polymers E. ROTUREAU, E. DELLACHERIE, A. DURAND Macromolecules 2005, 38, 4940-4941 New physically and chemically cross-linked HA-based hydrogels for cartilage repair. C. HUIN-AMARGIER, P. MARCHAL, E. PAYAN, P. NETTER, E. DELLACHERIE Journal of Biomedical Materials Research 2006, 76A, 416-424 Aqueous solutions of native and hydrophobically modified polysaccharides: temperature effect A. DURAND, E. DELLACHERIE

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Biomacromolecules 2006, 7, 958-964

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NOM : DESBRIERES Prénom : JACQUES Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Physico-Chimie des polymères (LPCP), UMR CNRS 5067 Adresse : Hélioparc Pau Pyrénées – 2 Avenue Président Angot – 64053 PAU cedex 9 Tel : 05 59 40 76 02 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Notre unité a une activité reconnue dans le domaine des polymères (d’origine synthétique ou naturelle) et la pluridisciplinarité des chercheurs (chimistes, physico-chimistes et physiciens) permet d’avoir un spectre de compétences qui s’étend de la chimie dédiée (pour l’obtention de propriétés spécifiques) jusqu’aux propriétés d’usage et de mise en œuvre des matériaux polymères en passant par leur caractérisation et l’étude de leurs propriétés physico-chimiques.

Collaborations existantes : Nous collaborons tant avec des entreprises nationales ou internationales qu’avec les équipes académiques dans les domaines de l’élaboration de nouveaux matériaux polymères (à structure ou architecture contrôlée) en utilisant de nouveaux procédés respectueux de l’environnement , de la formulation de matériaux à propriétés spécifiques et l’étude de leurs propriétés.

Collaborations recherchées : Domaine des Ecomatériaux (élaboration et formulation de matériaux, étude des cycle de vie des polymères) et des polymères naturels

Propositions d’actions communes : • Elaboration (synthèse et/ou modification chimique) de matériaux polymères par des procédés respectant l’environnement (humain et nature) • Matériaux de dépollution • Etude du cycle de vie de matériaux polymères (rôle des différents paramètres, processus, élaboration de nouveaux matériaux)

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les activités scientifiques de l’équipe se répartissent selon quatre axes : * Polymères Conjugués : Lors de ces dernières années, les activités du laboratoire dans le cadre de ce thème ont concerné les deux types de polymères conjugués, semi-conducteurs et conducteurs. L’activité sur les diodes électroluminescentes a été orientée dans le but d’améliorer la solubilité et le rendement de luminescence de systèmes émetteurs dans le bleu. Des architectures en peigne, de type polystyrène greffé par de courtes chaînes conjuguées ont été élaborées et testées en diodes électroluminescentes. Parallèlement, une étude systématique a été réalisée sur des dérivés du PPV (émetteurs rouges) et des composés modèles (émetteurs verts) pour comprendre les relations structure/propriétés. Un nouveau domaine d’application à savoir celui du photovoltaïque organique a été abordé depuis deux ans. Dans le domaine des polymères conducteurs intrinsèques (PCI), l’accent a porté sur l’amélioration des procédés de synthèse pour obtenir des systèmes cœur/écorce, qui offrent une dispersion du PCI contrôlable et les propriétés mécaniques du cœur isolant, en insistant en particulier sur le respect de l’environnement et des conditions de sécurité. * Polymères Hydrosolubles : De l’élaboration contrôlée de système macromoléculaire à la compréhension des mécanismes d’interaction en milieu aqueux. Durant ces dernières années nous avons focalisé nos activités sur les systèmes macromoléculaires amphiphiles ou à propriétés complexantes d’origine synthétique ou naturelle et les mécanismes d’interaction en milieu aqueux (avec d’autres marcomolécules, des tensioactifs ou des espèces ioniques). Ces systèmes hydrosolubles contiennent des groupements présentant des interactions fortes (de type hydrophobe ou électostatique) en solution aqueuse qui peuvent évoluer de manière différente en fonction de paramètres extérieurs tels que la température, la force ionique, le pH, l’application d’un champ électrique… Les résultats de ces recherches sont transcrits en terme d’applications potentielles afin d’ouvrir la voie vers de nouvelles valorisations de ces systèmes ou la valorisation des ressources dont elles sont issues (telles que les ressources agricoles ou marines). La recherche de procédés respectant l’environnement et l’élaboration de matériaux dégradables font partie des préoccupations de cette thématique. * Polymères fondus et fluides complexes Les travaux développés dans ce thème ont pour objectif la compréhension des propriétés rhéologiques et mécaniques de matériaux à base de polymères naturels ou synthétiques en relation avec leur structure. Les projets de recherche s’étendent de la synthèse de matériaux modèles jusqu’aux propriétés de mise en œuvre. L’approche développée au laboratoire est de modéliser les relations entre les propriétés viscoélastiques linéaires et non linéaires des matériaux (en pression et température) et leur structure à l’échelle nanométrique et moléculaire (motif chimique, stéréorégularité, distribution des masses molaires, topologie des ramifications, systèmes polyphasiques). En particulier des composites thermoplastiques renforcés de charges végétales ont été étudiés. * Polymères et Interfaces Les qualités d'auto - adhésion qui caractérisent les adhésifs à base polymère résultent de l'interaction des différents constituants de mélanges ou "formulations" complexes. Les constituants essentiels en sont le plus souvent une base polymère qui apporte la tenue mécanique et un oligomère ou "résine tackifiante" qui va amener du poissant ou "tack" au système. La compréhension des phénomènes d'adhérence a conduit le Laboratoire à mener des études fondamentales sur des systèmes modèles pour comprendre et modéliser la physique de l'adhérence en fonction de la structure des matériaux polymères et de la composition physicochimique de systèmes autoadhésifs. Un autre résultat clé concerne le design et la synthèse de nouvelles molécules permettant d’atteindre des propriétés de mise en œuvre et d’applications spécifiques ou nouvelles. Quelques références : - REYNAUD S., KOHUT-SVELKO N. : « Particules nanocomposites électriquement conductrices possédant un cœur de polyacrylate et une écorce de polyaniline ». Brevet n° 05 08172. Dépôt Juillet 2005. - CLAVE E., FRANÇOIS J., BILLON L., SEBE G., DE JESO B., GUIMON M-F. : « Crude and modified corncobs as complexing agents for water decontamination », Journal of Applied Polymer Science, (2004), 91(2), 820-826. - BABAK V G., DESBRIERES J., TIKHONOV V E.. : « Dynamic surface tension and dilational viscoelasticity of adsorption layers of a hydrophobically modified chitosan ». Colloids and surfaces A, (2005), 255(1-3), 119-130. - KARAKY K., REYNAUD S., BILLON L., FRANÇOIS J., CHREIM Y. « Organosoluble star polymers from cyclodextrin core. », Journal of Polymer Science, Part A Polymer chemistry, (2005), 43,5186.

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- Delphine BURLOT « Développement de matériaux composites thermoplastiques renforcés par des charges végétales : étude rhéologique, mécanique et physico-chimiques » , thèse soutenue en 2004 (Université de Pau et des Pays de l’Adour)

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NOM : DONARD Prénom : Olivier Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : INSTITUT PLURIDISCIPLINAIRE POUR L’ENVIRONNEMENT ET LESMATERIAUX IPREM CNRS/UPPA Adresse : Avenue du Président Angot, Hélioparc 64053 Pau Tel : 0559 407751 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Axe primaires :

CHIMIE ANALYTIQUE BIOINORGANIQUE ET ENVIRONNEMENT ENVIRONNEMENT ET MICROBIOLOGIE CHIMIE PHYSIQUE PHYSIQUE ET CHIMIE DES POLYMERES

Axes horizontaux : Réactivité et réponses biologiques à l’écodynamique des contaminants

Matériaux à propriétés spécifiques Solutions pour l’environnement Stratégies analytiques et caractérisation

Collaborations existantes : Collaborations importantes avec le tissu industriel local et national sur les secteurs de recherche fondamentaux mais aussi sur les axes horizontaux qui relèveraient plus particulièrement d’actions « Chimie durable ». Collaborations avec ARKEMA, IFP, TOTAL, SAFT, …. Intégration dans les pôles de compétitivités dont certains aspects peuvent concerner la « Chimie Durable :: AESE, Prod’Innov,.. Participation à la structuration du future Pôle de compétitivité AVENE aquitaine : Avenir, Energie, Environnement (http://www.pole-avene.com)


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Chimie analytique, réduction à la source, biodégradabilité des polymères, écomatériaux, domaine des catalyseurs et nanotechnologies pour l’environnement et la « chimie durable »

Propositions d’actions communes : Analyse et caractérisation Matériaux pour l’environnement, Ecomatériaux Stratégies de dépollution (physique/chimique/microbiologique)

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les activités de recherche de l’IPREM se situent au cœur des compétences en chimie (analytique, théorique, matériaux, polymères) et du domaine des sciences biologiques (microbiologie). Les compétences propres ou croisées des équipes qui composent l’institut permettent de dégager des actions qui relèveraient directement du domaine « Chimie Verte ». Axes fondamentaux :

• CHIMIE ANALYTIQUE BIOINORGANIQUE ET ENVIRONNEMENT Développement de techniques analytiques originales en chimie analytique bioinorganique Discrétisation et miniaturisation de l’information analytique

• ENVIRONNEMENT ET MICROBIOLOGIE Biodépollution des sites contaminés par les hydrocarbures

• CHIMIE PHYSIQUE Ecomatériaux Matériaux pour l’énergie Matériaux nanostructurés pour l’environnement

• PHYSIQUE ET CHIMIE DES POLYMERES Matériaux polymères micro et nanostructurés Polymères fonctionnels synthétiques et naturels en milieu aqueux Axes horizontaux :

• REACTIVITE ET REPONSES BIOLOGIQUES A L’ECODYNAMIQUE DES CONTAMINANTS Réponses adaptatives des de la diversité microbienne aux pressions des contaminants

• MATERIAUX A PROPRIETES SPECIFIQUES Traitement, fonctionnalisation et caractérisation des surfaces Modification des propriétés de surface de matériaux polymères par procédé à plasma froid

• SOLUTIONS POUR L’ENVIRONNEMENT Décontamination des sols et sédiments Chimie verte, réduction des effluents à la source et mesures en continu Processus photocatalytiques en phase gazeuse pour la dépollution des gaz Structure et Propriétés de Polysaccharides bactériens, biopolymères et biodégradation des polymères.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : DUMARTINEIX Prénom : Sylvie Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) :

OSEO anvar

OSEO anvar (filiale du holding OSEO) soutient les prises de risque liées au développement de programmes d'innovation et de transfert de technologie auprès des porteurs de projets, laboratoires, créateurs d'entreprises et PME.

Adresse : OSEO anvar 27-31 avenue du Général Leclerc 94710 Maisons-Alfort cedex Tel : 01 41 79 91 00 E-mail : [email protected]



http://oseo.fr/oseo/filiales_metiers/oseo_anvar

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : DUNACH Prénom : Elisabet Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Chimie des Molécules Bioactives et des Arômes, LCMBA, UMR 6001 Adresse : Université Nice-Sophia Antipolis, Faculté Sciences, Parc Valrose 06108 Nice Cedex 2 Tel : 0492076142 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - méthodologie catalytique de synthèse incluant : catalyse d’oxydation ; électrosynthèse ; catalyse par des « super-acides de Lewis ; catalyse

enzymatique - chimie fine - applications en chimie des arômes et parfums

Collaborations existantes : Pour l’équipe de « Chimie Fine », collaborations en cours : Pr. K. Narasaka (Tokyo, Japon) - Pr. R. Mohan (Bloominghton, USA) - Pr. J. C. Bayon (Barcelone, Espagne) - Pr. M. J. Medeiros (Braga, Portugal) - Pr. J. M. Pons (Marseille) - Dr. A. Heumann (Marseille) - Pr. P. Rollin (Orléans).


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Valorisation des procédés de chimie fine mis au point au laboratoire.


- Colloque ou journées scientifiques spécifiques sur « Chimie et développement durable » - Coordination pour action européenne

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe L’équipe de « Chimie Fine » du laboratoire LCMBA à l’Université de Nice s’intéresse à la mise au point de nouvelles méthodologies catalytiques de synthèse organique. Nos thématiques s’inscrivent dans la perspective du développement durable et de la « chimie verte », impliquant comme objectifs des processus plus propres, plus catalytiques, l’utilisation de matières premières renouvelables (O2, CO2, S8), moins de déchets, l’utilisation de solvants moins polluants, des réactions sans solvant, … Les divers thèmes en cours de développement sont :

- Catalyse d’oxydation par l’utilisation de l’oxygène moléculaire. Développement d’un système original basé sur le couple Bi(III)/Bi(0) pour l’oxydation de substrats oxygénés de type époxyde, cétol, hydroxyacide. (11 publications de 2002-06, 1 brevet).

- Catalyse par voie électrochimique. Activation et incorporation de dioxyde de carbone à des substrats organiques de manière sélective et catalytique. L'association de l'électrochimie et de la catalyse par des complexes de métaux de transition, particulièrement du nickel, a été explorée pour obtenir des transformations nouvelles. Un intérêt particulier a été porté aux processus réductifs de cyclisation, ainsi qu’à l’électrosynthèse d'acides arylboroniques à partir de dérivés halogénés peu activés et à l'électrosynthèse de triflates et de bis(triflimidures) métalliques. (21 publications de 2002-06, 1 brevet).

- Catalyse par des « super-acides » de Lewis, de type triflate et bis-triflimidure métalliques pour des processus de cycloisomérisation et de fonctionnalisation d’oléfines non activées. Développement de réactions d’allylation de type Friedel-Crafts catalytiques. (18 publications de 2002-06, 1 brevet)

- Catalyse enzymatique, nouveau projet basé sur l'utilisation d’enzymes en synthèse organique avec une orientation méthodologique. 5 Publications récentes : “Cycloisomerisation of 1,6-dienes catalysed by super-acids without additives: easy access to polysubstituted 6-membered-ring carbocycles“. F. Grau, A. Heumann, E. Dunach ; Angew. Chem. Int. Ed., 2006, sous presse. "Aluminium(III) trifluotomethanesulfonate as an efficient catalyst for the intramolecular hydroalkoxylation of non-activated olefins: experimental and theoretical approaches", L. Coulombel, M. Rajzmann, J. M. Pons, S. Olivero, E. Duñach ; Chemistry, Eur. J., 2006, sous presse, DOI 10.1002/chem 200501478. "Reductive cyclisation of propargyloxy and allyloxy �-bromoester derivatives using environmentally friendly electrochemical methodologies", E. Duñach, A. P. Esteves, M. J. Medeiros, S. Olivero ; Green Chem., 2006, 8, 380-385. "First example of a Lewis acid-catalysed cycloisomerisation of non-activated olefinic alcohols to cyclic ethers", L. Coulombel, I. Favier, E. Duñach ; Chem. Comm., 2005, 2286-2288. "An efficient synthesis of functionalised indanes using electrochemical cyclisation", S. Olivero, R. Perriot, A. R. Baru, E. D. Bell, R. S. Mohan, E. Duñach ; Synlett, 2006, sous presse.

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NOM : DUPRE Prénom : Jean-Yves Ministère de l’Agriculture et de la Pêche CGAAER Adresse : 251, rue de Vaugirard 75015 PARIS Tel : 06 72 14 76 01 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - biocarburants, biocombustibles, biomatériaux, bioproduits

Collaborations existantes : - nombreuses notamment avec les pôles de compétitivité Industries et Agro-ressources et Qualitropic, dont je suis le correspondant interministériel

Collaborations recherchées : - possibilité de partenariat pour des projets, en particulier :

- chimie verte (biocarburants, acides organiques, alcools, esters en particulier) - plastiques biodégradables ou renouvelables


- procédés de bioraffinage de la biomasse

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Pas d’activités purement scientifiques gérées directement, mais suivi d’activités de R&D menées par des pôles (ex : acides aconitique, lévulinique, succinique, policosanols, acroleine, etc…)

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NOM : DUPREZ Prénom :Daniel Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Catalyse en Chimie Organique LACCO, UMR 6503 Adresse : 40 Av. Recteur Pineau 86022 POITIERS Cedex Tel : 05 49 45 39 98 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Les thèmes du LACCO s'articulent autour de cinq grandes actions de recherche: 1) Actions de prévention : développement d'une chimie basée sur la synthèse de molécules fonctionnelles à partir de réactifs issus des agroressources (en substitution du pétrole). Valorisation du glycérol. Valorisation des sucres et autres composés d'origine naturelle. 2) Carburants propres (hydrotraitement, hydrocraquage, oligomerisation de l'éthanol,...). 3) Nouvelles formes d'énergie: H2 (notamment à partir de bio-alcools), piles a combustible, notamment piles à alcools. Il s'agit ici de combiner l'excellent rendement énergétique des piles avec des combustibles "verts". 4) Actions de dépollution air - transport;: études et nouvelles synthèses de matériaux de stockage de l'oxygène, catalyse DeNOx. (toute ces actions sont sous-tendue par la réduction du CO2 dans les transports) - sources fixes (plasma-catalyse, adsorption-catalyse). Objectif: obtenir un taux d'elimination des polluants (notamment les COV) à une faible température avec un rendement énergétique très supérieur aux procédés catalytiques conventionnels. 5) Actions de dépollution eau, notamment vis-à-vis de composés biorésistants - oxydations avancées (O2-H2O2): polluants oxygénés (phénoliques, carboxylique) et azotés (aniline,…) - denitrification . Nouveaux systèmes bimétalliques pour la réduction des nitrates et des nitrites.

Collaborations existantes : Liste non exhaustive


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Industrie (principaux): Total, PSA, Renault, Toyota, CTI (céramiques), IRMA Lorient; CETH Marcoussis (hydrogene); Brandt Industries, Valeo, Bertin industries, Socrematic, Liebherr; diverses industries dans le domaine des Huileries et stéarineries (stéanineries Dubois, Van de Putte,…) , Seche Environnement.

EPIC: IFP (nombreux contrats communs en hydrotraitements, en valorisation du CO2, sur l'hydrogène), CEA (nombreux contrats communs sur les nanomateriaux, les PAC, la dépollution) Universités (française) : IRC (contrat Ademe BIOPAC2), LCS Caen ( Contrat Ministère NACACOMO; Contrat Predit DECADE, RECONOME), LMSPC Strasbourg (Contrat Predit RECONOME) , LRS Paris VI (ANR blanche) Universités étrangères : nombreux programmes de coopération internationale avec les EU, le Japon, le Portugal, la Hongrie, la Lithuanie, la Colombie, le Brésil, l'Argentine,…

Collaborations recherchées : Nous recherchons des collaborations sur les grandes actions décrites plus haut même si celles-ci sont déjà bien partagées entre plusieurs Laboratoires, en particulier dans les domaines suivants:

- Elaboration de matériaux catalytiques/nanomatériaux et nanosciences ; modèles de centres réactionnels, catalyseurs hybrides, enzymes,…, pour une sélectivité totale (chemio-, régio-, énantiosélectivité).

- Caractérisation des surfaces en état de fonctionnement. Méthodes transitoires. - Mécanismes réactionnels/étapes élémentaires - Marquage isotopique - Modélisation moléculaire - Connaissances et potentiels des principales matières premières renouvelables/analyse de la ressource - Génie des procédés pour la mise en œuvre des réactions catalysées par des solides (chimie fine, énergie, dépollution)

Nous souhaiterions par ailleurs développer les techniques d'analyse qui sont souvent très délicates dans le domaine de la chimie durable. De la même manière nous souhaiterions partager notre expérience avec des équipes plus armées dans le domaine des mécanismes en chimie organique. La structuration est en cours au niveau régional. Il serait souhaitable qu'elle se poursuive au niveau National puis européen.

Propositions d’actions communes : Il est difficile de citer une seule action commune. Les nombreux contrats que nous avons en commun avec d'autres équipes française (et étrangères) doivent bien sûr être gérés en priorité. Dans le domaine de la chimie durable, nous pouvons citer:

- synthèses multiétapes par catalyse hétérogène/catalyse multifonctionnelle - conception de nouveaux matériaux catalytiques et électrocatalytiques, notamment pour des applications en chimie fine, énergie et dépollution. - nouvelles voies de dépollution économes en énergie, voire productrice d'énergie. - nouvelles valorisations d’alcools légers (éthanol), de polyols (cas du glycérol) pour la chimie fine et l'énergie (H2, piles) - utilisation de bioressources /en amont d’AGRICE pour la chimie fine et l'énergie (H2, piles) - réactions Plasma-Catalyse

Toutefois, une proposition d'action qui peut fédérer un grand nombre d'équipes et de nombreux sujets pourrait porter sur la mise en évidence d'intermédiaires à courte durée de vie et/ou à l'état de traces dans les procédés chimiques et catalytiques. Beaucoup de procédés de la chimie de synthèse (molécules naturelles) et de dépollution répondent à ce critère. On souhaite en effet souvent soit obtenir une sélectivité de 100% soit transformer les polluants à 100% ce qui est en réalité difficile à atteindre si l'on se place au niveau de traces résiduelles. L'objectif serait double: identifier ces intermédiaires qui sont le plus souvent "hypothétiques" et vérifier que même à l'état de traces, ils ne sont pas plus nocifs que le produit de départ. Pour éviter la dispersion, on pourra concentrer les études sur quelques application soigneusement choisies. Autour de cette proposition d'action commune pourraient se fédérer des équipes spécialistes dans les domaines suivants (liste non limitative): - cinétiques et mécanismes

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- analyse d'intermédiaires à l'état de traces et/ou à courte durée de vie dans milieux réactifs (gaz, liquide, solide) - analyse d'intermédiaires à l'état de traces et/ou à courte durée de vie en phase adsorbée (cas des catalyseurs) - synthèse de molécules marquées destinées aux études mécanistiques - modélisation moléculaire (notamment pour valider les mécanismes)

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les équipes du LACCO étant impliquées dans plusieurs thématiques liées à la chimie durable, il nous a semblé préférable de résumer les activités par thématique et non par équipe.

I. CATALYSE ET CHIMIE FINE : APPLICATIONS AUX RESSOURCES RENOUVELABLES Les agroressources contiennent, en grande quantité, des molécules carbonées, le plus souvent non toxiques, biodégradables, polyfonctionnelles permettant d'envisager des transformations nombreuses. En outre leur utilisation limite l'effet de serre puisqu’il n'y a pas de déstockage de CO2 comme cela est le cas à partir du carbone fossile. A ce jour, les huiles végétales (100 millions de t/an : palme, coprah, olive, arachide, colza, tournesol, soja, coton…), les sucres, les polysaccharides (1,2 milliards de t/an) dont 32% pour des applications industrielles et 20% pour la fermentation industrielle (production d'éthanol), les composés lignocellulosiques, de même que les composants mineurs peuvent être utilisés pour de nombreuses applications . Les applications industrielles majeures sont les additifs alimentaires, les lubrifiants, les détergents, les cosmétiques, la pharmacie et des développements supplémentaires peuvent être attendus dans le domaine des solvants, des emballages et des polymères. En ce qui concerne les applications énergétiques, par transformation chimique, on obtient des biocarburants, (esters méthyliques d'huiles végétales, éthanol et dérivés ) et des additifs dont la préparation est également étudiée dans notre laboratoire.

Pour mener à bien ces travaux de valorisation d’agroressources, il est nécessaire 1) de mettre en oeuvre des méthodes de synthèse chimio- régio- ou énantiosélectives et 2) d’utiliser les avantages de la catalyse (via des catalyseurs multifonctionnels) qui permet de réduire le nombre d’étapes indépendantes de ces synthèses. En outre ces nouvelles réactions doivent être développées avec un souci du respect de l’environnement (énergie, consommation de réactifs et rejets minimisés). Il est en effet connu que les réactions de Chimie fine, mettant généralement en jeu des synthèses multiétapes, conduisent à une quantité importante de produits secondaires en raison de l’utilisation de réactifs stœchiométriques plutôt que catalytiques. Ce ci nous a conduit comme indiqué ci-dessus à développer de nouveaux systèmes catalytiques à partir de la progression des connaissances dans le domaine des nanosciences.

Cette activité, développée à Poitiers depuis le début des années 1980, a conduit à l’organisation du premier congrès international « catalyse hétérogène et chimie fine » en 1988, expérience renouvelée en 1990 et en 1993 (ce congrès est maintenant organisé par d’autres collègues Européens). Cette activité n’a cessé d’être développée dans le cadre d’actions à caractère fondamental ou appliqué ; nationales, Européennes et internationales de sorte que LACCO a acquis une renommée internationale dans le domaine (au cours des 5 dernières années, plus de 50 publications et 10 brevets dont certains sont déjà ou vont prochainement être exploités). Cette expérience a également conduit à organiser, en mai 2003 à Poitiers, le 1er Symposium international « green chemistry , uses and applications of renewable raw materials » qui a été particulièrement bien suivi par les secteurs public et privé. Un nouveau congrès est en préparation pour la fin 2007.

En outre nous avons participé activement dans les années 90 à la création de VALAGRO « Plateforme de valorisation d’AGRORESSOURCES » destinée entre autres à constituer une interface entre les laboratoires de recherche et l’industrie donc à favoriser l’utilisation de ressources renouvelables et l’application des résultats de laboratoire. Enfin nos activités dans le domaine de la chimie durable ont permis d’appuyer la demande de création d’un pôle de compétitivité « POLE ECOINDUSTRIES-réduire les gaz à effet de serre » porté par la Région POITOU-CHARENTES et en cours de labellisation.

Références 1- Y. POUILLOUX, G. COURTOIS, M. BOISSEAU, A. PICCIRILLI, J. BARRAULT New synthesis of phytosterol esters over solid catalysts. Green Chem. 5, 89-91, 2003. 2- J.M. CLACENS, Y POUILLOUX, J. BARRAULT Selective oligomerization of glycerol over mesoporous catalysts. Topics in Catalysis, 27, N°1-4,137-142, 2004. 3- R. PIERRE, I. ADAM, J. FITREMANN, F. JÉRÔME, A. BOUCHU, G. COURTOIS, J. BARRAULT, Y. QUENEAU Catalytic Etherification of Sucrose with 1,2-epoxydodecane: Investigation of Homogeneous and

Heterogeneous Catalysts. C. R.. Acad. Sc., Sér. II, 7(2), 151-160, 2004.

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4- G. KHARCHAFI, F. JEROME, I. ADAM, Y. POUILLOUX, J. BARRAULT Design of well balanced hydrophilic-lipophilic catalytic surface for the direct and selective monoesterification of various polyols. New J. Chem., 7, 928-934, 2005.

5- N. VILLANDIER, I. ADAM, F. JÉRÔME, J. BARRAULT, R. PIERRE, A. BOUCHU, J. FITREMANN, Y. QUENEAU Selective synthesis of amphiphilic hydroxyalkylethers of disaccharides over solid basic catalysts: Influence of the superficial hydrophilic–lipophilic balance of the catalyst. J. Mol. Catal. A:, 259, 67-77 (2006)

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II. CARBURANTS PROPRES

Deux défis majeurs sont actuellement posés à l'industrie pétrolière avec pour objectif la prévention de la pollution occasionnée par l’utilisation des carburants automobiles: - l’abaissement de la teneur en hétéroélément (essentiellement le soufre) à des teneurs extrêmement faibles (50 ppmS puis à terme 5 ppmS) ; - l’abaissement de la teneur en aromatiques . Dans les deux cas la problématique et les solutions techniques envisageable diffèrent selon qu’il s’agit d’essence ou de gazole. Abaissement de la teneur en soufre. Dans le cas des gazoles il s’agit d’éliminer des impuretés soufrées extrêmement réfractaires aux traitements actuels. Cela risque d’entraîner un bouleversement complet du raffinage en France, avec une sévérisation accrue des procédés existants (température, pression), de nouvelles générations de catalyseurs plus actifs ou la mise au point de nouveaux procédés. Dans le cas des essences il faut éliminer les impuretés soufrées tout en maintenant un bon indice d’octane, ce qui implique de mettre au point des catalyseurs présentant une très grande sélectivité pour l’élimination du soufre. Les objectifs du LACCO sont de comprendre les différents mécanismes impliqués dans les réactions de ruptures de la liaison C-S. Cela implique des études cinétiques poussées sur des molécules modèles ainsi que l'emploi de molécules marquées (notamment D2 et D2S) pour comprendre le rôle de l'hydrogène dans ces réactions. Abaissement de la teneur en hydrocarbures aromatiques. Dans le cas des gazoles cette opération est nécessaire afin de limiter la formation de suies dans les effluents de combustion. Elle est par ailleurs indispensable pour obtenir les gazoles de qualité requise pour l’utilisation des nouveaux moteurs diesel (les aromatiques ont un très mauvais indice de cétane). Elle est cependant extrêmement difficile et a pour principal inconvénient d’occasionner une consommation d’hydrogène importante, ce qui la rend très coûteuse. Les recherches mises en œuvre visent la mise au point de catalyseurs très actifs. Pour les essences la problématique est pratiquement inverse car l’élimination des aromatiques entraîne ipso facto une diminution de l'indice d'octane, les aromatiques ayant un excellent indice d’octane. Celle-ci sera compensée par l'introduction d'alkylats nouvelle génération et également par l'adjonction de coupes oxygénées (éthers, en particulier) ce qui entraîne (et entraînera) une mutation profonde du schéma de raffinage. Nouveaux additifs carburants issus de la biomasse Les bioalcools et en particulier le bioéthanol sont d'excellents synthons pour préparer de nouvelles molécules aptes à servir d'additifs aux carburants. Le cas des ethers (ETBE) est bien connu mais il fait appel outre l'alcool à une molécule (l'isobutene) d'origine pétrochimique. L'objectif ici est de prépare des additifs uniquement à base de bioressources. Partenaires: Industriels du pétrole et Institut Français du Pétrole. References 1- G. PEROT Hydrotreating catalysts containing zeolites and related materials – Mechanistic aspects related to deep desulfurization. Catalysis Today 86, 111-128, 2003 2- D. RICHARDEAU, G. JOLY, C. CANAFF, P. MAGNOUX, M. GUISNET, M. THOMAS, A. NICOLAOS Adsorption and reaction over HFAU zeolites of thiophene in liquid hydrocarbon solutions. Appl. Catal.

A:General, 263, 49, 2004. 3- S. TEXIER, G. BERHAULT, G. PÉROT, V. HARLE, F. DIEHL Activation of alumina-supported hydrotreating catalysts by organosulfides - Comparison with H2S and effect of different solvents. J. Catal. 223, 404-

418, 2004. 4- D. MEY, S. BRUNET, C. CANAFF, G. PEROT, F. MAUGE, C. BOUCHY, F. DIEHL. HDS of a model FCC gasoline over a sulfided CoMo/Al2O3 catalyst. Effect of the addition of potassium. J. Catal, 227, 425-

436, 2004 5- *S. BRUNET, D. MEY, G. PEROT (*), C. BOUCHY, F. DIEHL. On the hydrodesulfurization of FCC gasoline: a review. Applied Catalysis A: General, 278 (2005) 143-172.

III HYDROGENE et PILES à COMBUSTIBLE Si le principe des piles à combustible (transformation de l'énergie chimique en énergie électrique) est connu depuis longtemps, de nombreux défis restent posés pour une industrialisation de masse dans les transports terrestres :

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Les piles à hydrogène sont technologiquement au point mais deux verrous doivent être levés: Il est nécessaire d'obtenir des catalyseurs plus performants (plus résistants aux poisons et notamment à CO) et moins chers (moins chargés en métaux précieux). La production in situ d'hydrogène par reformage doit être améliorée

Les piles à alcool direct sont extrêmement prometteuses mais leur fonctionnement n'est pas optimisé. Pour un développement industriel, il faut donc réaliser des avancées technologiques importantes (électrocatalyseurs résistants aux espèces poisons) ce qui requiert des recherches amont encore très importantes.

Les piles à hydrocarbures ne semblent envisageables qu'en version Haute Température avec membranes céramiques. Leur développement est encore plus aléatoire même si leur technologie semble extrêmement séduisante (pas de modification du réseau de distribution de carburant, le même "fuel" alimentant indistinctement les moteurs thermiques et les piles).

Le LACCO est très engagé dans les recherches sur les piles à alcool. Deux voies sont particulièrement explorées: - Le reformage d'alcool en H2 + CO2, couplé à une pile à hydrogène. Les études portent principalement sur le reformage du bioéthanol. Celui-ci présente un intérêt particulier comme

source d'hydrogène pour plusieurs raisons: (i) en tant que biocarburant, le bilan net de CO2 est très avantageux vis-à-vis d'un carburant fossile y compris le gaz naturel.; (ii) il est liquide, facilement distribuable et non toxique (contrairement au méthanol par exemple); (iii) sa teneur en soufre est très faible sans risque majeur pour l'empoisonnement des catalyseurs; (iv) compte tenu de la structure actuel des carburants en France, la pression sur le bioéthanol comme substitut à l'essence est beaucoup moins forte que sur le biodiesel.

- Les piles à alcool "direct". L'effort a porté jusqu'à présent sur la pile à méthanol direct qui semble la plus prometteuse en terme d'industrialisation. Des progrès substantiels ont été réalisés qui autorise des densités de courant qui se rapprochent des objectifs économiques. L'utilisation d'électrocatalyseurs encore plus performants (en terme d'efficacité, de résistance à CO, ..) est en cours d'évaluation. D'autres "fuels" sont également visés, en particulier l'éthanol qui présente des potentialités économiques tout à fait intéressantes. Pour ces études, le LACCO a développé des techniques spectroscopiques de pointe pour la caractérisation des électrocatalyseurs en fonctionnement .

Partenaires : réseau PACo puis PAN-H et PNRB, IFP, CETH, SODETEG-Thomson, CEA, Pôle MTA

Références 1- C. LAMY, J.M. LEGER. Electrocatalysis with electron-conducting polymers modified by noble metal nanoparticles in "Catalysis and Electrocatalysis at Nanoparticles Surfaces", A. WIECKOWSKI, E.R.

SAVINOVA et C.G. VAYENAS (Eds), Marcel Dekker, New-York, chap 25, 907, 2003. 2- F. AUPRETRE, C. DESCORME, D. DUPREZ Hydrogen production for fuel cells from the ethanol steam reforming. Topics in Catalysis, 30/31, 487-491, 2004 3- F. VIGIER, C. COUTANCEAU, F. HAHN, E. M. BELGSIR, C. LAMY On the mechanism of ethanol electro-oxidation on Pt and PtSn catalysts: electrochemical and in situ IR reflectance spectroscopy studies. J.

Electroanal. Chem., 563, 81, 2004 4- F. AUPRETRE, C. DESCORME, D. DUPREZ, D. CASANAVE, D. UZIO Ethanol steam reforming over

MgxNi1–xAl2O4 spinel oxides supported Rh catalysts. J. Catal., 233 464-477, 2005. 5- J.M. LÉGER, S. ROUSSEAU, C. COUTANCEAU, F. HAHN, C. LAMY How bimetallic electrocatalysts do work for reactions involved in fuel cells? Example of ethanol oxidation and comparison to methanol.

Electrochim. Acta, 50, 5118, 2005. IVa- ETUDE DES SYSTEMES DE DEPOLLUTION CATALYTIQUE Pour le transport Un autre défi posé cette fois à l'industrie automobile est la réduction drastique de la pollution moteur. Des normes de rejets très sévères sont déjà en vigueur. Elle seront encore plus draconiennes à l'horizon 2005-2010. Trois types de moteurs doivent être considérés qui conduisent a priori à des systèmes de dépollution bien différentiés : • Le moteur à allumage commandé (essence) fonctionnant à la stœchiométrie, c'est à dire avec un rapport air/essence à l'injection proche de 14,6. Dans ces conditions, le rapport oxydants

(O2 + NOx) / réducteurs (CO + hydrocarbures + H2) dans les rejets est proche de l'unité. Le système de dépollution de ce type de moteur repose sur l'utilisation d'un catalyseur "trois-voies" dont la technologie est maintenant bien au point.

• Le moteur à allumage commandé (essence) fonctionnant en mélange pauvre, c'est à dire excédentaire en air (rapport air/essence très supérieur à 15). Les rejets sont eux-mêmes oxydants de sorte que la technologie "trois-voies" n'est applicable que pour les pots d'oxydation (élimination de CO et des hydrocarbures).

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• Le moteur Diesel (à allumage spontané par compression) qui fonctionne en très large excès d'air. Comme pour le moteur à essence "pauvre", la seule technologie au point est le pot d'oxydation. L'élimination des NOx reste un problème très sensible.

Le LACCO est engagé dans des programmes de recherche, essentiellement sur la catalyse DeNOx en milieu oxydant. Les activités du laboratoire dans ce domaine concernent principalement les moteurs essence pauvre et Diesel. Cependant, dans ces conditions, le large excès d’oxygène présent dans les gaz d’échappement ne permet pas de réduire efficacement les oxydes d’azote avec les catalyseurs trois-voies classiques. Afin de résoudre ce problème, un nouveau concept de catalyseur a été développé, initialement par Toyota puis repris par de nombreux constructeurs. Celui-ci fait appel à une technologie plus complexe, car il fonctionne en deux phases : dans un premier temps les NOX sont stockés sur le catalyseur, puis dans un deuxième temps, ils sont réduits en azote (NSR = NOX storage/reduction). Le second inconvénient de ces moteurs est la faible température des gaz d’échappements qui pose des problèmes au niveau de l’oxydation des hydrocarbures imbrûlés, notamment dans le cas du méthane qui est le plus réfractaire à l’oxydation. Ces programmes visent d'une part à mettre au point des catalyseurs performants et d'autre part à comprendre leur mécanisme d'action. Une partie du projet "DeNOx" est également consacré à l'étude des polluants "non réglementés". Il s'agit de très nombreux composés organiques qui peuvent être classés en trois catégories : (i) les oxygénés (aldéhydes, cétones, éthers, acides carboxyliques,…), (ii)les azotés (nitriles, isonitriles, amines…), les composés oxy-azotés (cyanates, isocyanates, nitro, nitroso, nitrates d'alkyle, …). La formation de ces composés, présents en très faibles traces (0,01 à 1 ppm le plus souvent) doit impérativement être étudiée plus en détail : en sortie moteur mais aussi en sortie de pot. Dans ce dernier cas, outre l'intérêt de bien connaître la formation de composés qui peuvent être hautement toxiques, la nature et la quantité de ces composés renseigne sur le mécanisme d'action des catalyseurs Le Laboratoire a acquis un savoir-faire reconnu dans ce domaine jusqu'à présent peu exploré. Partenaires : industrie automobile : motoristes et équipementiers de lignes d'échappement. Réseau PREDIT References: 1- M. HANEDA, N. BION, M. DATURI, J. SAUSSEY, J.-C. LAVALLEY, D. DUPREZ, H. HAMADA, In situ FTIR study of the selective reduction of NO with propene over Ga2O3-Al2O3. J. Catal., 206, 114-124, 2002. 2- E. ELBOUAZZAOUI, X. COURTOIS, P. MARECOT, D. DUPREZ Characterization by TPR and NOx storage capacity measurements of the ageing by heat treatment and SO2 poisoning of a Pt/Ba/Al2O3 NOx trap

catalyst. Topics in Catalysis, 30/31, 493-496, 2004 3- S. BEDRANE, C. DESCORME, D. DUPREZ 16O/18O isotopic exchange: A powerful tool to investigate oxygen activation on M/CexZr1−xO2 catalysts. Appl. Catal. A, 289 90-96, 2005. 4- S. ELBOUAZZAOUI, E. C. CORBOS, X. COURTOIS, P. MARECOT, D. DUPREZ A study of the deactivation by sulfur and regeneration of a model NSR Pt/Ba/Al2O3 catalyst. Appl. Catal. B, 61 260-267, 2005 5- E. JOUBERT, X. COURTOIS, P. MARECOT and D. DUPREZ NO reduction by hydrocarbons and oxygenated compounds in O2 excess over a Pt/Al2O3 catalyst. A comparative study of the efficiency of different

reducers. Appl. Catal. B, 64, 103-110 (2006).

IVb ETUDE DES SYSTEMES DE DEPOLLUTION CATALYTIQUE pour les sources fixes

La maîtrise de la qualité de l’air, la minimisation et/ou le traitement des rejets en polluants volatils ou véhiculés par l’air et l’aspect énergétique des procédés et processus relatifs à l’utilisation ou au traitement de l’air constituent aujourd’hui un véritable défi concernant la définition d’une gestion raisonnée de cette ressource primordiale.

De nombreuses réponses à des problématiques diverses sur la maîtrise de la gestion de l’air, sur le contrôle des écoulements d’air et de sa qualité devront être apportées dans le quart de siècle en cours, pour minimiser les impacts sur la santé humaine notamment, sur le climat de façon plus générale, et participer à la minimisation de la consommation énergétique d’autre part. Dans ce contexte, l’émergence de nouveaux procédés de gestion de l’air, de son traitement et l’amélioration des performances des procédés existants revêt une importance stratégique. Une approche intégrée, prenant en compte une étape de diagnostic précis, le développement de nouvelles technologies, la caractérisation des phénomènes de transferts de matières ou matériaux en interaction avec l’air, ainsi que les transferts d’énergie doit être mise en place.

Deux grandes lignes d’action peuvent être définies, et concernent : - L’air comme vecteur de pollution : polluants volatils gazeux et particulaires- leur élimination ou traitement dans les effluents industriels ou dans les ambiances habitées.

- L’air comme vecteur énergétique pour le conditionnement des espaces habités : (habitat, ou habitacles).

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La mise au point de procédés de traitement de l'air efficaces et peu consommateurs d'énergie pourrait permettre de répondre rapidement à une demande de traitement des effluents gazeux, en raison du renforcement des réglementations, provenant de grandes et petites entreprises pas encore équipées de dispositifs d'épuration de l'air. Au niveau de l'habitat où peuvent être concentrés des polluants d'origines diverses, intérieure ou extérieure (dégazage de matériaux polymères, de peintures, de colle, de produits ménagers, d'odeurs diverses...), un tel produit pourrait limiter le renouvellement de l'air par un apport d'air provenant de l'extérieur, ce qui diminuerait la dépense énergétique due au chauffage en hiver, et éventuellement à la climatisation en été.

L'approche novatrice du projet repose sur l'association de plusieurs technologies innovantes complémentaires, telles que le plasma non-thermique, la catalyse et/ou l'adsorption. Ces technologies, prises isolément ne répondent qu'imparfaitement à l'objectif de dépollution. Afin de répondre aux nombreuses demandes de faisabilité provenant des acteurs du monde socio-économique, la réalisation d’une unité semi-pilote permettant d’aborder tous les problèmes de flux et de génie des procédés serait d’une grande utilité. En effet comme les cas suivants, elle permettrait de valider les résultats obtenus à l’échelle du laboratoire.

References 1- L. PINARD, P. MAGNOUX, P. AYRAULT, M. GUISNET, Oxidation of chlorinated hydrocarbons over zeolite catalysts. 2.Comparative study of dichloromethane transformation over a NaX and NaY zeolites. J.

Catal., 221, 662, 2004. 2- M. TARALUNGA, J. MIJOIN, P. MAGNOUX Catalytic oxidation of chlorobenzene, a model compound for dioxins, over Pt/zeolite catalysts. Organohalogen Compounds, 66, 1160, 2004 3- C. AYRAULT, J. BARRAULT, N. BLIN-SIMIAND, F. JORAND, S. PASQUIERS, A. ROUSSEAU, J.M. TATIBOUET Oxidation of 2-heptanone in air by a DBD-type plasma generated within a honeycomb monolith

supported Pt-based catalyst. Catal. Today, 89, 75-81, 2004. 4- M. TARALUNGA, J. MIJOIN AND P. MAGNOUX Catalytic destruction of chlorinated POPs—Catalytic oxidation of chlorobenzene over PtHFAU catalysts, Appl. Catal. B: Environmental, 60, 163-171 (2005) 5- S. GIRAUD, G. LOUPIAS, H. MASKROT, N. HERLIN-BOIME, S. VALANGE, E. GUÉLOU, J. BARRAULT, Z. GABELICA, Dip-coating on TiO2 foams using a suspension of Pt–TiO2 nanopowder synthesized by

laser pyrolysis—preliminary evaluation of the catalytic performances of the resulting composites in deVOC reactions, J. Europ. Ceram. Soc., in press.

V. TRAITEMENT de l'EAU par VOIE CATALYTIQUE Le LACCO est engagé dans le programme "eau" de l'Université de Poitiers (12e CPER) à la fois sur les traitements d'oxydation (O2 et H2O2) ainsi que sur les traitements réducteurs (dénitrification). 1- Oxydations avancées Les normes de rejet dans les eaux résiduaires industrielles vont imposer des traitements des polluants de plus en plus poussés. On considère, en effet, que les traitements biologiques ne sont applicables qu’à des eaux peu chargées en polluants (<1 g L-1) qui doivent être également peu toxiques. A l’opposé, quand la charge organique est très élevée (>100 g L-1), des traitements d’incinération peuvent être envisagés. Néanmoins, ces traitements requièrent des installations lourdes et sont générateurs de pollution secondaires (dioxines...) particulièrement sévères. Pour une large gamme de composés et à des concentrations moyennes, l’oxydation des polluants organiques par OVH (Oxydation Voie Humide) est une technique bien adaptée au traitement des rejets industriels. Il reste que les réactions d’oxydation sont soit trop lentes (durée d’oxydation de plusieurs dizaines d’heures) soit réalisées dans des conditions extrêmement sévères de températures et de pressions. La voie catalytique en OVH semble donc très prometteuse. En dépit de quelques développements au niveau industriel, la connaissance de ces systèmes catalytiques et de ces milieux réactionnels restent très parcellaires. L’objectif de ce projet est donc d’étudier tous les aspects de l’oxydation voie humide catalysée (OVHC) par O2 (D. Duprez et J. Barbier Jr) et par H2O2 (J. Barrault et JM Tatibouet) selon quatre axes de recherches : (i) étude des espèces réactives d’oxygène (notamment par RPE, collaboration avec J Fournier, Paris VI) qui conditionnent en partie le catalyseur à mettre en œuvre, (ii) étude des schémas et des mécanismes de transformation de plusieurs classes de composés organiques (classe 1: acides carboxyliques et composés phénolés; classe 2: composés azotés; classe 3: composés chlorés lourds), (iii) étude de la stabilité des catalyseurs (en relation avec l’évolution des caractéristiques redox de la surface) et (iv) étude du génie chimique des réactions

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d’OVHC, et en particulier les réactions dans des réacteurs triphasiques continus à température et pression élevées. Sur le site poitevin, l'ozonation catalytique (alternative à O2 et H2O2) est étudiée par B. Legube. 2- Réduction des nitrates

La réduction catalytique des nitrates conduit à la formation d’azote moléculaire, d’hydroxydes, et d’ammonium, produit indésirable de la réaction. Les catalyseurs actifs pour cette réaction sont des catalyseurs bimétalliques constitués d'un métal noble et d’un ajout facilement oxydable, dispersés sur un support comme l’alumine et la silice. Le réducteur le plus souvent utilisé est l’hydrogène. Les réactions sont réalisées à température ambiante et pression atmosphérique. Cette réaction se déroule en deux étapes : (i) La réduction des nitrates en nitrites, qui s'effectue sur l'ajout par oxydoréduction directe. Elle entraîne l’oxydation de l’ajout qui est ensuite ramené à l'état métallique grâce à l'hydrogène adsorbé sur le métal noble. (ii) La réduction des nitrites en azote moléculaire qui se produit sur le métal noble par réduction catalytique.

Dans le but d’ améliorer la sélectivité en azote, les paramètres étudiés sont la nature du support, du métal noble et de l’ajout, et les conditions opératoires. Le pH est un des paramètres clés pour une bonne sélectivité, les valeurs élevées de pH, favorisées par la production d’hydroxydes en cours de réaction, favorisent la formation d’ammonium. Jusqu’à présent, les meilleures sélectivités en azote (>96%) ont été obtenues en présence d’un catalyseur Pd-Sn/SiO2 en utilisant l’acide formique comme réducteur. Partenaires: Industriels spécialisés dans le traitement des déchets. Références: 1- L. OLIVIERO, J. BARBIER Jr, D. DUPREZ, Wet air oxidation of nitrogen-containing organic compounds and ammonia in aqueous media. A review. Appl. Catal. B., 40, 163-184, 2003. 2- E. GUÉLOU, J. BARRAULT, J. FOURNIER, J.M. TATIBOUET Active iron species in the catalytic wet peroxide oxidation of phenol over pillared clays containing iron. Appl. Catal. B: Env., 44,1-8, 2003 3- A. GARRON , K. LÁZÁR, F. EPRON Effect of the Support on Tin Distribution in Pd-Sn/Al2O3 and Pd-Sn/SiO2 Catalysts for Application in Water Denitration. Appl. Catal.B., 59, 57, 2005. 4- B. RENARD, J. BARBIER Jr, D. DUPREZ, S. DURECU Catalytic wet air oxidation of stearic acid on cerium oxide-supported noble metal catalysts. Appl. Catal. B., 55, 1-10, 2005. 5- J.M. TATIBOUËT, E. GUÉLOU, J. FOURNIER Catalytic oxidation of phenol by hydrogen peroxide over a pillared clay containing iron. Active species and pH effect. Topics Catal., 33, 225-232, 2005 6- A. GARRON AND F. EPRON, Use of Formic acid as reducing agent for application in catalytic reduction of nitrate in water”. Water Research, 39, 3073-3081, 2005.

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NOM : EHRHARDT Prénom : Jean-Jacques Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Chimie Physique et Mircrobiologie pour l’Environnement Adresse : 405, rue de Vandoeuvre – 54600 Villers-lès-Nancy Tel : 03 83 68 52 20 E-mail : [email protected]





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NOM et Prénom des porteurs de l’action scientifique proposée : RUBY Christian , HANNA Khalil et JORAND frédéric Laboratoire : Laboratoire de Chimie Physique et Mircrobiologie pour l’Environnement LCPME UMR 7564 CNRS-Université 405, rue de Vandoeuvre – 54600 Villers-lès-Nancy Directeur Jean-Claude Block Tel : 03 83 68 52 20 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Structure et réactivité aux interfaces liquide-solide Adhésion-agrégation des microorganismes dans l'environnement Méthodologie - instrumentation - métrologie et capteurs

Collaborations existantes : Notre démarche scientifique se développe au sein des trois équipes de l'unité et bénéficie de collaborations régionales (LEM; LEMTA; SRSMC; LIMOS; LSCM; LSGC), nationales (ENSCP-Paris; IPN-Orsay; LMPC-Mulhouse; LCP-Paris-Sud; CERI-Orléans; Polytechnique-Paris), et internationales (2 réseaux de laboratoires européens en relation avec les deux projets européens conduits par le LCPME; RIVM-Bilthoven, NL; Inst.G. Lippman-Lux; ainsi que la School of Chemistry-Melbourne).


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Le LCPME envisage de collaborer avec des équipes en chimie analytique (techniques couplées ICP/MS et LC/MS), en modélisation du transfert réactif et en chimie moléculaire.

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Action proposée : " Devenir des substances organo-minérales dans les milieux complexes : compréhension des mécanismes se produisant à l’interface oxydes de fer / solution " La mobilité des éléments traces (métaux lourds et polluants organiques) dans la phase aqueuse des sols est fortement influencée par les phénomènes qui se produisent à l’interface minéral/solution (précipitation/dissolution, adsorption/désorption, etc.). Le rôle des oxydes du fer dans la dynamique des ces éléments a conduit les trois équipes du LCPME à étudier de manière transversale et pluridisciplinaire les propriétés de surface des minéraux modèles et de leur réactivité vis-à-vis des espèces polluantes [1-3]. En particulier, les hydroxydes doubles lamellaires mixtes FeII-FeIII, dénommés plus communément "rouilles vertes", sont capables de réduire divers anions polluants en modifiant leur comportement en terme de mobilité et de toxicité [1, 2]. De plus, les rouilles vertes peuvent subir une réaction d’oxydation in situ qui conduit à la formation d’un oxyhydroxysel ferrique [4] et des processus redox réversibles sont susceptibles de se produire au sein d’un même composé solide. Ainsi, des "rouilles vertes" riches en FeIII seraient utilisées pour régénérer les phases plus actives riches en FeII. En effet, des récents résultats ont montré que l’activité ferriréductrice bactérienne est capable de conduire à la formation des rouilles vertes à partir d’oxyhydroxydes ferriques (FeIII) [5].. Ces découvertes sont encourageantes et les équipes du LCPME souhaitent poursuivre l’étude de la réactivité de ces composés dans des systèmes complexes en utilisant des outils spécifiques (spectroscopies Mössbauer et Raman in situ). Ces techniques permettront d’appréhender la spéciation des espèces à l’interface et de caractériser la structure/réactivité des minéraux modèles en mode statique et/ou dynamique (réacteur en colonne). Aussi, le LCPME envisage de collaborer avec des équipes en chimie analytique (techniques couplées ICP/MS et LC/MS), en modélisation du transfert réactif et en chimie moléculaire. La finalité de ce travail est d’obtenir des données génériques intégrables dans les modèles de spéciation chimique afin de prédire de manière quantitative le rôle des oxydes métalliques dans le transport réactif des espèces polluantes dans les milieux complexes et/ou de développer des procédés nouveaux de dépollution. Références : [1] Refait P., Simon L., Génin J.M.R. Reduction of SeO42- anions and anoxic formation of iron(II) - iron (III) hydroxy-selenate green rust, Environ. Sci. Technol. 34, 819-825 (2000). [2] Loyaux-Lawnicsak S., Refait Ph., Ehrhardt J. J., Lecomte P. and Génin J.-M. R. Trapping of Cr by formation of ferrihydrite during the reduction of chromate ions by Fe(II)-Fe(III) hydroxysalt green rusts. Environ. Sci. Technol. 34, 438-443 (2000). [3] Barna L., Mahjoub B., Hanna K., Gourdon R., Assessment of the multi-compound non-equilibrium dissolution behavior of a coal tar containing PAHs and phenols into water, Journal of Hazardous Materials, 132, 277-286 (2006). [4] Ruby C., Upadhyay C., Géhin A., Ona-Nguema G., Génin J.-M.R., In situ redox flexibility of FeII-III Oxyhydroxycarbonate green rust and fougerite, Environ. Sci. Techol. 40, 4696-4702 (2006). [5] Ona-Nguema G., Abdelmoula M., Jorand F., Benali O., Géhin A., Block J.-C., Génin J.-M. R. ,Iron (II,III) Hydroxy-carbonate green rust formation and stabilisation from lepidocrocite bioreduction, Environ. Sci. Technol. 36, 16-20 (2002).

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NOM : ELBAZ-POULICHET Prénom : Françoise Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse :Hydrosciences, UMR 5569 Tel :04 66 20 55 08 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Biogéochimie des contaminants dans les hydrosystèmes Méditerranéens


Collaborations recherchées : Je recherche des collaborations dans les domaines suivants :

Analyse chimique des contaminants émergents Génie des

Propositions d’actions communes : -Développement et optimisation de systèmes passifs in-situ pour la (bio)remédiation les eaux acides minières -Devenir des contaminants émergents dans les hydrosystèmes intermittents

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe De nombreuses substances organiques et inorganiques ainsi que des agents potentiellement toxiques ou pathogènes sont introduits dans les eaux par l’activité humaine. Cette pollution constitue un risque potentiel pour la santé humaine et pour les écosystèmes aquatiques. Les polluants les plus fréquemment étudiés sont les métaux et les métalloïdes, les PCB, et les pesticides. Récemment la recherche environnementale a commencé à adresser le problème des polluants dits « émergeants ». Il s’agit de produits pharmaceutiques, de produits de soin personnel. Le risque de retrouver ces composés bioactifs dans les milieux récepteurs sans que leurs effets spécifiques sur l’environnement aient été testés, est donc important et nécessite une évaluation approfondie. En ce qui concerne les métaux et les métalloïdes se pose le problème des déchets miniers qui génèrent une pollution de la ressource en eau très aigue et de très longue durée (des centaines voire des milliers d’années). Les drainages miniers souvent acides nécessitent la mise au point de systèmes de traitements passifs et sur site. La ressource en eau est également souvent affectée par des pollutions diffuses en métaux et métalloïdes (eaux usées, lixiviats de décharges, apports agricoles, industries) pour lesquelles, il est nécessaire d’identifier les sources, de quantifier les apports et d’approfondir notre connaissance des processus de transport. L’objectif final est une meilleure gestion de la qualité de la ressource en eau à l’échelle d’un bassin. L’axe 1 d’Hydrosciences: « Processus biogéochimiques, risque écologique et remédiation » est structuré autour de trois thèmes. Le thème 1 « Contaminants organiques et biosurveillance du milieu aquatique » (ECORISK). Vise à étudier le devenir dans l’environnement des perturbateurs endocriniens par une approche nouvelle qui consiste à intégrer l’analyse chimique associée à des tests in vitro spécifiques Le thème 2 « Sources, transport, biotransformation des contaminants inorganiques » a pour problématique de déterminer les concentrations, les sources, les processus de transport, les biotransformations des contaminants inorganiques dans les hydrosystèmes. Le thème 3 « Pollutions d’Origine Minière » (POM) met l’accent sur l’étude des processus couplés microbiologiques, géochimiques et hydrologiques qui régulent les concentrations des métaux et métalloïdes dans les eaux affectées par des drainages miniers. GOMEZ E., PILLON A., FENET H., ROSAIN D., DUCHESNE M. J., NICOLAS J.-C., BALAGUER P., et CASELLAS C., 2005. Estrogenic activity of cosmetic components in reporter cell lines:

parabens, UV screens and musks. Journal of Toxicology and Environmental Health, 68, 4, 239-251. RABIET, M., TOGOLA, A., BRISSAUD, F., SEIDEL, J.L., BUDZINSKI H., ELBAZ-POULICHET, F., Consequence of wastewater disposal on the contamination of the water ressource by

pharmaceuticals in a Mediterranean basin. Env. Sci Technol., parue en ligne MORIN, G., JUILLOT, F., CASIOT, C., BRUNEEL, O., PERSONNÉ, J.C., ELBAZ-POULICHET, F., LEBLANC, M., ILDEFONSE, P, and CALAS, G., 2003, Bacterial immobilization and oxidation

of arsenic in acid mine drainage (Carnoulès creek, France). XANES and XRD evidence of As(V)- or As(III)-Fe(III) gels and tooeleite. Env. Sci. Technol. 37, 1705-1712. CASIOT C, LEBRUN S, MORIN G, BRUNEEL O, PERSONNÉ JC, ELBAZ-POULICHET F, 2005. Sorption and redox processes controlling arsenic fate and transport in a stream

impacted by acid mine drainage. Science of the Total Environment, 347, 122-130. CASIOT, C. ; PEDRON, V. ; BRUNEEL, O. ; DURAN, R. ; PERSONNÉ, J.C. ; GRAPIN, G. ; ELBAZ-POULICHET, F, 2006. A new bacterial strain mediating As oxidation in the Fe-rich biofilm

naturally growing in a groundwater Fe treatment pilot unit. Chemosphere, 64, 492-496.

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BRUNEEL O., DURAN R., CASIOT C., ELBAZ-POULICHET F., PERSONNE J.C., 2006. Diversity of microorganisms involved in Fe-As-rich acid mine drainage waters of Carnoulès (France). Applied and Environmental Microbiology, 72, 551-556.

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NOM : ESTOUR Prénom :François Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire AH2B, UMR 6014 CNRS Adresse :Equipe de Chimie Pharmaceutique, Bâtiment TP, 22 Bd Gambetta, 76183 ROUEN Cedex 1 Tel : 02 35 14 86 35 E-mail : [email protected]


Nouveaux catalyseurs biocompatibles

Conception de prodrogues oligosaccharidiques anticancéreuses

Collaborations existantes : Laboratoire de chimie bio-organique, IRCOF-LHO, UMR 6014, rue Tesnière 76131 Mont-Saint-Aignan cedex CRSSA - Département de Toxicologie - Unité d'Enzymologie – Grenoble Laboratoire de Synthèse Bioorganique - Faculté de Pharmacie - UMR 7514 – Strasbourg Service de Marquage Moléculaire et de Chimie Bioorganique, C.E.A., Saclay Laboratoire de Chimie Fine Organique et Hétérocyclique, UMR 6014, rue Tesnière 76131 Mont-Saint-Aignan cedex Laboratoire de Pharmacie Galénique, EA 3234, 22 Bd Gambetta, 76183 ROUEN Cedex 1


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Nouveaux catalyseurs biocompatibles L’objectif poursuivi est de mettre au point des catalyseurs éco-compatibles en mimant le mode d’action des enzymes. La stratégie adoptée consiste à contrôler les positionnements respectifs d’un résidu catalytique (porphyrine, nucléophile, complexe métallique), et d’un site de liaison du substrat dérivant d’une plateforme biocompatible (cyclodextrines, dendrimères, petits polypeptides). 1- Epurateurs biocompatibles pour la détoxification des neurotoxiques organophosphorés Les neurotoxiques organophosphorés sont la base à la fois des armes de guerre chimiques et des insecticides les plus efficaces. Ce projet vise à offrir un arsenal d’épurateurs doux et biocompatibles, en axant les efforts sur l’obtention de catalyseurs à large spectre. La stratégie consiste à contrôler les positionnements respectifs du résidu catalytique et du site de liaison du substrat, afin d’assurer une efficacité optimale pour la catalyse, et de tirer partie des deux principes régissant les activités enzymatiques : la reconnaissance d’un substrat, et la stabilisation d’un état de transition de la réaction catalysée. Nos travaux consistent à utiliser un dérivé oligosaccharidique4 pour piéger l’agent organophosphoré et d’introduire sur la cyclodextrine les nucléophiles pour obtenir une activité OPasique catalytique5. Ces travaux bénéficient d’un appui de la délégation générale pour l’armement Cette thématique s’intègre de surcroît dans un projet sélectionné par l’ANR en 2006. 2- Catalyseurs d’oxydation peptidoporphyriniques biomimétiques Ce projet concerne le développement et l’utilisation de catalyseurs porphyriniques.6,7,8 La création de nouvelles chimiothèques dans le domaine de la catalyse biomimétique repose sur le développement de métalloporphyrines susceptibles de catalyser l’oxydation énantiosélective de liaisons CH non activées. A ce titre, les métalloporphyrines constituent des modèles synthétiques intéressants des enzymes car leur structure est proche de celle de l’hème qui est présent dans de nombreuses protéines, permettant d’accéder à d’autres espèces métalliques instables et hautement réactives. La synthèse de chimiothèques de catalyseurs porphyriniques est basée sur l’utilisation de diverses plateformes et elle est associée à une méthode de ciblage haut débit immunoenzymatique original pour déterminer l’efficacité d’oxydation et l’énantiosélectivité des catalyseurs (Service de Marquage Moléculaire et de Chimie Bioorganique, C.E.A., Saclay). Conception de prodrogues oligosaccharidiques anticancéreuses Ce projet a pour objectif la mise au point d’un système médicamenteux permettant par voie peros une libération d’un principe actif anticancéreux au niveau du côlon. La stratégie adoptée consiste à développer une nouvelle approche technologique pour assurer in situ la libération d’un principe actif au voisinage de la tumeur, site où il sera préférentiellement bioactivé. Cette approche repose essentiellement sur la conception de conjugués « agent cible – cyclodextrine – principe actif ».

4 Masurier N, Estour F, Lefèvre B, Brasme B, Masson P, Lafont O. Carbohydr. Res. (2006), 341(7), 935-940. 5 Masurier N, Estour F, Froment MT, Lefèvre B, Debouzy JC, Brasme B, Masson P, Lafont O. Eur. J. Med. Chem. (2005), 40(7), 615-623. 6 Estour F, Ménager S, Akagah B, Lafont O. Eur. J. Med. Chem. (2003), 38, 925-928. 7 Akagah B, Estour F, Vérité P, Lameiras P, Nour M, Cavé C, Ménager S, Lafont O. Chirality (2004), 16(6), 398-403. 8 Akagah B, Estour F, Vérité P, Seguin E, Tillequin F, Lafont O. J.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : FALK Prénom : Laurent Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire des Sciences du Génie Chimique (UPR 6811) Adresse : 1 rue Grandville , BP 20451, 54 001 NANCY cedex Tel : 03 83 17 50 94 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : intensification des procédés microréacteurs et réacteurs microstructurés.

Collaborations existantes : Programme IMPULSE ANR PROPRESUR ( « procédés propres et sûrs vers l’atelier chimique du futur ») Collaborations industrielles

Collaborations recherchées : Collaborations industrielles


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Intensification des procédés chimiques (réaction , séparation) (méthodologie, analyse, réalisation) pour la synthèse de molécules spécifiques et de produits.

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe L’objectif des recherches menées dans le groupe Génie des Procédés Microstructurés du LSGC vise, par une intégration « muti-échelle » d’un réseau de composants (réacteurs, mélangeurs, contacteurs, échangeurs, séparateurs) micro et méso-structurés, à l’intensification et la miniaturisation des procédés de production chimique. La structuration locale permet grâce à l’intensification d’exploiter des opérations couplées dans des régimes de fonctionnement inhabituels et le pilotage local des phénomènes. L’objectif du groupe est de définir des méthodes et des outils pour l’intensification et la miniaturisation des procédés de production chimique. Un élément clé de l’activité du groupe est le consortium européen IMPULSE . La démarche du groupe s’articule autour de 4 points clés:

o Analyse des phénomènes de transport et de transfert dans les microstructures :

Etude et compréhension des écoulements (micro fluidique) et des processus locaux de transport, transfert, mélange et réaction dans les systèmes micro et millimétriques. Les travaux associent études expérimentales et études de simulation fine des processus couplés.

o Analyse des procédés, intensification et miniaturisation par micro-structuration :

Analyse d’un procédé à partir de ses constantes de temps pour mettre en évidence les étapes limitantes. Recherche des possibilités de lever ces limitations en diminuant l’échelle du système (microstructuration). Recherche de mode de fonctionnement mettant en œuvre des régimes de fonctionnement inhabituels et non rencontrés dans des systèmes classiques.

o Architecture constructale des procédés : L'analyse constructale étudie la conception architecturale du réseau multiéchelles des micro et méso-objets entre eux. Elle concerne le problème de connectique pour le passage de l’échelle macro à l’échelle micro où a lieu l’essentiel de l’intensification sur des critères de minimisation de pertes de charge, d’équi-répartition des débits et du contrôle de la distribution des temps de séjour. Mais elle vise aussi à optimiser les performances globales du système et à déterminer quelles sont les structures géométriques permettant de suivre les trajectoires optimales des transformations physico-chimiques.

o Analyse de la pertinence et comparaison des performances : Une grande partie du domaine d’application concerne la chimie de spécialité et le domaine pharmaceutique pour lesquels les opérations sont souvent menées traditionnellement en réacteurs semi-continus ou discontinus. Une partie des études porte donc sur la comparaison des performances des procédés microstructurés avec les procédés conventionnels. Publications :

http://www.ensic.inpl-nancy.fr/LSGC/pdf/impulse_fr.pdf

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• S. Lomel, L. Falk, J. M. Commenge, J. L. Houzelot, K. Ramdani “The microreactor: a systematic and efficient tool for the transition from batch to continuous process? “ Chem. Eng. Res. & Des. ,84(A5), (2006) 363-369

• J.-M. Commenge, L. Falk, J.-P. Corriou, M. Matlosz “Analysis of Microstructured Reactor Characteristics for Process Miniaturization and Intensification”, Chemical Engineering & Technology, Volume 28, Issue 4, April, (2005), 446-458

• J.-M. Commenge, L. Falk, J.-P. Corriou, M. Matlosz « Intensification des procédés par microstructuration», Compte Rendu de l’Académie des Sciences Physique 5 (2004) 597−608 • J.M. Commenge, L. Falk, J.O. Corriou, M. Matlosz « Optimal design for flow uniformity in microchannel reactors” AIChE Journal (2002), vol. 48, n°2, p 345-358

• Daniel Tondeur and Lingai Luo “Design and scaling laws of ramified fluid distributors by the constructal approach” , Chemical Engineering Science, Volume 59, Issues 8-9, (2004), 1799-1813

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : FARGUES Prénom : Claire Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Equipe Techniques séparatives - UMR GénIAl (n° 1145), INRA, CEMAGREF, ENSIA, INA-PG Adresse : ENSIA, 1 av des Olympiades, 91744 Massy cedex Tel : 01 69 93 50 95 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Techniques séparatives en vue du développement de procédés propres dans l’industrie alimentaire : procédés membranaires, chromatographiques et distillation - Compréhension des phénomènes, modélisation des opérations.

Collaborations existantes : - En chimie analytique, connaissance des molécules : LETIAM – IUT d’Orsay (EA 3343). - En modélisation : Equipe Transferts, Ecoulements et Transformations de l’UMR GénIAl. - Projet avec le LCP Orsay (UMR 8000 CNRS) et l’UMR FLAVIC Dijon (INRA-ENESAD) sur la modélisation moléculaire des membranes denses et des

interactions molécules organiques/ membrane. - Pour la distillation : UMR GMPA (INRA), ENSIACET, Bureau Interprofessionnel du Cognac (BNIC). - Participation à des réseaux et transversalités : Transversalité SFBA (CEPIA, INRA) ; Groupe Modélisation Moléculaire (CEPIA, INRA) ; Réseau

PROSETIA (INRA) ; Réseau CFM.


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L’Equipe Techniques Séparatives étudie la purification et la séparation de solutés, particulièrement dans le domaine des sucres et dérivés, et dans le cadre du recyclage d’eaux de procédés, par procédés membranaires (micro-, ultra-, nano-filtration, électrodialyse, osmose inverse) et chromatographiques. Séparation et purification résultant souvent de couplages, nous avons élargi nos compétences à d'autres opérations (décantation/centrifugation, cristallisation); enfin, nous nous intéressons depuis longtemps à la purification de l'éthanol par distillation.

Un de nos objectifs technologiques est de rechercher de nouveaux procédés ou de rendre des procédés existants propres et sobres, en particulier par la valorisation d’effluents. Dans ce cadre, nos travaux portent sur des solutions réelles (issues de l’industrie alimentaire), complexes de par la nature variée des molécules qu’elles contiennent. Pour rendre les séparations généralisables, nous cherchons à représenter les milieux réels par des mélanges modèles. Nos recherches s’orientent vers une meilleure compréhension et prévision des rétentions de molécules organiques sur support chromatographique ou membranaire, ainsi que vers une meilleure modélisation de leurs séparations par distillation. Pour atteindre ces objectifs nous développons des collaborations avec des équipes CNRS ou INRA travaillant plus spécifiquement sur la modélisation des interactions physico-chimiques.

Dans le cas concret du recyclage de condensats de concentration de vinasses en fermentation alcoolique, nous avons identifié puis quantifié les

molécules à éliminer impérativement et étudions leur rétention par chromatographie d'adsorption, d'échange d'ions et par osmose inverse. La modélisation numérique des équilibres thermodynamiques d’adsorption sur résine et des processus dynamiques sur colonne nous permet de représenter assez fidèlement les séparations obtenues sur solutions réelles (logiciel Matlab). Des travaux similaires sont actuellement menés en osmose inverse. Les travaux sur la distillation portent exclusivement sur les solutions alcooliques que ce soit en distillation batch pour la production des eaux-de-vie ou en distillation continue multiétagée pour la production d'alcool surfin. L'objectif visé est une meilleure compréhension du comportement des composés d'arôme par la mesure des données d'équilibre, la recherche des bons modèles thermodynamiques et la mise en œuvre des progiciels de simulation développés par ProSim. Decloux M., Coustel J. (2004). Production d'alcool surfin : simulation d'une unité de distillation. Industries Alimentaires Agricoles 121(7/8): 9-19. Fargues, C., Broyart, B., Benmami M., Lameloise M.L. (2006). Complete decalcification of saline effluent by associating a carboxylic resin with a chelating resin, Separation Science and

technology 41: 359-377. Maxime D., Lameloise M.L. (2003). Filterability and filtration experiences of viscous complex food salting solutions, Chemical Engineering Research and Design, 81(9), 1150-1157. Morin Couallier, E., Payot, T., Pastore Bertin, A., Lameloise, M.L. (2006). Recycling of distillery effluents in alcoholic fermentation: role in inhibition of 10 organic molecules, Applied

Biochemistry and Biotechnology 133(3): 217-238. Morin-Couallier, E., Salgado Ruiz, B., Lameloise, M-L., Decloux, M (2006). Usefulness of reverse osmosis treatment of condensates arising from concentration of distillery vinasses,

Desalination 196: 306-317.

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NOM : FOLLET Prénom : Claudine Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire des Matériaux et Procédés EA 2443 Equipe verres et biomatériaux Adresse : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis Le Mont Houy 59313 Valenciennes cdex Tel : 03 27 51 18 46 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : synthèse de verres - caractérisation structurale

Collaborations existantes : Unité de Catalyse et Chimie du Solide UMR-CNRS 8181 – CEA Marcoule


Propositions d’actions communes : Contribuer à améliorer l’impact de la chimie sur l’environnement

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe (max une page incluant 5 publications significatives) :

Depuis 98, j’ai développé au laboratoire une activité sur la synthèse de bioverres à base de SiO2, CaO et Na2O. Dans un premier temps, nous avons identifié et étudié 15 verres appartenant à ce diagramme La plupart des verres, que nous avons synthétisés, développent, après 3 jours d’immersion dans le SBF, une couche d’apatite cristallisée.

Depuis, d’autres composés ont été introduits soit à base de P ou de F permettant d’améliorer ces propriétés.

Des études structurales par RMN ont permis d’expliquer certains comportements. Parallèlement, l’élaboration d’un verre bioactif macroporeux est en cours de réalisation. Cependant, mes compétences antérieures, ainsi que celle de mon équipe sur les synthèse et

caractérisation d’électrolytes solides, me permettent d’envisager une évolution de notre activité vers les matériaux de stockage de l’énergie.

Influence of fluoride on SiO2-CaO-Na2O-P2O5 based glasses behaviour, C. Duée, I. Lebecq, F.

Désanglois and C. Follet-Houttemane, Journal of Medical Biomechanics , Vol 20 Suppl, Mars 2005, 82 -83

31P and 29Si NMR-Mas of bioactive glasses SiO2-CaO-Na2O-P2O5, A. Pardini, C. Mercier, and C. Follet-Houttemane, I. Lebecq and F. Désanglois, Journal of Medical Biomechanics , Vol 20 Suppl, Mars 2005, 83-84

Study of grinding of bioactive glasses, A. Pardini, M. Descamps, C. Mercier and C. Follet-Houttemane, Annales de Chimie – Physique IV B, 2005, soumise.

Study of Si, Ca, Na, P and F based glasses, C. Duée, I. Lebecq, F. Désanglois et C. Follet-Houttemane, Annales de Chimie – Physique IV B, 2005, soumise

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Elaboration d’un verre bioactif macroporeux, A. Pardini, C. Mercier, J. C. Hornez, M. Descamps, C.

Follet-Houttemane, G. Moreau, A. Leriche, Proccedings of Matériaux 2006, Dijon, Novembre 2006

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : FORT Prénom : Sébastien Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse : Centre de Recherche sur les Macromolécules Végétales CERMAV-CNRS UPR 5301 Tel : 04 76 03 76 62 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Synthèses par voies chimio-enzymatiques et biotechnologiques d’oligosaccharides pour des études structure-fonction et applications médicales




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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe L’équipe Glycochimie et Biotechnologie des Oligosaccharides du CERMAV (UPR 5301) s’intéresse à l’étude des relations structure-activité des oligosaccharides ainsi qu’aux mécanismes de reconnaissance et d'action des glycoside-hydrolases par la méthode des analogues de substrat. Elle a donc pour vocation de synthétiser des oligosaccharides en combinant des approches chimiques, enzymatiques ou biotechnologiques pour obtenir de la façon la plus efficace possible la molécule ciblée. Les synthèses chimiques nécessitent de nombreuses étapes de protection/déprotection et ne sont donc pas économes en termes d’atomes et de pollution. Elles ne sont utilisées que lorsque nous n’avons pas accès aux enzymes ayant les spécificités requises, ce qui est souvent le cas pour l’obtention de composés oligosaccharidiques non-naturels. Nous tentons donc de changer la spécificité de certaines enzymes par des approches rationnelles et/ou combinatoires mettant en œuvre les techniques puissantes d’évolution dirigée afin de concevoir des enzymes optimisées modelées à façon. Nous avons montré que des « glycosynthases » obtenues par mutation de l'acide caboxylique nucléophile de glycoside-hydrolases agissant par un mécanisme de rétention de configuration, étaient des outils remarquables pour les synthèses d’oligosaccharides en utilisant des fluorures d’�-glycosyle, mimant l'intermédiaire covalent glycosyl-enzyme. (références 1, 2) Nous développons également la production d’hétéro-oligosaccharides complexes en utilisant des bactéries recombinantes en croissance co-exprimant les gènes codant pour des glycosyle-transférases hétérologues et ceux permettant la synthèse des nucléotide-sucres. En présence d’accepteurs endogènes ou exogènes, des oligosaccharides complexes sont obtenus à l’échelle de plusieurs grammes par litre de culture. (références 3, 4) Une extension importante de cette activité concerne la préparation de glycoconjugués par post-modification chimique des produits obtenus par ingénierie métabolique afin d’accéder à des molécules d’intérêt pour la recherche médicale : vaccins anti-bactériens et anti-cancéreux, anti-infectieux viraux et bactérien, diagnostique (puces à sucres, référence 5). Références 1. Fort, S.; Boyer, V.; Greffe, L.; Davies, G. J.; Moroz, O.; Christiansen, L.; Schuelein, M.; Cottaz, S.; Driguez, H., Highly Efficient Synthesis of �(1->4)-Oligo- and -Polysaccharides Using a Mutant Cellulase. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, (23), 5429-5437. 2. Faure, R.; Saura-Valls, M.; Brumer, H., III; Planas, A.; Cottaz, S.; Driguez, H., Synthesis of a Library of Xylogluco-Oligosaccharides for Active-Site Mapping of Xyloglucan endo-Transglycosylase. J. Org. Chem. 2006, 71, (14), 5151-5161. 3. Drouillard, S.; Driguez, H.; Samain, E., Large-scale synthesis of H-antigen oligosaccharides by expressing Helicobacter pylori a1,2-fucosyltransferase in metabolically engineered Escherichia coli cells. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, (11), 1778-1780. 4. Antoine, T.; Heyraud, A.; Bosso, C.; Samain, E., Highly efficient biosynthesis of the oligosaccharide moiety of the GD3 ganglioside by using metabolically engineered Escherichia coli. Angew. Chem. Int.l Ed. 2005, 44, (9), 1350-1352. 5. Dubois, M.-P.; Gondran, C.; Renaudet, O.; Dumy, P.; Driguez, H.; Fort, S.; Cosnier, S., Electrochemical detection of Arachis hypogaea (peanut) agglutinin binding to monovalent and clustered lactosyl motifs immobilized on a polypyrrole film. Chem. Commun. 2005, (34), 4318-4320.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : FOUQUET Prénom : Eric Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : UMR 5802 Laboratoire de Chimie Organique et Organométallique – Groupe Synthèse Adresse : Université Bordeaux1 – 351, Cours de la Libération – 33405 TALENCE cedex Tel : 05 40 00 28 29 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : (Thèmes du groupe se rapportant à la journée) - Méthodologie en synthèse organique et organométallique, - Systèmes catalytiques, - Organocatalyse




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NOM : FRAMERY Prénom : Eric Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Méthodologie de Synthèse et Molécules Bioactives – UMR 5181 Adresse : Université Claude Bernard Lyon 1 – 69622 Villeurbanne Cedex Tel : 04 72 44 62 63 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Catalyse en milieux non-usuels : milieu biphasique solvant organique – eau et hétérogénéisation de catalyseurs homogènes chiraux sur des polymères organiques ou des matrices inorganiques.

Collaborations existantes : 1. Matériaux Hybrides Organométalliques – Inorganiques, collaboration avec Dr. V. Dufaud – ENS Lyon UMR CNRS/ENS 5182. 2. Ligands dérivés de disaccharides, collaboration avec Pr. T. Skrydstrup – Université Aarhus Danemark. 3. Préparations de phosphines, collaboration avec

Pr. S. Jugè – Université Dijon UMR CNRS/UB 5188, Pr. J.-C. Quirion – INSA Rouen UMR CNRS/INSA 6014, Pr. K.M. Pietrusiewicz – Université Lublin Pologne.


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe UMR 5181 – Equipe Synthèse Asymétrique En vue de séparer l’espèce catalytique du milieu post-réactionnel pour son recyclage et d’éviter la contamination du produit de la réaction par des traces métalliques, deux approches sont développées au laboratoire : la catalyse en milieu biphasique solvant organique – eau et l’hétérogénéisation du catalyseur. Catalyse en milieu biphasique[1-4] : Nous avons montré que les phosphines dérivées de la D-glucosamine présentent l’avantage de ne pas s’hydrolyser facilement, point important pour toute réaction de recyclage. Plusieurs monophosphines dérivées de la D-glucosamine ont déjà été synthétisées et se sont révélées efficaces dans les réactions de couplage de type Suzuki-Miyaura en milieu toluène-ethanol-eau avec différents bromures d’aryle ou des chlorures d’aryle activés. Ces mêmes ligands ont aussi été utilisés comme précurseurs de catalyseurs dans la réaction d’alkylation allylique avec des rendements supérieurs à 80% et des excès énantiomériques pouvant atteindre 97%. Afin d’augmenter la solubilité de ces ligands dans l’eau, nous envisageons actuellement la fonctionnalisation de disaccharides.

Ph2P

R1 = H, Ac

OR1OR1O

OR1

HNOR1

R2 = PPh2

R2

OPh2P Cy2P

, , PPh2*,,

Hétérogénéisation du catalyseur[5] : Notre savoir-faire dans la préparation de phosphines, nous a permis d’envisager l’hétérogénéisation directement de celles-ci aussi bien sur des co-polymères du type PEG-PS, des résines du type polystyrène que sur des matrices inorganiques poreuses mésostructurées de type SBA-15. Dans un premier temps la valorisation de l’acide 2’-(dicyclohexylphosphino)biphenyl-4-carboxylique a été réalisée. Une fois complexé au palladium, ces catalyseurs hétérogènes se sont avérés efficaces dans la réaction de Suzuki-Miyaura entre des chlorures d’aryle et des acides boroniques. Le recyclage du complexe organométallique dérivé du co-polymère PEG-PS s’est avéré efficace (6 expériences avec des rendements > 80%). Dans le cas des complexes greffés sur une matrice de silice, des réactions dans l’eau ont pu être réalisées avec des rendements de l’ordre de 60% en produits de couplage.

X

O

PCy2

PEGPolystyrène

SiO2

O

OO Si

HNO

PCy2

Silice structurée et mésoporeuseO OH

PCy2

Références :

1. R. Kolodziuk, A. Penciu, M. Tollabi, E. Framery, C. Goux-Henry, A. Iourtchenko and D. Sinou J. Organomet. Chem. 2003, 687, 384-391.

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2. M. Tollabi, E. Framery, C. Goux-Henry and D. Sinou Tetrahedron: Asymmetry 2003, 14, 3329-3333.

3. A. Konovets, A. Penciu, E. Framery, N. Percina, C. Goux-Henry and D. Sinou Tetrahedron Lett. 2005, 46, 3205-3208.

4. A. Konovets, K. Glegola, A. Penciu, E. Framery, P. Jubault, C. Goux-Henry, K.M. Pietrusiewicz, J.-C. Quirion and D. Sinou Tetrahedron Asymmetry 2005, 16, 3183-3187.

5. K. Glegola, E. Framery, K.M. Pietrusiewicz and D. Sinou Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 1728-1733.

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NOM : GARIN Prénom : François Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire des Matériaux, Surfaces et Procédés pour la Catalyse – LMSPC - UMR 7515 du CNRS – ULP - ECPM Adresse : 25 rue Becquerel, 67087 Strasbourg Cedex 2 Tel : 03 90 24 27 37 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Etude des mécanismes réactionnels : -i) en dépollution catalytique et –ii) en ce qui concerne les réactions améliorant les indices de cétane et d’octane des carburants.

Collaborations existantes : Dans les Pôles Matériaux de Strasbourg et REALISE (Réseau Alsace de Laboratoires en Ingénierie et Sciences pour l’Environnement), dans ELCASS (LEA) et dans IDECAT.

Collaborations recherchées : en chimie organique, en chimie des polymères et bien sûr en catalyse hétérogène

Propositions d’actions communes pour développer les aspects : a) curatifs (remédiation) entre les différents laboratoires en catalyse hétérogène,

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b) et préventifs en étudiant des catalyseurs plus sélectifs, le but étant les économies d’atomes dans les diverses réactions chimiques. Cette étude pourrait être ouverte aux différents laboratoires de chimie.

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les activités scientifiques que le LMSPC pourraient développer en collaboration avec d’autres laboratoires concernent les axes suivants : - 1 – La transformation de la biomasse [1] soit par gaséification soit par traitement hydrothermal. Il y a respectivement formation soit de H2, CO, CH4 et CO2 ou de biocarburants. A ce stade il y a beaucoup de travaux à réaliser au niveau des catalyseurs. Par contre ce thème débouche sur les aspects « énergies nouvelles », et « bio-Fischer-Tropsch ». - 2 – Les piles à combustible [2] Nous pouvons entreprendre des études soit dirigées vers l’électrocatalyse (nous avons une chaire d’excellence dans ce domaine avec Mme E. Savinova) soit vers la préparation de nouveaux matériaux conducteurs. Par ailleurs l’hydrogène pourrait être produit par photodissociation de l’eau. - 3 – L’utilisation du gaz naturel et du CO2 dans les réactions de « dry reforming » [3] - 4 – L’amélioration des carburants [4] en développant de nouveaux catalyseurs pour les réactions d’isomérisation des alcanes ou de désaromatisation. - 5 – La chimie fine, les réactions d’hydrogénation régio et énantio sélectives [5] et la chimie de synthèse avec économie d’atomes. - 6 – La dépollution par voie catalytique soit des gaz émis de stations fixes ou mobiles soit des liquides. Bien sûr cette liste n’est pas exhaustive mais elle reflète bien les études actuelles au sein du LMSPC que nous pouvons développer par des collaborations entre les laboratoires. Enfin des études en rupture technologique pourraient être envisager comme : a) le piégeage du CO2 des automobiles et sa transformation de nouveau en hydrocarbures. b) la dépolymérisation des matières plastiques ou des pneus usagés, en produits de nouveau réutilisables. Références [1] Hydrogen production from biomass gasification on nickel catalysts : Tests for dry reforming of methane, Catalysis Today, 76 (2002) 75, C. Courson, L. Udron, D. Swierczynski, C. Petit, A. Kiennemann

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[2] Structure and dynamics of the interface between a Ag single crystal electrode and an aqueous electrolyte, Faraday Discussions, 121 (2002) 181, E. Savinova, et al. [3] Promotion of active nickel catalysts in methane dry reforming reaction by aluminum addition Catalysis Communications, 2 (2001) 357, M. Parvary, S.H. Jazayeri, A. Taeb, C. Petit, A. Kiennemann [4] Kinetic study of n-heptane conversion on sulfated zirconia supported platinum catalyst: the metal proton adduct is the active site, J. Molecular Catalysis A: Chemical, 188 (2002) 233, Ü.B. Demirci, F. Garin [5] Heterogeneous asymmetric hydrogenation and deuteration of 2-methyl-2-pentenoic acid over Pd supported catalysts : Proton/deuterium exchange, J. Molecular Catalysis A: Chemical, 195 (2003) 181, A. Solladié-Cavallo, F. Hoernel, M. Schmitt, F. Garin

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NOM : GAUMONT Prénom : Annie-Claude Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse : Laboratoire d e Chimie Moléculaire et Thioorganique, UMR CNRS 6507, ENSICAEN, 6 bd du Maréchal Juin, 14050 CAEN Tel : 02 31 45 28 73 E-mail : [email protected]


- Développement de nouveaux milieux de type liquide ionique chiraux pour la synthèse et la catalyse asymétrique - Chercheurs impliqués : J. Levillain (MCU HDR)

- Collaborations existantes :

Liquides ioniques : Groupe du Dr Jean-Christophe Plaquevent, IRCOF, Université de Rouen Groupe Pr. P.J. Madec, Dr I. Dez (polymères), LCMT, Université de Caen Groupe Dr J.L. Renaud, Université de Rennes

Collaborations recherchées : sur l’étude de la Toxicité des liquides ionique sur les applications des liquides ioniques chiraux en catalyse


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Notre équipe s'intéresse aux liquides ioniques depuis environ quatre ans. Les travaux sont effectués en partenariat étroit avec l’équipe rouennaise du Dr J.C. Plaquevent dans le cadre du réseau interrégional PUNCH Orga. Les travaux réalisés concernent: • L’utilisation avantageuse de LI dans diverses réactions de la synthèse et de la catalyse (couplage pallado-catalysé et couplage peptidique)

A titre d’exemple, l’utilisation de LI dans les réactions de couplage C-P pallado-catalysées, permet une simplification des protocoles expérimentaux (extraction aisée du produit par simple lavage au toluène) et un recyclage du catalyseur immobilisé dans le liquide ionique (3 cycles). Afin d’augmenter le nombre de recyclages, un ligand phosphoré possédant un bras liquide ionique (liquide ionique à tâche spécifique, TSIL) a été préparé simplement à partir de la vinylpyridine commerciale par hydrophosphination aux micro-ondes, suivie de l’alkylation de la pyridine. Le nouveau ligand associé à Pd(OAc)2 présente une bonne activité catalytique et le catalyseur ainsi que le LI ont pu être recyclés 6 fois sans perte d’activité.

• La synthèse et l’exploitation de liquides ioniques chiraux pour le transfert de chiralité

Les deux équipes ont été parmi les premières à s’intéresser aux liquides ioniques chiraux et jouissent d’une reconnaissance internationale dans ce domaine (travaux cités dans Chem & Eng. News, 2004). Elles ont conjointement rédigé dernièrement une mise au point bibliographique sur le thème des liquides ioniques chiraux qui montre que contrairement aux études portant sur la synthèse ou la catalyse asymétrique dans des liquides ioniques achiraux, les exemples d’études impliquant les liquides ioniques chiraux restent rares. Ces études sont principalement limitées aux aspects synthétiques et non aux potentialités de ces nouveaux restent milieux, ce qui ne permet pas de tirer de véritables conclusions sur le potentiel de ces nouveaux solvants chiraux. Trois nouvelles familles de liquides ioniques chiraux ont été synthétisés sur les sites de Caen et de Rouen. L’une de ces familles possède une chiralité axiale tandis que les deux autres sont issues du pool chiral et possède une chiralité centrale, Les nouveaux sels chiraux ont ensuite été testés en reconnaissance chirale soit comme solvant soit comme agent de solvatation chiral. Les premiers résultats obtenus sont prometteurs.

Publications significatives

1) Levillain, J.; Dubant, G.; Abrunhosa, I.; Gulea, M.; Gaumont, A.-C. « Synthesis and properties of thiazoline based ionic liquid derived from amino-alcohol” Chem. Commun., 2003, 2914 2) Baudequin, C.; Baudoux, J.; Levillain, J.; Cahard, D.; Gaumont, A.-C.; Plaquevent, J.-C. « Ionic liquids and chirality : opportunities and challenges” Tetrahedron: Asymmetry, 2003, 14, 3081. 3) Vallette, H.; Ferron, L.; Coquerel, G.; Gaumont, A.-C.; Plaquevent, J.-C. « Peptide synthesis in room temperature ionic liquids” Tetrahedron Lett., 2004, 45, 1617. 4) Bregeon, D. ; Baudequin, C., Levillain, J. ; Guillen, F. ; Plaquevent, J.C. and Gaumont, A.C. “Chiral Ionic Liquids, a renewal for the chemistry of solvents ? Design, synthesis and applications for chiral recognition and aymmetric synthesis” Tetrahedron Asymmetry, 2005, 16, 3921-3945.

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5) Vallette, H. ; Pican, S. ; Boudou, C. ; Levillain, J. ; Plaquevent, J.C. ; Gaumont A.C “Palladium catalysed C-P cross-coupling reactions in ionic liquids” Tetrahedron Lett., 2006, 47, 5191-5193

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS 99 NOM : GAUNAND Prénom : Alain Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Centre Energétique et Procédés, associé au CNRS FRE n°2861 Adresse : Ecole des Mines de Paris Tel : 01 40 51 91 14 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Génie de la réaction chimique – précipitation- oxydes, hydroxydes et sulfures métalliques


Collaborations recherchées : Partenaires « aval », utilisateurs de (nano)particules, cherchant à optimiser des propriétés d’usage via le contrôle des conditions de préparation. Partenaires utilisant des opérations de cristallisation précipitation et souhaitant contrôler les tailles et structures de particules, notamment dans l’objectif de produire des (nano) particules ou des nano-structures

9 Police de caractère : Arial Narrow, 12 ou 10 pts

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Propositions d’actions communes : Pas de proposition pour l’heure, le séminaire du 2 permettra peut-être d’identifier des équipes et es thèmes possibles.

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe (max une page incluant 5 publications significatives) : Au sein du CEP, l’équipe SCPI est la seule travaillant en Chimie. Elle se positionne principalement sur l’axe « Nanomatériaux pour l’Energie » du Centre et apporte ses compétences en génie de la RC et en précipitation. La synthèse de particules minérales nanométriques et submicroniques par précipitation concerne des domaines d’application variés, dans lesquels le laboratoire SCPI s’investit via des partenariats industriels et académiques. Le laboratoire produit des particules filtrant les rayons UV et des particules photochromiques pour la cosmétique, des particules magnétiques et des capsules de silice pour la biotechnologie, des particules avec de nouvelles morphologies pour les batteries rechargeables et certaines céramiques, ainsi que des particules électroluminescentes de taille calibrée. Les propriétés d’usage du produit fini dépendent souvent directement de la taille ou de la morphologie des particules, ainsi que de leur état de surface. Ces caractéristiques sont contrôlées en agissant à la fois sur le procédé et sur la physico-chimie des solutions et de la surface du solide en formation. Ainsi, le laboratoire travaille sur la précipitation en solution aqueuse, la formation de solides aux interfaces et l'enrobage de particules. Plusieurs études ont donné lieu à des mesures et modélisations cinétiques, notamment pour des précipitations par précipitation homogène ou des recristallisations suite à transformation polymorphique, ainsi que des précipitations par voie sol-gel - « Zinc oxide pompom-like particles from temperature-driven ammonia decomplexation » J.-F. Hochepied, A.P. Almeida de Oliveira, V. Guyot-Ferréol and J.-F. Tranchant J. Crystal Growth 283 (2005) 156-162 - « Nickel Hydroxide Stacks of Pancakes Obtained by the Coupled Effect of Ammonia and Template Agent » C. Coudun and J.-F. Hochepied J. Phys. Chem. B 109 (2005) 6069-6074 - "Controlled Precipitation of Zinc Oxide Particles at Room Temperature" A. P. Almeida de Oliveira, J.-F. Hochepied, F. Grillon and M.-H. Berger, Chem. Mater. (2003), Vol 15(16); pp 3202-3207. RIVALLIN, M., BENMAMI, M., KANAEV, A.,, and GAUNAND, A., 2005, Sol-gel reactor with rapid micro-mixing : modelling and measurements of Titanium oxide nano-particles growth. Chemical Engng Res. and Des. 83(A1), 2005, pp 1-8.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : GRENIER-LOUSTALOT Prénom : Marie-Florence Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : CNRS USR059 Adresse : Chemin du Canal BP 22 69390 VERNAISON Tel : 04 78 02 22 62 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Chimie et santé :

⇒ Analyse et diffusion de substances pharmaceutiques et de leur produit de dégradation dans des matrices environnementales ⇒ Recherche et développement dans le domaine des substances chimiques : préparation aux réponses du système Reach ⇒ Analyse des traces et ultra-races de contaminants dans des matrices agroalimentaire et environnementale

Chimie et environnement :

⇒ Développement de méthodes d’analyse multirésidus pour quelques substances dangereuses à surveiller dans le milieu aquatique (substances émergentes directive de l’eau)

Collaborations existantes : CEMAGREF, UCB, ARKEMA, RHODIA, INSA, SUEZ

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NOM : GUILET Prénom : RIchard Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Génie Chimique – UMR 5503 – CNRS/INP/UPS http://lgc.inp-toulouse.fr/ Adresse : 5, rue Paulin Talabot

BP 1301 31106 Toulouse

Tel : 05 3461 5252 (poste 5341) E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Microréacteurs catalytiques en phase gaz Microréacteurs en phase liquide (monophasique – biphasique)


Institut de Recherche sur la Catalyse,Lyon (ACI Non-pollution/dépollution - projet MICRODEPOL) Programme Européen IMPULSE - Integrated Multiscale Process Units with Locally Structured Elements Laboratoire d’Architecture et d’Analyse des Systèmes, Toulouse (convention de partenariat) Laboratoire du Futur, Bordeaux


Laboratoires de synthèse et/ou de catalyse Laboratoires spécialisés dans l’analyse en ligne (pour suivi de réactions en continu).





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Application et étude de tout type de réactions (réactions catalytiques en phase gaz, réactions en homogènes ou diphasiques) nécessitant, dans les réacteurs conventionnels, des conditions opératoires drastiques.

Application et étude de réactions nécessitant un contrôle strict la température (ex : réactions à forte exothermicité) ou un apport énergétique contrôlé (ex : réactions endothermiques).

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe (max une page incluant 5 publications significatives) : Les microréacteurs représentent un saut technologique pour les industries qui les utilisent. Ils répondent aux exigences sociétales de proposer des installations plus propres, plus sûres, et s’intégrant mieux dans le paysage. En effet, pour certaines applications, ils autorisent la synthèse de produits à la demande, sur le lieu de leur consommation, dans des conditions très contrôlées. Il ne s’agit pas d’améliorer les procédés de fabrication actuels, mais bien de concevoir, de penser la production chimique, physique, ou l’analyse, de façon totalement différente. Loin d’être une solution de substitution universelle, la miniaturisation des réacteurs a certainement un avenir intéressant dans certaines niches industrielles. Par rapport aux appareillages relevant du génie des procédés traditionnel, tous les ordres de grandeur sont modifiés, ce qui conduit à un bouleversement des phénomènes physiques ou chimiques prépondérants à prendre en compte. L’emploi de microréacteurs permet d’aborder des réactions pour lesquelles les régimes de fonctionnement sont réputés dangereux (très hautes pressions, températures extrêmes, régimes d’explosion) dans des conditions sûres. Notre objectif est d’étudier le fonctionnement de microréacteurs dans le cadre d’opérations diversifiées (mélange, réactions chimiques catalytiques ou non, opérations diphasiques,…). Il convient de mettre en évidence les phénomènes limitants et les domaines de fonctionnement, de préconiser les outils technologiques nécessaires au bon fonctionnement des installations (connectique, installation de capteurs), de développer des outils d’aide au choix, au dimensionnement et à la conception des unités. L’approche expérimentale est privilégiée, et se complète par la mise en oeuvre d’outils numériques. L’activité « microréacteurs en phase gaz » de l’équipe vise à l’évaluation de l’efficacité de microréacteurs catalytiques dans le domaine de la dépollution d'effluents gazeux chargés en COV et à la modélisation de leur fonctionnement afin d’en optimiser les performances. Droplets manipulation in micro-channels N. DI MICELI, L. PRAT, P. COGNET, C. GOURDON IMRET 9 9th International Conference on Microreaction Technology Potsdam/Berlin, Germany September 6 – 8, 2006 Experimental (MicroPIV) and numerical (CFD) study of coflow type microreactors: analysis of mixing/chemical reaction coupling F.LADEVEZE , K.LOUBIERE , J.AUBIN , J.TASSELLI , D.FLETCHER , C.XUEREB International Workshop on uPIV and Applications in Microsystems, Delft (Pays-Bas), 7-8 Avril 2005 Increasing and decreasing droplets velocity in microchannels PRAT Laurent, F.SARRAZIN Flavie, TASSELLI Josiane, MARTY, Antoine Microfluidics and Nanofluidics, Vol.2, N°3, pp.271-274, Mai 2006

Mi f VOC b l i d i l i ( i )

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NOM : GUILLEZ Prénom : ALEXANDRINE Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : BASF France Adresse : BASF France S.A.S., 49, avenue Georges Pompidou, 92593, Levallois-Perret Cedex Tel : 01 49 64 52 09 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Dans le cadre du programme « Chimie pour un Développement Durable » lancé par la Fédération Française pour les Sciences de la Chimie » BASF participe au Groupe de travail « Conception des produits respectueux de l’homme et de l’environnement ». BASF a développé un outil pour déterminer l’éco-efficacité de produits et de procédés. Cet outil permet d’évaluer à la fois l’intérêt économique et écologique/environnemental d’un produit ou d’un procédé par rapport à des solutions alternatives. Cet outil qui a fait l’objet d’une certification par le TÜV (organisme de certification en Allemagne) et a été utilisé pour environ 250 études menées ces dix dernières années.

Collaborations existantes : BASF continue à développer ce concept avec différents instituts ou universités en Allemagne afin cette évaluation prenne également en compte la dimension sociétale du Développement Durable. Une première étude a été menée récemment à l’aide de ce nouveau développement nommé SEEbalance®.


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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : HENNION Prénom : Marie-Claire Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : UMR 7121, laboratoire environnement et chimie analytique Adresse : 10 rue Vauquelin, 75005 PARIS Tel : 0140794651 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Sciences analytiques et bioanalytiques pour la santé, l’environnement, la sécurité alimentaire et l’environnement Allergie et Environnement (pollution atmosphérique, allergènes et OGM) Recherches sur les toxines des microalgues Transport et devenir des pesticides

Collaborations existantes : Divers laboratoires universitaires français et étrangers travaillant sur les toxines Health and Food Canada RIVM (National Institute for Health and Environment) Eau de Paris

Collaborations recherchées : - Etudes de nouvelles méthodologies analytiques ou bioanalytiques de contrôle pour le développement durable basées sur l’utilisation de microchips (rapidité, moindre coût, pas de solvants organiques) ; validation de ces méthodes - Chimie analytique environnementale : étude de mode de transports, d’interactions avec le milieu et du devenir des composés bioactifs

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe L’UMR comportent trois équipes avec des spécificités différentes (sciences analytiques et bioanalytiques; activation électrochimique; allergie et environnement). Ces trois équipes ont des préoccupations communes qui se sont traduits par des axes de recherche transversaux afin de répondre aux demandes sociétales et économiques actuelles. Dans la plupart des domaines -santé, recherche de nouveaux médicaments, sécurité alimentaire, environnement, industrie- les besoins sont des analyse de plus en plus rapides, à haut débit, à faible coût, à partir de microéchantillons, facilement utilisables sur le terrain (cabinet médical, hôpital, usine..) ou in vivo et respectueuse de l’environnement en terme de consommation d’énergie et de solvant organique (chimie durable). Les échantillons sont de plus en plus complexes soit en termes de nombre de composés à rechercher (protéines, peptides, milieu pétrolier, arômes…) soit en termes de nature d’échantillon (boues, sols, tissus..) avec des composés à rechercher à l’état de traces (ppt ou ng/kg). La stratégie de l’UMR dans les sciences analytiques est :

• Conception et études de systèmes analytiques séparatifs miniaturisés basés sur la microfluidique (rapidité, intégration de toutes les étapes du prétraitement des échantillons à la détection, faibles consommations d’échantillon et de réactifs) ; polymérisation photochimique in situ de phases monolithiques; fabrication de microsystèmes par microscopie électrochimique sur polymère fluorés PTFE et caractérisation de la microfluidique associée

• Biopuce sur PTFE ; biopuces à allergènes • Système séparatifs multidimensionnels pour l’analyse d’échantillons complexes (GC 2D pour les produits pétroliers et arômes naturels, couplages de l’isofocalisation électrique en

capillaire et de l’électrophorèse pour l’analyse des protéines • Conception de nouvelles phases solides séparatives ou pour le traitement des échantillons (monolithes, matériaux à empreinte moléculaire, modification de surface par des anticorps,

récepteurs..) • Test de diagnostic rapides et bioessais miniaturisés (marqueurs d’expositions aux substances cancérigènes, capteurs atmosphériques d’allergènes)

Le groupe « sciences analytiques et bioanalytiques » a également des objectifs de recherche plus spécifiques dans le domaine de la chimie pour l’environnement avec l’étude du devenir et la migration des pesticides de dernière génération, le devenir environnemental des substances bioactives (résidus de médicaments, toxines, disrupteurs hormonaux) et l’études des toxines produites par les microalgues. Outre le développement de biopuces à allergènes et nouvelles méthodes d’analyse des protéines, le groupe « Allergie et Environnement » a comme objectif d’améliorer le diagnostic actuel de l’allergie, en caractérisant les allergènes au niveau moléculaire par l’utilisation de sérums de patients allergiques. Il s’intéresse aux allergènes non hydrosolubles de graminées et aux pollens de colza, maïs et d’Arabidopsis sauvages et transgéniques pour comprendre les effets de la trangénèse sur la production d’allergènes. Le groupe s’intéresse également aux effets de la pollution de l’air sur l’allergie

1- Effects of birch pollen and traffic particulate matter on Th 2-cytokines, immunoglobulin E levels and bronchial hyperresponsiveness in mice., Fernvik E., Peltre G., Sénéchal H., Vargaftig B. B. Clin Exp Allergy 2002, 32, 602-611.

2- Issues arising when interpreting the results of the protein phosphatase 2A inhibition assay for the monitoring of microcystins , C. Robillot, M-C. HennionAnal. Chimica Acta, 512, 2004, 339-346

3- First evidence of palytoxin analogues from an ostreopsis mascarensis (dinophyceae) benthic bloom in southewestern indain ocean, S. Lenoir, L. Ten-Hage, J. Turquet, T-P. Quod, C. Bernard, M-C. Hennion, J. Phycol., 40, 2004, 1042

4- Selective immunoclean-up followed by liquid chromatography for the monitoring of a biomarker of exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons in urine at the ng l−1 level . C. Maisonnette, P. Simon, M.C Hennion, V. Pichon, J. Chromatogr. A 1120, 2006, 185

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5- Selective extraction of organophosphorus nerve agent degradation products by molecular imprint polymer solid-phase extraction S. Le Moullec, A. Begos, V. Pichon, B. Belleir, J. Chromatogr. A, 1108, 2006, 7

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NOM : KADDOURI Prénom : Alexandre Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse : SNCF Centre d’Ingénierie du Matériel 4 allée des Gémeaux 72000 LE MANS Tel : 02 43 78 69 72 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Recherche de produits plus propres dans l’environnement

Collaborations existantes : Travaux avec différents fournisseurs



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NOM : LACROIX Prénom : Michel Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Institut de Recherches sur la Catalyse Adresse : 2, Avenue Albert Einstein, 69626 Villeurbanne cedex Tel : 0472445302 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Catalyse pour le raffinage et l’hydrotraitement des coupes pétrolières. Thiochimie

Collaborations existantes : Fort partenariat industriel Collaborations internationales institutionnelles avec la Chine, le Japon et l’Amérique Latine

Collaborations recherchées : Compte tenu des thématiques abordées les liens avec nos partenaires sont bilatéraux. Des actions avec des laboratoires européens sont souhaitées mais nécessitent une impulsion de la part de nos organismes de tutelles.

Propositions d’actions communes : La reconnaissance de l’imporance de la catalyse dans les domaines de l’énergie, de l’encironnement afin de déplacer le curseur vers des recherches plus académiques dans ces domaines devrait être une priorité pour établir les concepts qui feront les procédés de l’industrie chimique de demain.


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe L’Institut de Recherches sur la Catalyse, unité propre du CNRS, et le Laboratoire d’Applications de la Chimie à l’Environnement, unité mixte de recherches CNRS-Université Lyon-1, fusionneront au 1er janvier 2007, pour donner naissance à l’Institut de Recherches sur la Catalyse et L’Environnement de Lyon. La restructuration des groupes de recherche a conduit à la création de 8 nouvelles équipes dont les axes directeurs sont résumés ci-dessous. Energies Propres et Renouvelables Animateurs : Aline Auroux et Patrick Gélin Travaux ciblés sur la production d’hydrogène et la combustion catalytique. Expertise en cinétique, calorimétrie et synthèse de matériaux catalytiques thermostables. Ingénierie et Intensification Animateurs : Claude Mirodatos et Yves Schuurman Développement de réacteurs t génie de la réaction catalytique. L’équipe travaille sur la mise au point des réacteurs membranaires et microstructurés et dans le domaine de la catalyse hétérogène combinatoire. Spécialisée dans les études cinétiques au temps courts. Matériaux Fonctionnels et Nano-structurés Animateurs : Stéphane Daniele et Jean Luc Rousset Equipe dont la vocation est le développement de catalyseurs à mésoporosité contrôlée préparés via des précurseurs moléculaires. Préparation de nanoparticules métalliques et modification de leur propriétés de surfaces par greffage Développement des techniques neutroniques pour la caractérisation des matériaux Traitement de l’air et des effluents gazeux. Chimie atmosphérique Animateurs : Chriatian George et Philippe Vernoux Traitement des effluents gazeux d’origine industrielle, domestique ou issus de la combustion des moteurs et des installations fixes. Devenir et réactivité des aérosols anthropiques dans k »atmosphère. Grande expertise en microcinétique et photocatalyse. Traitement de l’eau et des effluents liquides Animateurs : Michèle Besson et Chantal Guillard Dépollution des effluents liquides via la photocatalyse et les techniques d’oxydation avancées par l’oxygène de l’air. Compétences dans le domaine de la chimie analytique et l’analyse des traces de polluants en milieu aqueux.

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Raffinage et Valorisations Innovantes des hydrocarbures Animateurs : Christophe Geantet et Jean Marc Millet Travail dédié à la pétrochimie et la chimie des grands intermédiaires. Hydrotraitement des coupes pétrolières et thiochimie. Surfaces et Interfaces Animateurs : François Gaillard et Francisco Cadete Catalyse modèle sur monocristaux et physique des surfaces. Activités ciblées sur la réactivité de surface, la chimisorption et le développement des outils de caractérisation physicochimiques. Valorisation des bioressources et chimie verte Animateurs : Catherine Pinel et Nadine Essayem Vhimis fine pour la valorisation des agroressources, catalyse asymétrique et catalyse en milieu supercritique appliquée au biodiesel.

New chiral bis(oxazoline) Rh(I)-, Ir(I)- and Ru(II)-complexes for asymmetric transfert hydrogenations of ketones DEBONO N, BESSON M, PINEL C, DJAKOVITCH L Tetrahedron Lett., 2004, 45, 2235-2238 CO-free hydrogen from steam-reforming of bioethanol over ZnO-supported cobalt catalysts. Effect of the metallic precursor LLORCA J, RAMIREZ DE LA PISCINA P, DALMON J A, SALES J, HOMS N Appl. Catal. B: Environ., 2003, 43, 355-369. Selective hydrogenation of 1,3-butadiene on Pt3Sn(111); comparison to Pt(111) Jugnet Y., Sedrati R., Bertolini J.C. Journal of Catalysis, 2005, 229 252-258 Ultra-deep desulfurization of transportation fuels via charge-transfer complexes under ambient conditions Sevignon M., Macaud M., Favre-Reguillon A., Schulz J., Rocault M., Faure R., Vrinat M., Lemaire M. Green Chemistry, 2005, 7 (6) 413-420

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : LAMY Prénom : Claude Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : LACCO (UMR n°6503) et PACTE (GDR n°2985) Adresse : 40 avenue Recteur Pineau, 86022 Poitiers Tel : 05 49 45 3628 Mel : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - Electrochimie interfaciale - Electrocatalyse - Piles à Combustible

Collaborations existantes : - Dans le cadre du GDR "PACTE" développement d'électrocatalyseurs pour les Piles a Combustion directe d'alcools (méthanol, éthanol, etc.) - A l'ANR, responsable scientifique des Programmes "Hydrogène et Piles à combustible" (PANH) et "Bioénergies" (PNRB)



https://webmail.univ-poitiers.fr/horde/imp/compose.php?to=claude.lamy%40univ-poitiers.fr&thismailbox=INBOX

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NOM : LANDAIS Prénom : Yannick Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse : Laboratoire de chimie organique et organométallique, UMR-5802 Tel : 05 40 00 22 89 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Synthèse totale, synthèse et catalyse asymétrique, chimie organométallique (Pd, Ti), chimie des composés organosilylés. Chimie radicalaire. Organocatalyse

Collaborations existantes : Programme "Germaine de Staël" : programme bilatéral Franco-Suisse (avec le Prof. P. Renaud, Université de Berne, CH). Projet: les silaboranes en chimie radicalaire Programme CEFIPRA : programme bilatéral Franco-Indien (avec le Prof. G. Mehta, Institut de chimie de Bangalore, Inde. Projet: Synthèse totale de mimes de sucres à partir de polyènes cycliques

Collaborations recherchées : Synthèse organique par voie organocatalysée. Nouveaux processus de désymétrisation par organocatalyse. Applications en synthèse totale de produits naturels et en chimie des polymères.

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Développement d'outils (réactifs, catalyseurs,…) pour l'organocatalyse. Design par modélisation de nouveaux organocatalyseurs pour la synthèse asymétrique.

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Nouvelles stratégies de synthèses économes en étape

Développement du concept de désymétrisation en synthèse organique. Applications à la désymétrisation asymétrique d'arylcyclohexadiènes. Nouvelle voie d'accès unifiée aux alcaloïdes d'Amaryllidaceae, d'aponynaceae et de papaver (stratégie BRAD). R. Angelaud, O. Babot, T. Charvat, Y. Landais, J. Org. Chem., 1999, 64, 9613-9624 N. Abd Rahman, Y. Landais Curr. Org. Chem., 2002, 6, 1369-1395 R. Lebeuf, F. Robert, Y. Landais Org. Lett., 2005, 7, 4557-4560 R. Lebeuf, F. Robert, Y. Landais Org. Lett., 2006, 8, sous presse Processus radicalaires en cascade. Nouvelles méthodologies économes en étapes pour la synthèse stéréocontrôlées de systèmes polycycliques azotés L. Chabaud, Y. Landais, P. Renaud Org. Lett., 2002, 4, 4257-4260. P. Panchaud, L. Chabaud, Y. Landais, C. Ollivier, P. Renaud, S. Zigmantas Chem. Eur. J., 2004, 10, 3606-3614. L. Chabaud, Y. Landais, P. Renaud Org. Lett., 2005, 7, 2587-2590. E. Godineau, C. Schäfer, Y. Landais Org. Lett., 2006, 8, sous presse

Nouveaux outils pour l'organocatalyse

Réactions d'aldolisation et d'annélation de Robinson organocatalysées. Développement d'une nouvelle classe d'organocatalyseurs basé sur l'utilisation d'un gabarit benzoimidazole. E. Lacoste, Y. Landais, K. Schenk, J.-B. Verlhac, J.-M. Vincent, Tetrahedron. Lett., 2004, 45, 8035-8038. E. Lacoste, E. Vaique, M. Berlande, I. Pianet, J.-M. Vincent, Y. Landais Eur. J. Org. Chem. 2006, acceptée.

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NOM : LATTES Prénom : Armand Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire des Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique, UMR 5623, Adresse : Université Paul Sabatier, 118 Route de Narbonne, 31062 Toulouse Cedex 9 Tel : 05 61 55 62 73 E-mail : [email protected]


Tensioactifs et Polymères Systèmes moléculaires organisés Chimie et environnement


* nombreuses


1. Aimerait des propositions industrielles sur le transfert de réactions des milieux traditionnels aux SMO, 2. Etude du comportement des microémulsions en génie des procédés, plus particulièrement en microréacteur.


1. Proposition cf 1) ci-dessus élargie aux labos universitaires

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2. Une Ecole d’Eté (ou d’hiver !) pourrait être organisée avec la participation de chercheurs étrangers afin d’inciter les chercheurs français du domaine de la chimie organique à utiliser cette stratégie

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe L’équipe est spécialisée dans l’étude des propriétés des solutions micellaires et des microémulsions. En utilisant ces systèmes moléculaires organisés comme milieux réactionnels plusieurs réactions de synthèse organique et de photochimie peuvent être réalisés. L’extension de ces systèmes nous a conduit à proposer la généralisation du concept d’amphiphilie : En remplaçant l’eau par des solvants structurés (formamide), En proposant une synthèse modulaire des tensioactifs.

Les applications des SMO sont recherchées également dans les domaines : De la santé : nouvelle thérapie du SIDA et de l’aspergillose, Des matériaux : synthèse de latex nanométriques, De l’environnement : décontamination des armes chimiques.

Références :

1. Functional detergents containing imidazolium core and typical α-nucleophilic fragments as basis for designing micellar systems highly efficient in decomposition of phosphorus acid esters S. SIMANENKO YU, E.A. KARPICHEV, T.M. PROKOPEVA, A. LATTES, V.A. SAVYOLOVA, L.A. BESOUSOVA.

Russ. J. Org. Chem;, 40, 234 (2004)

2. New microemulsions for oxidative decontamination of musard gas analogues

F. GONZAGA, E. PEREZ, I. RICO-LATTES, A. LATTES New J. Chem., 25, 151 (2001)

3. Reactivity at the interface of chiral amphiphilic dendrimers

A. SCHMETZER, S. FRANCESCHI, E. PEREZ; I. RICO-LATTES, A. LATTES J. Am. Chem. Soc., 123, 5956 (2001)

4. Amphiphilic urocanic acid derivatives as catalysts of ester hydrolysis

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N. LAUTH de VIGUERIE, M. RIVIERE, A. LATTES New J. Chem., 23, 103 (1999)

5. Reaction in the bicontinuous phase of a nonaqueous microemulsion : amidation of the olefin C8F17CH = CH2 by radiolysis

I. RICO-LATTES, A. LATTES, K.P. DAS, B. LINDMAN J. Am. Chem. Soc., 111, 18, 7266 (1989)

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : Le BRAS Prénom : Jean Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : UMR 6519, Réactions Sélectives et Applications Adresse : Université de Reims Champagne Ardenne, Boîte 44, B.P. 1039 – 51687 REIMS Cedex 2 Tel : 03. 26. 91. 32. 46 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Oxydations catalytiques, réactions en milieu aqueux, catalyse acide, catalyse au palladium, nanoparticules en catalyse

Collaborations existantes : Prof. Roser Pleixats, Universitat Autónoma de Barcelona, Espagne

Collaborations recherchées : Catalyse en milieux non-usuels et respectueux de l’environnement.


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Notre activité est centrée sur la mise au point de méthodologies « vertes » et l’utilisation de milieux non usuels pour le recyclage des catalyseurs. Ces thèmes sont principalement développés à travers l’oxydation allylique de Kharash-Sosnovsky, des réactions en milieux aqueux palladocatalysées, des réactions induites par l’eau, des hydrogénations chimiosélectives catalysées par des nanoparticules de palladium et la formation de liaisons C-C par catalyse acide. (1) Water-mediated transition-metal-free Tsuji-Trost-type reaction, C. Chevrin, J. Le Bras, F. Hénin, J. Muzart Tetrahedron Lett. 2003, 44, 8099-8102 (2) Palladium Nanoparticles obtained from Palladium Salts and Tri-butylamine in Molten Tetrabutylammonium Bromide: their Use for Hydrogenolysis-free Hydrogenation of olefins, J. Le Bras, D. K. Mukherjee, S. González, M. Tristany, B. Ganchegui, M. Moreno-Mañas, R. Pleixats, F. Hénin, J. Muzart New. J. Chem. 2004, 28, 1550-1553 (3) Allylic Substitution Mediated by Water and Palladium: Unusual role of a PdII Catalyst and ESI-MS Analysis, C. Chevrin, J. Le Bras, F. Hénin, J. Muzart, A. Pla-Quintana, A. Roglans, R. Pleixats Organometallics 2004, 23, 4796-4799 (4) One-pot catalytic synthesis of 2-(1,2-dihydroxypropyl)-phenol derivatives from 2-allylphenols in aqueous media, C. Chevrin, J. Le Bras, F. Hénin, J. Muzart Synthesis 2005, 2615-2618. (5) Water-promoted iodocyclisation of 2-allylphenols, M. Fousteris, C. Chevrin, J. Le Bras, J. Muzart Green Chemistry 2006, 8, 522-523

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : Le NARVOR Prénom : Christine Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Chimie Organique Multifonctionnelle, Equipe Glycochimie Moléculaire et Macromoléculaire, UMR 8182 Adresse : bat 420, 91405 Orsay Cedex Tel : 01.69.15.47.19 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Synthèse chimio-enzymatique d’oligosaccharides à activité biologique

Collaborations existantes : participation au GDR Glycosyltransférases


Propositions d’actions communes : renforcement de la biocatalyse en France

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe La thématique "Synthèses d'oligosaccharides bioactifs par voie supportée et / ou chimio-enzymatique" concerne trois points principaux: 1. Les glycosyltransférases recombinantes et leur utilisation en synthèse supportée. 2. La recherche de nouveaux substrats donneurs pour les glycosyltransférases. 3. La modification chimio-enzymatique de fragments de glycosaminoglycanes

1. Les glycosyltransférases dites de type "Leloir" catalysent le transfert d’une unité sucre à partir du nucléotide-sucre donneur, sur un oligosaccharide accepteur de manière totalement régio et stéréosélective et sont de ce fait de précieux outils en synthèse. Nous disposons actuellement, grâce au GDR-CNRS 2590 "Génomique et Génie des Glycosyltransférases" (G3, faisant suite au réseau GTrec), de glycosyltransférases recombinantes, produites pour la plupart, dans les cellules d'insectes infectées par baculovirus. Les glycosyltransférases disponibles aujourd’hui permettent d’accéder aux structures de type sialyl Lewisx : NeuAc-�-(2-3)-Gal-�-[Fuc-�-(1-3)]-(1-4)GlcNAc et sialyl Lewisa : NeuAc-�-(2-3)-Gal-�-[Fuc-�-(1-4)]-(1-3)GlcNAc, qui sont avec l’équivalent sulfate Lewisa : HSO3-3-Gal-�-[Fuc-�-(1-4)]-(1-3)GlcNAc les motifs minima reconnus par les sélectines et impliqués dans les étapes initiales du processus inflammatoire. 2. Ces glycosyltransférases utilisent des nucléotide-sucres comme substrats donneurs ; des modifications au niveau de la base nucléotidique ont été étudiées avec les activités de transfert correspondantes. D’autre part des mimes de la liaison pyrophosphate, susceptibles de jouer le rôle de donneurs, sont en cours d’études. 3. Les glycosaminoglycanes suscitent un intérêt croissant car ils contrôlent l’activité biologique de nombreuses protéines. Leur potentiel thérapeutique a été démontré par la commercialisation d’Arixtra, un fragment synthétique de GAG aux propriétés antithrombotiques. Pour développer d’autres médicaments « type GAG », la synthèse chimique apporte des solutions mais se heurte à certaines difficultés méthodologiques . Des approches chimio-enzymatiques sont à l étude pour mettre au point des accès efficaces et complémentaires à ceux existants. 5. Chemoenzymatic synthesis of the 3-sulfated Lewisa pentasaccharide. Annie Malleron, Yaël Hersant and Christine Le Narvor, Carbohydr. Res., 2006, 341,

29-34. 6. Synthesis of GDP-fucose on a soluble support: a donor substrate for the fucosyltransferases. Richard Daniellou, and Christine Le Narvor, Advanced

Synthesis and Catalysis, 2005, 14, 1863-1868. 7. Enzymatic supported synthesis of lacto-N-neotetraose using dendrimeric polyethylene glycol, L. Renaudie, R. Daniellou, C. Augé and C Le Narvor

Carbohydr. Res., 2004, 339 (3), 693-698.

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NOM : LEGOY Représentée par LAMARE Sylvain Prénom : MARIE DOMINIQUE Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Biotechnologies et de ChimieBioorganique FRE 2766 Adresse : Bât M. CURIE, UFR SF/SPI, Avenue M. Crépeau 17042 La Rochelle cedex 1 Tel : 05 46 45 82 26 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - Catalyse chimique et biologique en milieu homogène et hétérogène. - Valorisation de molécules naturelles. - Thérapeutique et diagnostic. - Dépollution, bio-rémédiation. - Développement de produits et procédés.

Collaborations existantes : ADEME, DGA, INDUSTRIE, Universités européennes.

Collaborations recherchées : Industries concernées par les problèmes de rejets de COVs, et les techniques innovantes de traitement.. Industries et groupes de recherches impliqués dans la valorisation des agro-ressources.

Propositions d’actions communes : - Recherche et développement de nouveaux catalyseurs (chimiques et biologiques) pour les réactions de déhalogénation.


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- Nouveaux procédés d’oxydation catalytiques performants. - Multivalorisation rationnelle de la biomasse.

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les activités de l’unité sont développées autour du concept « de l’idée de produit (ou de fonction) à son obtention », que la voie suivie soit chimique, enzymatique ou microbiologique. L’étude des relations structure/fonction, des interactions catalyse/environnement, l’optimisation des paramètres environnementaux des réactions et la mise au point et le développement de nouvelles technologies plus propres, économes en énergie et économiquement rentables constituent le cœur des sujets de recherches de l’unité. Regroupant quatre équipes de compétences complémentaires, ( synthèse organique, biocatalyse en milieux non conventionnels peptides à activités biologique et à activité antibactérienne et microbiologie ), la recherche est organisée selon deux axes transdisciplinaires intitulés : • Synthèse et biogénèse de molécules à activités biologiques telles que des composés à potentiel antitumoral, des antibiotiques, des molécules arômes… • Systèmes catalytiques alternatifs, le terme alternatif pouvant s’appliquer aussi bien au type de catalyse (chimique/enzymes/cellules…), qu’à l’environnement de la catalyse (milieu aqueux/milieu organique, système liquide/système gazeux…), ou aux technologies utilisées (chauffage classique/chauffage par micro-ondes). Les principales thématiques de recherches concernent : la chimie des hétérocycles soufrés et azotés à visée thérapeutique ; l’étude des relations structure/fonction, de la thermodynamique et des mécanismes réactionnels en biocatalyse ; l’ étude de la biogénèse de peptides à activité biologique ou antibactérienne ainsi que la détermination de leur mode d’action et de leur devenir in vivo. Les projets développés, novateurs dans leur conception et leur contenu, sont dynamiques et fédérateurs. et s’inscrivent à l’interface sciences chimiques-sciences du vivant-sciences pour l’ingénieur. Le laboratoire assure toutes les phases de la recherche académique et appliquée dès lors qu’il existe une activité inventive ; il assure aussi le transfert vers le monde socio-économique. La valorisation des technologies, produits et savoir-faire constitue un axe fort des activités du laboratoire. Domaines d'applications concernés : • Nutrition et aliments : arômes et fragrances naturels, peptides d'intérêt nutritionnel, contrôle des populations bactériennes pathogènes • Pharmacie et cosmétique : peptides (diagnostic), prodrogues, vitamines modifiées, inhibiteurs d'enzymes, synthons chiraux, nouveaux anti-bactériens. • Protection de l'environnement : dépollution d'effluents gazeux, procédés propres, chimie verte. - LAMARE S. and M.D. LEGOY. Continuous reaction method by solid/gas catalysis in unconventional medium, corresponding reactor and use of said reactor. International Patent WO 99/04894 (1999) - LAMARE S., LEGOY M.D. et GRABER M. Solid/gas bioreactors: powerful tools for fundamental research and efficient technology for industrial applications. Green Chem., (2004), 6, 445-458 - TESTARD A., PICOT L., LOZACH O., BLAIRVACQ M., MEIJER L., MURILLO L, PIOT J.M., THIÉRY V. and, BESSON T., Synthesis and evaluation of the antiproliferative activity of novel thiazoloquinazolinones kinases inhibitors. J. Enz. Inh. Med. Chem. (2005), 20, 557-568. - PICOT, L., BORDENAVE-JUCHEREAU, S., DIDELOT, S., ZHAO, Q., MURILLO, L., FRUITIER-ARNAUDIN, I. , SANNIER, F., THORKELSSON, G. ET PIOT, JM Fish protein hydrolysates as a source of hypotensive and antiproliferative molecules. Process Biochem, (2005), - ERABLE B., GOUBET I., LAMARE S., SELTANA A., LEGOY M.D.AND MAUGARD T., Non conventional hydrolytic dehalogenation of 1-chlorobutane by dehydrated bacteria in a continuous solid/gas biofilter. /Biotechnol. Bioeng. (2005), 91, 304-313.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : LEMAIRE Prénom : Marc Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse : UNIVERSITE CLAUDE BERNARD LYON I L A B O R A T O I R E D E C A T A L Y S E E T S Y N T H E S E O R G A N I Q U E CPE / UMR 5181 du CNRS 43, boulevard du 11 novembre 1918 69622 Villeurbanne Cédex Tel. 04 72 43 14 07- Fax 04 72 43 14 08 E-mail [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : procédés propres : appication de la catalyse(hétérogène) en chimie fine nouveau procédé de désulfuration des coupes pétrolières traitement des éffluents aqueux , sépartion d’ions par : extraction liquide liquide , résines spécifiques , nanofiltration et nanofiltration-complexation.

Collaborations existantes : Rhodia ( procédés propres ) CEA séparation d’ions

Collaborations recherchées : valoriser les recherches dansles domaines de la « chimie séparative »


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NOM : LEVEUGLE Prénom : Myriam Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : ECRIN Adresse : 32, boulevard de Vaugirard Tel : 01 42 79 51 07 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Environnement/santé et chimie & écologie

Collaborations existantes : MEDD EDD Industriels

Collaborations recherchées : Selon opportunités

Propositions d’actions communes : Rapprochement recherche / Industrie

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe (max une page incluant 5 publications significatives) La mission d’ECRIN est de favoriser le rapprochement entre recherche et industrie conduisant à des collaborations productives entre scientifiques et industriels. Par convention, ECRIN-Environnement assure l’animation scientifique et la valorisation du Programme National de Recherche sur les Perturbateurs Endocriniens (PNRPE) mis en place par le Ministère de l’Ecologie (MEDD) en mai 2005, suite aux travaux du Groupe de Travail "Perturbateurs endocriniens" dans Chimie & Ecologie. Cette structure regroupe les principaux industriels de la chimie française, de nombreux scientifiques d'organismes publics de recherche (dont des chercheurs CNRS), et des représentants des pouvoirs publics. Les principales actions sont actuellement la mise en place du site Web PE et l’organisation du colloque de lancement du PNRPE (3 octobre 2006 au MEDD). ECRIN a organisé une Journée de Prospective en Environnement (20 juin 2006) sur les grands chantiers actuels de l’environnement et les problématiques émergentes. Cette journée avait pour objectif de dégager les enjeux industriels liés à des thèmes environnementaux. La recherche peut apporter des réponses aux questions évoquées par les industriels pour élaborer des outils et construire des programmes de recherche. Les conclusions de cette Journée constitueront un des éléments de la prospective générale du Département EDD.

Publications

1. Chaque Journée ECRIN de l’Environnement a donné lieu à la publication d’une synthèse : l’eau dans le cadre du développement durable (2001) l’impact des faibles modifications de l’environnement (2002) les émissions toxiques dans l’environnement (2003) les enjeux de l’utilisation des sols (2004) la gestion des risques microbiens (2005) (site Web ECRIN) les odeurs des rejets urbains (2006) (DVD Vidéo Interactif)

2. Le Ministère de l’Ecologie a co-édité avec ECRIN un ouvrage de synthèse des Journées ECRIN de l’Environnement « Pratiques scientifiques et maîtrise de l’environnement » paru en janvier 2004.

3. Chapitre Environnement de l’ouvrage collectif ECRIN « Technologie du Futur. Enjeux de société » paru en avril 2005 – pages 161 à 202. Cet ouvrage a été financé par le CNRS et le CEA.

4. Communication orale à Cabernet 2005 « The international conference on managing urbain land » - 13-15 avril 2005 à Belfast (Irlande)

Ouvrage en cours :

5. « Sous les pavés, la terre… » Ouvrage de synthèse déterminant la position de la France dans la problématique "Sols urbains et péri-urbains" à paraître chez Omniscience en 2006.

6. Ré-édition de l’ouvrage collectif ECRIN « Technologie du Futur, enjeux de société » à paraître fin 2007 aux éditions Omniscience.

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NOM : LINE Prénom : ALain Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : LIPE (futur LISBP UMR INSA-CNRS INRA au 01/01/2007) Adresse : INSA 135 avenue de Rangueil 31077 Toulouse Tel : 05 61 55 97 86 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Laboratoire d’Ingénierie des Procédés de l’Environnement Production d’eau potable, traitement des eaux résiduaires (urbaines et industrielles) Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés Bioprocédés, réutilisation et recyclage, ressources renouvelables, procédés et environnement

Collaborations existantes : Collaborations industrielles LIPE-VEOLIA (Anjou Recherche), LIPE-Suez Environnement (CIRSEE) Collaborations universitaires LIPE-CEREGE (flocculation-décantation), LIPE-LNMO (nanoparticules) Collaborations internationales PRE-CMCU France-Tunisie (Gestion des ressources en eaux non conventionnelles . procédés de traitement pour potabilisation et réutilisation) ; Programme de Recherche en Réseau Franco-Chinois : ( Eau & Développement Durable)

Collaborations recherchées : Création d’un GdR intégrant le thème : Génie des Procédés et Développement Durable


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Minimiser les rejets en intégrant l’objectif de réutilisation dans la collecte (séparative) des rejets dans une filière de production (génie chimique ou agroalimentaire) ou de traitement (ERU, ERI). Concevoir des procédés de concentration-séparation de molécules, macromolécules, nanoparticules, microorganismes dans les filières de production et de traitement (effluents liquide ou gazeux)

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe (max une page incluant 5 publications significatives) : Le LIPE est structuré en 3 équipes :

- hydrodynamique physique et physico-chimique des contacteurs polyphasiques - procédés de séparation - BiOx : génie des réacteurs chimiques et biologiques

En termes de compétences, l’originalité du LIPE est d’agréger des compétences complémentaires (séparation, bioépuration, oxydation, physico-chimie, transfert, mélange) pour traiter des problèmes appliqués en particulier à la production d’eau potable et au traitement des eaux usées et des effluents industriels. Les recherches génériques en Génie des Procédés développées au LIPE qui s’appliquent au traitement des eaux, domaine que l’on a la volonté de maintenir comme domaine d’excellence, doivent aussi s’appliquer à bon nombre de bioprocédés, dans le cadre de la création du LISBP. Le LISBP résultera de la fusion du LBB (Laboratoire Biotechnologie-Bioprocédés) et du LIPE (Laboratoire d’Ingénierie des Procédés de l’Environnement). L’objectif de cette fusion est de constituer sur Toulouse un pôle sur les Systèmes Biologiques et les Procédés, intégrant des compétences de base en microbiologie et en génie des procédés, et effectuant le changement d’échelle du microorganisme au procédé. Ce nouveau laboratoire couple les compétences en Sciences du Vivant et en Sciences des Procédés. Le laboratoire LISBP est structuré en 5 pôles :

- Biocatalyse (BC) - Physiologie et Métabolisme Microbiens (PMM) - Systèmes Microbiens et Bioprocédés (SMB) - Transfert, Interface et Mélange (TIM) - Séparation, Oxydation et Procédés Hybrides (SOPHy)

V. SARROT, P. GUIRAUD, D. LEGENDRE Determination of the collision frequency between bubbles and particles in flotation. Chemical Engineering Science, 60, 6107-6117, 2005. C. COUFORT, D. BOUYER, A. LINE Flocculation related to local hydrodynamics in a Taylor-Couette reactor and in a jar. Chemical Engineering Science, 60, pp. 2179-2192, 2005. DZIURLA, M.A., SALHI, M., LEROY, P., PAUL, E., GINESTET, P., BLOCK, J.C.

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Variations of respiratory activity and glutathione in activated sludges exposed to low ozone doses. Wat. Res. 39, pp. 2591-2598, 2005 LESAGE, N., SPÉRANDIO, M., CABASSUD, C. Performances of a hybrid adsorption/submerged membrane biological process for toxic waste removal. Water Science & Technology, Vol 51, (6-7), pp. 173-180, 2005 C. PUPRASERT, G. HEBRARD, L. LOPEZ, Y. AURELLE Potential of using hydrocyclone and hydrocyclone equipped with grit pot as a pre-treatment in run-off water treatment. Chemical Engineering and Processing, 43, pp. 67-83, 2004.

280


NOM : LOURDIN Prénom :Denis Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse : INRA – Unité Biopolymères, Interactions et Assemblages, La Géraudière, 44316 NANTES Cedex Tel : 02 40 67 51 47 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Solides alvéolaires et composites à base de biopolymères

Collaborations existantes : Cemef, Ecole des Mines, Sophia antipolis (B. Vergnes) ; Unité FAST, CNRS Orsay (L. Pauchard) ; GPM2, INPG, (R Dendievel)

Collaborations recherchées : Nous cherchons des collaborations qui nous permettraient d’améliorer notre compréhension des interfaces dans les solides composites ou multiphasiques


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les activités de l’équipes sont axées sur :

• La compréhension du comportement, notamment mécanique, de solides composites, organes végétaux ou parois de mousses solides en lien, resp., avec les processus naturels ou industriels (cuisson, formage, extrusion...), de mise en place des structures aux différentes échelles.

• L’élucidation des mécanismes qui gouvernent l'élaboration et le comportement de solides alvéolaires à base de céréales, afin de prévoir leur texture et les modifications (procédé, formulation) requises pour leur conception.

Babin, P.; Della Valle, G.; Dendievel, R.; Lassoued, N.; Salvo, L. Mechanical properties of bread crumbs from tomography based finite element simulation. Journal of Material Science, 2005 "In press". Chanvrier, H.; Colonna, P.; Della Valle, G.; Lourdin, D. Structure and mechanical behaviour of corn flour and starch-zein based materials in the glassy state. Carbohydrate Polymers, 59 (1): 109-119, 2005.

CHANVRIER H., DELLAVALLE G., LOURDIN D. - Mechanical behaviour of corn flour and starch-zein based materials in the glassy state: a matrix – particle interpretation. Carbohydrate Polymer, 65, 346-356, 2006 SABINO M., ALLAIN C., PAUCHARD L., COLONNA P., LOURDIN D. - Influence of the dehydration conditions on the final characteristics of zein protein. Part I: porous and vitreous zein pills. European Polymer Journal, 20, 29-36, 2006.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : MADEC Prénom : Pierre-Jean Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse : UMR CNRS 6507 – Laboratoire de Chimie Moléculaire et Thioorganique - Groupe Matériaux Polymères - ENSICAEN , 6 Bd du Maréchal Juin 14050 CAEN Cedex Tel : 02 3 1 45 13 30 ou 02 31 45 28 46 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - Amélioration des propriétés d’usage des polymères

Élaboration et caractérisation de nanocomposites à base de polyéthylène et de montmorillonite, Synthèse et caractérisation de nouveaux monomères et (co)polymères phosphorosulfurés en vue de leur utilisation comme composites dentaires, Elaboration de nouveaux détecteurs de neutrons en matériaux polymères, Conception et caractérisation de nouveaux matériaux polymères – Matériaux hybrides.

- Valorisation des polymères naturels et des biopolymères Élaboration et étude de nouveaux matériaux biodégradables à partir de bois, Caractérisation chimique des produits issus de la biotransformation des polymères, Mise au point de biomatériaux à base de chitosane , Préparation de nouveaux réacteurs pour la catalyse à base de liquides ioniques et de chitosane.

Collaborations existantes : - Réseau Matériaux Polymères Plasturgie [Polyméristes Haute et Basse-Normandie, Pays de Loire (Le Mans) et Bretagne (L2PIC-Lorient)] - Laboratoire de Physico-Chimie des Polymères - Université de Pau (Jacques Desbrières) - Université Libre de Bruxelles, Pr. Hanappe - Belgique

- Synthèse macromoléculaire et thio-organique macromoléculaire - Faculté de chimie – U.S.T.H.B.– El Alia, Alger – Algérie

- Laboratorio di Ingeniera dei Polimeri - Politecnico di Milano – Milan - Italie

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- Industrielles : Acome, Pierre Fabre, Créagif Biopolymères Collaborations recherchées :

Autres laboratoires (différents des laboratoires du RMPP) dans les domaines suivants : Valorisation des polymères naturels, Biopolymères, Modification chimique de polymères naturels, Matériaux composites à base de systèmes biodégradables. Catalyse homogène et hétérogène.

Propositions d’actions communes : - Synthèse et caractérisation de biomatériaux, - Modification chimique de polysaccharides, - Elaboration de nanocomposites à base de systèmes biodégradables, - Matériaux hybrides issus de ressources naturelles. - Application de réacteurs à base de chitosane et de liquide ionique aux réactions catalytiques.

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe L’activité du Groupe Matériaux Polymères au sein du LCMT (UMR 6507) est en très grande partie dans le droit fil des deux thématiques du Réseau Matériaux Polymères, Plasturgie (RMPP), à savoir « l’amélioration des propriétés d’usage des polymères » et la « valorisation des polymères naturels et des biopolymères ». Les recherches vont de la conception de nouveaux systèmes macromoléculaires, soit à partir de nouveaux monomères, soit par modification chimique de polymères, jusqu’à la caractérisation complète des matériaux obtenus. Ces thématiques, développées au sein de l’unité, le sont aussi dans le cadre de « l’Atelier Polymères » au sein du CNRT Matériaux Basse-Normandie. Par ailleurs l’activité du groupe, soit dans le cadre du RMPP, soit dans celui du CNRT est reconnue dans deux Pôles de Compétivité [« Movéo » et « Polymers-Technologies » (en cours de labelisation)]. Enfin, concernant spécifiquement l’activité « biopolymères » très liée au développement durable, le Groupe Matériaux Polymères est un des membres fondateurs de l’association SERPBIO (Services, Etudes, Recherches sur les Polymères Biodégradables). Le groupe collabore avec une start-up hébergée par le CNRT (Créagif Biopolymères). Thématique : « Amélioration des propriétés d’usage des polymères » - Elaboration et caractérisation de nanocomposites à base de polyéthylène et de montmorillonite (Bourse CIFRE-ACOME). - Contribution à l’ignifugation de matériaux organiques par l’élaboration de nanocomposites contenant des nanocharges à base de cyclophosphazènes - Thèse en cours – Financement RMPP. - Synthèse et caractérisation de nouveaux monomères et (co)polymères phosphorosulfurés en vue de leur utilisation comme composites dentaires - Thèse Région Basse-Normandie. - Elaboration de nouveaux détecteurs de neutrons en matériaux polymères – Progr. Neutromania (ANR). Thématique : « Valorisation des polymères naturels et des biopolymères » - Caractérisation chimique des produits issus de la biotransformation des polymères Thèse en co-direction (LCOM Le Mans – UMR CNRS 6011 et LCMT ) - (thèse cofinancée ADEME-RMPP) - Mise au point de biomatériaux à base de chitosane et de poly(éthylèneglycol) - Thèse MENRT - Stage Post-doctoral 2 ans – Contrat Pierre FABRE. - Préparation de nouveaux réacteurs pour la catalyse à base de liquides ioniques et de chitosane - Stage ATER. 5 publications :

• Chitosan beads as carriers of 8-hydroxy-7-Iodoquinoline-5-sulfonic-acid -Loading, coating by interpolymer complex formation and drug release, N. Koseva, O. Stoilova, N. Manolova, I. Rashkov, P.-J. Madec, J. Bioact. Compat. Polym., 2001, 16, 3-19.

• Synthesis and characterization of (co)polymers containing phosphonate function for use in dental composites, N. Sibold, P.-J. Madec, S. Masson, T.-N. Pham, Polymer, 2002, 42, 7257-7267.

• Development of new composite materials, carriers of active agents, from biodegradable polymers and wood, I. Dez, L. Mortain, P.-J. Madec, C. R. Chimie, 2004, 7, 635-640. • NMR study of the phosphonomethylation reaction of chitosanF. Lebouc, I. Dez, P.-J. Madec,Polymer, 2005, 46, 319-325. • Different Ways for Grafting Ester Derivatives of Poly(ethylene glycol) onto Chitosan: Related Characteristics and Potential Properties, F. Lebouc, I. Dez, J. Desbrières, L. Picton, P.-J.

Madec Polymer, 2005, 46, 639-651.

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NOM : MASSIANI Prénom : Catherine Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Chimie et Environnement (FRE 2704) Adresse : Université de Provence 3 Place Victor Hugo 13331 Marseille cedex 3 Tel : 04 91 10 63 74 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - Etude de la dynamique d'éléments en traces métalliques et de la matière organique dans différents milieux : procédés de compostage de déchets

organiques ou sols affectés par l’homme (épandage de boues ou composts, pratiques agricoles, feux de forêts, etc.), - Exploitation des caractéristiques spectroscopiques (spectroscopie UV-visible ou de fluorescence) de la matières organique soluble pour sa caractérisation

et à des fins analytiques (développement de méthodes alternatives). Collaborations existantes :

CEMAGREF Rennes, unité GERE, CEMAGREF Aix en Provence, équipe Ecosystèmes méditerranéens et Risques (dans le cadre d'un contrat européen), INRA Avignon, Unité Climat, Sol et Environnement, Programme de coopération Franco-thaïlandais.

Collaborations recherchées : Interactions avec le milieu industriel sur la thématique chimie et environnement plus spécifiquement dans les domaines de l'analyse, des procédés de traitement et de la réhabilitation.


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Equipe Chimie des Sols et des déchets Les activités de recherche de cette équipe sont centrées sur l'étude de la dynamique des composés chimiques polluants et de la matière organique dans différents milieux (eaux, sols, déchets). Ces travaux ont pour finalité une meilleure gestion des milieux ou des procédés de traitements de déchets, d'effluents ou de dépollution. Les recherches portent sur : - les transformations de la matière organique lors du compostage de déchets organiques, le traitement d'effluents ou dans les sols affectés par l’homme (épandage des boues, pratiques agricoles, feux de forêts, etc.), - la détermination des cinétiques et mécanismes de destruction des déchets en réacteur d'oxydation en voie humide, - l'évolution de la spéciation des ETM au cours de procédés de traitement ou dans les sols, - la réactivité des micropolluants organiques polaires, en particulier sur les mécanismes et cinétiques de leur transformation par photolyse directe et indirecte et leurs conséquences sur la formation des produits de dégradation (composés pharmaceutiques, pesticides), Ces travaux de recherche comportent un volet transversal de développement analytique important, avec la mise au point de procédures et d'outils analytiques dynamiques adaptés aux études environnementales en temps réel pour des analyses en ligne. De plus, un volet transversal de modélisation est focalisé sur la modélisation spatialisée de la réactivité et des transferts des polluant. Equipe Chimie et métrologie des eaux L'objectif principal des recherches de cette équipe est de développer des procédures analytiques alternatives pour l'analyse rapide de terrain à l'aide de dispositifs portables, ou pour l'analyse en continu. Les développements portent sur - l'exploitation des caractéristiques spectroscopiques (absorptiométrie UV-visible ou fluorimétrique) des eaux pour la détermination des paramètres globaux ou spécifiques (tels que la charge en matière oxydable, nitrates et détergents), - le couplage de méthodes séparatives à l'analyse spectrale pour la détermination simultanée ou séquentielle de concentrations en éléments traces métalliques, les possibilités de greffage de groupements fonctionnels sur des phases solides sont étudiées et sont en cours de validation, - le couplage réaction photochimique/absortiométrie UV-visible, en particulier dans le cas de l’étude de la spéciation de l’azote, - le couplage spectroscopie UV et spectroscopie de fluorescence pour la détermination rapide de la typologie fonctionnelle des matières organiques solubles. Les procédures développées au laboratoire font l'objet d'automatisation de type FIA (Flow Injection Analysis), SIA (Sequential Injection Analysis) ou MSFIA (Multisyringue Flow InjectionAnalysis). Equipe Chimie de l'atmosphère L'activité de l'équipe de chimie de l'atmosphère se focalise sur : - la réactivité hétérogène et multiphasique des composés organiques dans l'atmosphère (Composés organiques volatils oxygénés, Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques - HAP, pesticides acides, terpénoïdes…) et son incidence sur la formation des aérosols organiques secondaires (AOS) ainsi que son influence sur la capacité oxydante de l'atmosphère, - le développement instrumental pour le prélèvement et l'analyse rapide des composés organiques contenus dans les phases gazeuse et particulaire de l'atmosphère,

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- la chimie et la qualité des atmosphères intérieures. Ces thèmes de recherches sont abordés par deux types d’approches : - une approche de terrain, dédiée à la validation des préleveurs et des analyseurs développés au laboratoire et à l'étude in situ de la réactivité atmosphérique conduisant à l'augmentation de la capacité oxydante et à la formation d'AOS. - une approche expérimentale dans des conditions contrôlées de laboratoire pour la détermination des constantes cinétiques d'oxydation hétérogène et multiphasique des composés organiques dans l'atmosphère et pour la calibration des préleveurs et des analyseurs.

• BRACH-PAPA C., COULOMB B., BRANGER C., MARGAILLAN A., THERAULAZ F., VANLOOT P., BOUDENNE J.L. Fluorimetric determination of aluminium in water by sequential injection through column extraction. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 378 (6), 1652-1658, 2004.

• HASSOUNA M., THERAULAZ F. and MASSIANI C. Direct estimation of nitrate, total and fractionated water extractable organic carbon (WEOC) in an agricultural soil using direct UV absorbance deconvolution, In press.

• YARDIN G., CHIRON S., Photo-Fenton treatment of TNT contaminated soil extract solutions obtained by soil flushing with cyclodextrins. Chemosphere, 62, pp. 1395-1402, 2006. • MONOD A., POULAIN L., GRUBERT S., VOISIN D., WORTHAM H. Kinetics of OH-initiated oxidation of oxygenated organic compounds in the aqueous phase: new constants,

structure-activity relationships. Atmospheric Environment, 39, 7667-7688, 2005. • FRANCOIS S., SOWKA I., MONOD A., TEMINE-ROUSSEL B., LAUGIER J.M., WORTHAM H. Development of an online analyser of atmospheric H2O2 and several organic

hydroperoxids for field campaigns. Atmospheric Research, 74, 525-545, 2005.

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NOM : MATLOSZ Prénom : Michael Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : LSGC, CNRS–UPR 6811 Adresse : Ecole Nationale Supérieure des Industries Chimiques, 1 rue Grandville BP 20451, 54001 NANCY Tel : 03.83.17.50.01 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : génie des procédés, génie chimique et biochimique, génie des procédés microstructurés

Collaborations existantes : 6ème PCRDT : Projet IMPULSE, collaborations dans le cadre ANR, collaborations industrielles (Rhodia, Arkema, Air Liquide, …)



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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Le groupe de recherche du LSGC : Génie des procédés microstructurés L’activité porte essentiellement sur la conception et l’analyse des opérations d’intensification et / ou de miniaturisation des procédés, en particulier par le biais de réacteurs micro et / ou mésostructurés Le groupe est coordinateur scientifique du projet européen IMPULSE 5 publications récentes dans le domaine :

• S. Rode, S. Altmeyer et M. Matlosz, “Segmented Thin-Gap Flow Cells for Process Intensification in Electrosynthesis,” Journal of Applied Electrochemistry, 34 (7), 671-680 (juillet 2004).

• Th. Bayer, J. Jenck et M. Matlosz, « IMPULSE – A new approach to process design », Chemical Engineering and Technology, 28 (4), 431–438 (avril

2005).

• J.–M. Commenge, L. Falk, J.–P. Corriou et M. Matlosz, “Analysis of microstructured reactor characteristics for process miniaturization and intensification,” Chemical Engineering and Technology, 28 (4), 446–458 (avril 2005).

• M. Matlosz, “Mikroreaktionstechnik : neue Herausforderungen fuer die Prozessintensivierung,” Chemie Ingenieur Technik, 77 (9), 1393–1398

(septembre 2005).

• J.–M. Commenge, Th. Obein, G. Génin, X. Framboisier, S. Rode, V. Schanen, P. Pitiot et M. Matlosz, “Gas–phase residence time distribution in a falling–film microreactor,” Chemical Engineering Science, 61, 597–604 (2006).

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NOM : MAUDUIT Prénom : Marc Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : UMR CNRS 6226 « Sciences Chimiques de Rennes » Equipe Synthèse Organique et Systèmes Organisés Adresse : Av. du Général Leclerc, ENSC de Rennes, 35700 Rennes Tel : 02 23 23 81 12 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - Développement de nouveaux catalyseurs recyclables à tag ionique pour la métathèse d’oléfines en milieux non-conventionnels (solvants ioniques, phases fluorées, solvants aqueux). - Développement de ligands originaux pour la catalyse asymétrique (Alkoxy et aryloxy-NHC chiraux)

Collaborations existantes : Pr. Karol GRELA (Institut of Organic Chemistry, Polish Academy of Sciences, Warsaw, Poland), Pr. Steve P. NOLAN (ICIQ, Tarragona, Spain), Pr. Andreas KIRSCHNING (Institut für Organische Chemie, Universität Hannover, Germany), Pr. Alexandre ALEXAKIS (Université de Genève, Suisse)

Collaborations recherchées : Partenaires industriels et académiques dans le domaine de la métathèse d’oléfines en milieux réactionnels non- conventionnels (solvants ioniques, phases fluorées, solvants aqueux) ainsi que dans le développement de ligands originaux pour la catalyse asymétrique.


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Malgré l’importance que la réaction de métathèse d’oléfines catalysée par des complexes homogènes au ruthénium suscite ces dernières années de nombreux progrès restent à faire, notamment dans le développement de nouveaux catalyseurs plus actifs permettant de diminuer la charge du catalyseur (entre 2 et 5 mol% en moyenne à l’heure actuelle) et/ou la mise au point d’un système catalytique ré-utilisable. Ces deux objectifs sont étroitement liés à un problème qui jusque-là limite considérablement l’utilisation des catalyseurs homogènes dans l’élaboration de molécules à visée thérapeutique : la contamination des produits de métathèse par les quantités résiduelles de ruthénium. Si des efforts ont été effectués pour diminuer le degré de contamination (système de purification, utilisation de catalyseurs supportés), ces taux restent cependant encore trop importants. C’est dans cette optique que nous avons récemment développé plusieurs catalyseurs à tags ioniques 1-4 hautement actifs et recyclables dans les solvants ioniques1-4. De très faibles quantités résiduelles de ruthénium ont été détectées dans les produits de réaction (7 ppm en moyenne sur 8 cycles) attestant de l’efficacité d’un tel concept. De nouveaux complexes taggés plus actifs sont en cours de développement au laboratoire. Dans un autre contexte, nous nous sommes intéressés au développement de nouveaux ligands originaux pour la catalyse asymétrique avec notamment la synthèse des alkoxy-NHC chiraux 5. Leurs utilisations en additions conjuguées de dialkylzinc ou d’organomagnésien sur des énones cycliques diversement substituées catalysées par des complexes de cuivre ont permis la formation de centres tertiaires5a et quaternaires5b chiraux avec d’excellentes énantiosélectivités (atteignant les 96%ee).

O

Ru

N N

ClCl

Mes Mes

PF6

2

N

O

Ru

N

N N

ClCl

Mes Mes

PF63

RuCl

Cl

O

NN

PF6

N NMes Mes

TsN

catalyseur taggˇ (5 mol%) TsN

25�C, 3h

BMI.PF6 / toluene (1/3)1

O

Ru

N N

ClCl

Mes Mes

PF6

4

N

Cu(OTf)2 (2-3 mol%)R"MgBr (1.2 ˇ q.)

nBuLi (5-8 mol%)

Et2O, 0�C/TA, 0.5-1h

5 (3-4 mol%)O

R'

O

R'

R"

PF6

ee = 70-96%

N N

HO

R

5R= iPr, iBu, tBu, Ph, Bn

ouR"2Zn (1.5 ˇ q.)

8 cycles consˇ cutifs (>95%)Rˇ sidus Ru: 1.2 � 21 ppm

- Mˇ tath¸ se d'olˇ fine en milieu liquide ionique:

- Addition conjuguˇ e asymˇ trique:

1. “An ionic liquid-supported Ruthenium carbene complex : A robust and recyclable catalyst for ring-closing olefin metathesis in ionic liquids.” N. Audic, H. Clavier, M. Mauduit*, J.C. Guillemin*, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9248-9249. 2. “Olefin metathesis in room temperature ionic liquid using imidazolium-tagged Ruthenium complexes.”

292

H. Clavier, N. Audic, J-C. Guillemin*, M. Mauduit*, J. Organomet. Chem., 2005, 690, 3585-3599. 3. “Activated pyridinium-tagged ruthenium complex as efficient catalyst for Ring-Closing Metathesis.” D. Rix, H. Clavier, Y. Coutard, L. Gulajski, K. Grela*, M. Mauduit*, J. Organomet. Chem., 2006, 691, ASAP 4. “Design and synthesis of new bidentate alkoxy-NHC ligands for enantioselective copper-catalyzed conjugate addition.” H. Clavier, L. Coutable, L. Toupet, J-C. Guillemin, M. Mauduit*, J. Organomet. Chem., 2005, 690, 5237-5254 5. “Copper catalyzed asymmetric conjugate addition of Grignard reagents to trisubstituted enones. Construction of all-carbon quaternary chiral centers.” D. Martin, S. Kehli, M. d’Augustin, H. Clavier, M. Mauduit*, A. Alexakis*, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8416-8417

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : METZNER Prénom : Patrick Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse : Laboratoire de Chimie Moléculaire et Thioorganique, UMR CNRS 6507, ENSICAEN, 6 bd du Maréchal Juin, 14050 CAEN Tel : 02 31 45 28 85 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Voir les fiches ci-après Organocatalyse asymétrique via des réactifs sulfurés.

Conception et synthèse de ligands originaux Sulfures et sulfoxydes énantioenrichis comme bases de Lewis Ligands bidentés N,S

Application aux réactions asymétriques Epoxydation d’aldéhydes à l’aide d’ylures de sulfonium Réaction de Morita-Baylis-Hillman Addition de nucléophiles aux composés carbonylés

Iodolactonisation Synthèse de sulfoxydes énantioenrichis par création asymétrique de liaisons C-S

Collaborateurs : Jean-François Brière (CR), Vincent Reboul (MdC), Stéphane Perrio (MdC)

Collaborations existantes : Prof Deevi Basavaiah (Université d’Hyderabad, Inde)

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Prof Juan Carlos Carretero (Université de Madrid, Espagne) Réseau Punch Orga avec l’IRCOF de Rouen (Prof Nelly Plé et Dr Cyril Papamichael)

Collaborations recherchées : Tests de nouveaux ligands

Propositions d’actions communes : Lancement d’un programme national « Organocatalyse », domaine encore peu représenté en France, malgré les enjeux.

295


Objectif principal : Organocatalyse asymétrique - Catalyseurs chiraux de faible masse moléculaire (économie d’atomes), robustes, inertes à l’oxygène et à l’humidité, non toxiques, - Synthèse économique du catalyseur (2-4 étapes), - Solvants éco-compatibles, utilisés sans séchage ou dégazage, - Conditions opératoires simples : température ambiante, verrerie standard.

Epoxydation d’aldéhydes à l’aide d’ylures de sulfonium Nous avons développé une série de sulfures de symétrie C2 qui conduisent à une synthèse efficace d’oxydes de stilbènes avec des excès énantiomériques supérieurs à 90%, dans des conditions opératoires particulièrement simples, nous situant favorablement par rapport aux concurrents. Les enjeux sont aujourd’hui l’amélioration des vitesses de réaction, l’extension du champ d’application en termes de substrats et l’application à des intermédiaires ou à des molécules d’intérêt biologique.

Réaction de Morita Baylis Hillman Elle fournit rapidement des briques moléculaires très fonctionnalisées, mais elle souffre aujourd’hui de vitesses de réaction insuffisantes et d’un manque de généralité des versions asymétriques. Nos travaux concernent l’utilisation de sulfures chiraux comme catalyseurs de cette réaction. Nous venons de proposer une version tandem Michael-Mukaiyama-retroAldol (stoichiométrique en sulfure), réalisée dans des conditions douces et avec des temps de réaction relativement courts. Nous cherchons à mettre au point un processus catalytique et établir une version énantiosélective.

Sulfoxydes comme bases de Lewis Le caractère basique des sulfoxydes énantioenrichis a été relativement peu exploré en catalyse. Notre expérience en synthèse de sulfoxydes et en organocatalyse nous incite à les utiliser pour plusieurs réactions asymétriques : iodolactonisation, addition de nucléophiles à des dérivés carbonylés, formation de bêta-lactones… Nous voulons développer des voies originales d’accès à des sulfoxydes (via des sulfénates) et des structures originales : en série paracylophane, ou avec des systèmes bidentés (azote, soufre, ne comprtant donc pas de phosphore). Certains de ces ligands pourront être explorés en catalyse organométallique.

• Design of sulfides with a locked conformation as promoters of catalytic and asymmetric sulfonium ylide epoxidation, Davoust M., Brière J.-F., Jaffrès P.-A., Metzner P., J. Org. Chem., 2005, 70, 4166-4169.

• A diastereoselective and concise synthesis of functionalised vinyl epoxides having a Morita-Baylis-Hillman backbone, Davoust M., Brière J.-F., Metzner P., Org. Biomol. Chem., 2006, 3048-3051.

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• An efficient and rapid chalcogenide-Morita-Baylis-Hillman process promoted by TBDMSOTf and a thiolane, Rao J. S., Brière J.-F., Metzner P., Basavaiah D., Tetrahedron Lett., 2006, 47, 3553-3556.

• ortho-Metalation of enantiopure aromatic sulfoxides and stereocontrolled addition to imines, Fur N. L., Mojovic L., Plé N., Turck A., Reboul V., Metzner P., J. Org. Chem., 2006, 71, 2609-2616.

• Remarkably Mild and Simple Preparation of Sulfenate Anions from beta-Sulfinylesters : A new Route to Enantioenriched Sulfoxides, Caupène C., Boudou C., Perrio S., Metzner P., J. Org. Chem., 2005, 70, 2812-2815.

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NOM : MICHEL Prénom : Christine Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : INRA – Département CEPIA Adresse : INRA - rue de la Géraudière – BP 71627 – 44 316 Nantes cedex 3 Tel : 02 40 67 51 40 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos (recherches) activités dans l’Unité : responsable du partenariat socio-économique et de la protection industrielle pour les unités du département Caractérisation et Elaboration des Produits Issus de l'Agriculture (CEPIA) dirigé par P. Colonna.

Collaborations existantes : - participation à l'ERAnet Woodwisdom - participation à l'action coordonnée Eurocrop - participation au REX EPNOE (European Polysaccharide Network)

Collaborations recherchées : ouverture vers des réseaux nationaux ou européens

Propositions d’actions communes : réponses communes à des appels à proposition


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Partenariat industriel et institutionnel : montage des collaborations des unités du département (200 contrats en cours), propositions de programmes de recherches aux industriels intéressés par les thématiques du département Propriété industrielle : Détection des résultats potentiellement brevetable, établissement des stratégies de propriété industrielle, relations avec les éventuels co-propriétaires des inventions Gestion du portefeuille brevet CEPIA : 56 familles de brevets dont 12 directement reliés aux domaines chimie verte et biotechnologies blanches, organisation des stratégies de développement et de pré-valorisation des inventions, accompagnements des transferts de technologie vers le secteur industriel. Représentation de l'INRA dans des programmes européens : - WoodWisdom : ERA net rassemblant 16 participants de 8 pays, dont l'objectif est la mise en place d'un appel d'offres transnational dans le domaine fibres/bois et produits dérivés. Lancement de l'appel d'offres prévu en 2007. - Eurocrop : action coordonnée (23 participants, représentant la majorité des filières grandes cultures) destinée à renforcer la compétitivité des plantes de grande culture où une place importante est faite à l'utilisation de la biomasse - EPNOE : réseau d'excellence sur les utilisations alimentaires et non alimentaires des polysaccharides (17 participants de 9 pays européens).

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NOM : MIGRAINE Prénom : Aenny Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : LSO (Laboratoire de Synthèse Organique) – UMR 6513 Adresse : Faculté des Sciences et des Techniques de Nantes, 2 rue de la Houssinière, 44322 Nantes Tel : 02 51 12 54 57 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Synthèse d’agents chélatants pour des applications en médecine nucléaire

Collaborations existantes : Inserm U601 (Nantes) Pr. J. Barbet

Collaborations recherchées : /

Propositions d’actions communes : /

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Une des thématiques de recherche de l’équipe concerne la synthèse de nouveaux ligands capables de complexer certains radionucléides. Ces ligands chélatants, des polyacides carboxyliques polyazotés, pourront être utilisés pour des applications en médecine nucléaire : applications thérapeutiques (radioimmunothérapie de certains cancers) pour les radionucléides émetteurs alpha ou beta, applications diagnostiques (immunoscintigraphie) pour les émetteurs gamma. Publications significatives : Gouin S., Gestin J-F., Monrandeau L., Segat-Dioury F., Meslin J-C., Deniaud D., Org. Biomol. Chem., 2005, 3, 454-461. Gouin S., Benoist E., Gestin J-F., Meslin J-C., Deniaud D., Eur. J. Org. Chem., 2004, 878-885. Les recherches de l’équipe portent également, de façon plus générale, sur l’hétérochimie. L’objectif est d’accéder à divers composés hétérocycliques, et notamment à de nouveaux nucléosides, par réaction d’hétérocyclisation à partir de diènes azotés et soufrés. Publications significatives : Landreau C., Janvier P., Julienne K., Meslin J-C., Deniaud D., Tetrahedron, 2006, 62, 9226-9231. Robin A., Julienne K., Meslin J-C., Deniaud D., Eur. J. Org. Chem., 2006, 634-643 Robin A., Meslin J-C., Deniaud D., Synthesis, 2004, 10, 1633-1640.

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NOM : MONFLIER Prénom : Eric Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Physico-Chimie des Interfaces et Applications. FRE CNRS 2485 Adresse : Universite d’Artois, Faculté des Sciences Jean Perrin. Rue Jean Souvraz. SP 18 – 62307 Lens Cedex. France. Tel : 03 21 79 17 72 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Chimie verte et environnement, nanomatériaux à visée photonique

Collaborations existantes - Professor P. FILARDO, Dipartimento Ingegneria Chimica Processi e Materiali, Viale delle Scienze, 90128 Palermo, Italy. - Professor A. MASDEU-BULTÓ, Facultat de Química, Departament de Química Física i Inorgànica, Campus Sescelades, C/ Marcel·lí Domingo, s/n, 43007

Tarragona (Spain) - Professors J. REEK and P. van LEEUWEN, Institute of Molecular Chemistry, University of Amsterdam, Nieuwe Achtergracht 166, 1018 WV Amsterdam, The

Netherlands. - Professeur T. Green Department of Chemistry and biochemistry, Institute of Artic Biology, University of Alaska, Fairbanks, AK 99775-5940, USA


302


303

RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les activités de recherche dans le domaine de la chimie verte concernent la mise au point de nouveaux procédés catalytiques et de remédiation (Responsable : E. Monflier) et de nouvelles molécules ou matériaux à partir de substances d'origine végétale (Responsable : P. Martin). "Sulfonated Xantphos ligand and methylated cyclodextrin: a winning combination for rhodium catalysed hydroformylation of higher olefins in aqueous medium" L. Leclercq, F. Hapiot, S. Tilloy, K. Ramkisoensing, J.N.H. Reek, Piet W.N.M. van Leeuwen, E. Monflier, Organometallics 2005, 24, 2070-2075. "Synthesis of fructooligosaccharide-based plastic films starting from inulin". G. Grandtner, N. Joly, J.P. Cavrot, R. Granet, G. Bandur, L. Rusnac, P. Martin, P. Krausz, e-Polymer, 2005, 51, 1-7. “Synthesis of plastic films from inulin by acylation” G. Grandtner, N. Joly, J.-P. Cavrot, R. Granet, G. Bandur, L. Rusnac, P. Martin, P. Krausz, Polym. Bull., 2005, 4, 235-241. "Peracetylated �-cyclodextrin as solubilizer of arylphosphines in supercritical carbon dioxide" G. Filardo, M. Di Blasi, A. Galia, A. Ponchel, H. Bricout, A.D. Sayede, E. Monflier, J. of Supercritical Fluids 2006, 36, 173-181. "Heptakis(2,3-di-O-methyl-6-O-sulfopropyl)-�-cyclodextrin: a genuine supramolecular carrier for the Aqueous Organometallic Catalysis" D. Kirschner, T. Green, F. Hapiot, S. Tilloy, L. Leclercq, H. Bricout, E. Monflier, Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 379-386.

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NOM : MONSAN Prénom : Pierre Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Biotechnologie - Bioprocédés UMR CNRS 5504 ; UMR INRA 792 Adresse : DGBA – INSA, 135 avenue de Rangueil, 31077 Toulouse cedex 4 Tel : 05 61 55 94 15 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : La thématique de recherche est centrée sur la conception de catalyseurs enzymatiques sélectifs et performants par ingénierie rationnelle et combinatoire. Elle vise à comprendre les modes d’action des catalyseurs, à améliorer leur potentiel et à développer des procédés innovants pour la synthèse de nouvelles bio-molécules d’intérêt pour les secteurs de l’agro-alimentaire, de la santé, de la chimie et de l’environnement.

Collaborations existantes : - GDR 2825 Evolution dirigée des protéines - ANR PNRB SPPECABBE - ANR Blanc OPTIGLUC - STRP SANTS 6ème PCRD - Projet ITAV ALMA - Contrats industriels (3 conventions CIFRE, 4 post-docs)


- Fonctionnalisation chimique d’oligosaccharides et de polysaccharides - Cristallographie et structure des protéines - Cinétique enzymatique rapide

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- Synthèse enzymatique et modification chimique d’oligosaccharides (oxydation, sulfatation,…) - Glycosylation enzymatique de composés hydrophobes

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Deux approches sont employées et combinées pour l’optimisation des enzymes :

- l’ingénierie rationnelle, qui repose sur l’analyse structurale du catalyseur protéique et l’identification d’acides aminés, impliqués dans la catalyse, qui sont mutés pour modeler l’activité du catalyseur ;

- l’ingénierie combinatoire, basée sur la mutation et la recombinaison des gènes codant les protéines pour créer de larges banques de variants. Ces banques sont ensuite analysées pour isoler la protéine améliorée par des techniques de criblage à haut débit.

L’équipe dispose notamment des plateaux techniques suivants :

- Unité de modélisation moléculaire pour l’analyse structurale des protéines ciblées ; - Plate-forme de criblage à haut débit ICEO (Ingénierie Combinatoire d’Enzymes Optimisées), équipée des automates suivants : automate de repiquage

sélectif de colonies, distributeur automatique de milieux, automate de transferts de liquides en conditions stériles, module d’agitation de micro-plaques, plate-forme intégrée de transferts de liquides et de micro-plaques équipée d’un module de pipettage, d’un bras robotique, d’incubateurs et d’un spectrophotomètre (1000 à 50 000 clones/semaines).

Les cibles enzymatiques sont :

- les glucane-saccharases, qui catalysent la synthèse de polysaccharides, oligosaccharides et glucoconjugués ; - les enzymes xylanolytiques (xylanases, arabinofuranosidases) intervenant dans la dégradation des biomasses ; - les lipases, pour lesquelles un modèle prédictif de l’énantiosélectivité a été développé en collaboration avec une équipe de roboticiens du LAAS-CNRS

par optimisation de la trajectoire du substrat dans le site catalytique. - Guieysse D., Sandoval G., Faure L., Nicaud J.M., Monsan P., Marty A. New efficient lipase from Yarrowia lipolytica for the resolution of 2-substituted carboxylic acid esters, Tetrahedron: Asymmetry, 15, 3539-3543, 2004. - Richard G., Yu S., Monsan P., Remaud-Siméon M., Morel S. A novel family of glucosyl 1,5-anhydro-D-fructose derivatives synthesized by transglucosylation with dextransucrase from Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512F, Carbohydr. Res., 340, 395-401, 2005. - Fabre E., Bozonnet S., Arcache A., Willemot R.M., Vignon M., Monsan P., Remaud-Siméon M. Role of the two catalytic domains of DSR-E and their involvement in the formation of highly �-1,2 branched dextran, J. Bacteriol., 187, 296-303, 2006. - van der Veen B.A., Skov L.K., Potocki-Véronèse G., Gajhede M., Monsan P., Remaud-Siméon M. Increased amylosucrase activity and specificity, and identification of regions important for activity, specificity and stability through molecular evolution, FEBS J., 273, 673-681, 2006.

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- Moulis C., Joucla G., Harrison D., Fabre E., Potocki-Véronèse G., Monsan P., Remaud-Siméon M. Understanding the polymerisation mechanism of glycoside-hydrolase of family 70 glucansucrases, J. Biol. Chem., 2006, sous presse.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : MONTEIRO Prénom : Nuno Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Synthèse Organométallique et Molécules Bioactives (SOMBIO-LCO1, Directrice : Geneviève Balme) CNRS UMR 5181. ESCPE Lyon / Université Claude Bernard - Lyon I. Adresse : 43, Bd du 11 Novembre 1918, 69622 Villeurbanne, France Tel : 04 72 432 14 16 E-mail : [email protected]


Synthèse hétérocyclique / Synthèse organométallique - Procédés économes d’atomes : Développement de nouvelles réactions cascade et multicomposant catalysées par les métaux de transition (palladium, cuivre) - Procédés « en un pot » : Mise au point de procédés mettant en jeu plusieurs transformations effectuées dans un ordre spécifique sans isolement des

intermédiaires. - Procédés de couplage pallado-calalysés : Etude des régiosélectivités sur des substrats polyhalogénés. - Molécules bioactives : Synthèse d’analogues de fongicides naturels

Collaborations existantes : - Bayer CropScience (Synthèse d’analogues de fongicides naturels) - Université de Genève, Pr. E.P. Kündig (Méthodologies et applications des complexes arène chrome tricarbonyle à chiralité planaire)

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- Catalyse hétérogène : Développement de réactions pallado-catalysées à l’aide de catalyseurs supportés. - Synthèse sur phase solide


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Depuis quelques années, notre groupe dirigé par Geneviève Balme (DR1) [Membres permanents : Nuno Monteiro (CR1) et Didier Bouyssi (MCF)] développe de nouvelles réactions de cyclo-fonctionnalisation d’alcènes et d’alcynes via les métaux de transition, palladium et cuivre pour l’essentiel. Ces réactions mettent en jeu l’attaque intramoléculaire d’un carbo- ou hétéronucléophile sur une insaturation activée par un sel ou un complexe métallique et permettent d’accéder à des molécules hautement fonctionnalisées avec, le cas échéant, une stéréochimie parfaitement contrôlée [1]. Dernièrement, nous nous sommes efforcés d’appliquer ces méthodologies à la mise au point de réactions cascade et de procédés à composants multiples dans le but d’atteindre en une unique étape de nouvelles structures hétérocycliques diversement fonctionnalisées et présentant un fort intérêt biologique. Le potentiel synthétique de ces réactions a également été élargi au moyen de diverses transformations de post-condensation, lesquelles tirent parti des groupes fonctionnels lors de réarrangements structurels ou de dérivatisations. Elles se sont avérées particulièrement utiles pour la synthèse de composés naturels de la famille des lignanes [2]. Ce travail a été en partie réalisé en collaboration avec Aventis CropScience puis Bayer CropScience.

Y

EE

R4

R1

R2

YLi

E E

R4R1X

R3

+ +R2

R3

E=CO2Et, CN... R1= aryl, vinylX=Br, I, OTf

cat. Pd0

N

OR'

OR

I R1R2X

N

O

OR

R2

R1+ +cat. PdII

Y = O, NR

cat. CuI

R, R' = Me, Bn R1= aryl, vinylX=Br, I, OTf

Exemples de procédés multicomposant développés au sein du groupe

Dans le cadre d’une collaboration avec le groupe dirigé par le prof. E. Peter Kündig de l’université de Genève nous portons également un intérêt particulier au développement de procédés stéréosélectifs basés sur l’utilisation de complexes arène chrome à chiralité planaire. [1] Balme, G. ; Bouyssi, D.; Monteiro, N. Pure Appl. Chem. 2006, 78, 231. [2] Monteiro, N.; Balme, G. J. Org. Chem. 2000, 65, 3223.

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Garçon, S.; Cavicchioli, M.; Vassiliou, S.; Hartmann, B.; Monteiro, N.; Balme, G. J. Org. Chem. 2001, 66, 4069. Bossharth, E.; Desbordes, P.; Monteiro, N.; Balme G. Org. Lett. 2003, 5, 2441. Ferrié, L.; Bouyssi, D.; Balme, G. Org. Lett. 2005, 7, 3143.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : MOUGIN Christian TESSIER Daniel, Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : INRA, UR 251 PESSAC Physicochimie et Ecotoxicologie des Sols d’agrosystèmes Contaminés Adresse : route de Saint-Cyr, 78026 Versailles Cedes Tel : 01-30-83-32-43 ou 31-02 E-mail : [email protected], [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Physicochimie des sols, écotoxicologie Spéciation chimique des contaminants métalliques et organiques Structure et réactivité des constituants des sols Biotransformation de composés organiques

Collaborations existantes : UMR FAST Orsay ; UMR 7517 Strasbourg, UMR 7573 Paris

Collaborations recherchées : Impact sur les sols de contaminants contenus dans les produits résiduaires organiques épandus



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Chimie de l’environnement

Propositions d’actions communes : Voir thèmes de l’unité

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les recherches de l'unité PESSAC visent à acquérir des éléments de connaissance et de compréhension des perturbations subies par les êtres vivants en présence de contaminants inorganiques ou organiques, dans un contexte d'usage agricole des sols cultivés. Les objectifs principaux sont (i) d'identifier, comprendre et hiérarchiser les mécanismes qui conditionnent l'exposition des organismes et leur réponse au niveau fonctionnel dans les sols pollués, et (ii) en retour d'expliciter les conséquences sur le fonctionnement physico-chimique des sols au regard des modifications fonctionnelles identifiées au niveau des êtres vivants. Au plan finalisé il s'agit d'identifier et de valider des descripteurs bio-pédo-géochimiques permettant de développer des outils de diagnostic ou de référence (tests normalisés, moyens d'interprétation, référentiels?). Ces thèmes de recherche s'inscrivent dans un cadre plus large de l'évaluation de l'écotoxicité des polluants en fonction des pratiques agricoles, et de celle résultant de l'épandage de produits ou de déchets organiques sur les sols agricoles. Les travaux de l'unité mettent principalement en jeu une démarche analytique sur des situations pédologiques définies, qui est complétée par une démarche expérimentale sur des systèmes simplifiés. Les recherches s'appuient sur des sites-ateliers et dispositifs expérimentaux de longue durée, et sur des méthodes analytiques variées, qui sont celles de la chimie, de la physico-chimie, de la minéralogie, de la biologie ou de la physique du sol. Les échelles spatiales de travail vont du constituant élémentaire (nm, µm) à l'échelle de l'agrégat (cm) pour ce qui est de l'analyse de mécanismes et sont replacés par rapport à des échelles plus macroscopiques (profil, parcelle).

• Bortoluzzi, E. C., D. Tessier, D. S. Rheinheimer and J. L. Julien.The cation exchange capacity of a sandy soil in southern Brazil: an estimation of permanent and pH-dependent charges. European Journal of Soil Science, 57(3): 356-364.

• Citeau, L., Gaboriaud, F., Elsass, F., Thomas, F. and Lamy, I. Investigation of physico-chemical features of soil colloidal suspensions. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 287: 94-105.

• Dère, C., Lamy, I., van Oort, F., Baize, D. and Cornu, S. Reconstitution des apports en éléments traces métalliques et bilan de leur migration dans un Luvisol sableux soumis a 100 ans d'irrigation massive par des eaux usees brutes. Comptes Rendus Geosciences, 338: 565-573.

• Fernandez, C., Labanowski, J., Cambier, P., Jongmans, A.G. and van Oort, F. Fate of airborne metal pollution in soils as related to agricultural management. 1. Zn and Pb distributions in soil profiles. European Journal of Soil Science. (on line)

• Ghanem, A., Dubroca, J., Chaplain, V., and Mougin, C. Fate of herbicides and nonylphenol in soil-plant-water systems amended with contaminated sewage sludge. sludge. Environmental Chemistry Letters, 4(2): 63-67.

• Jolivalt, C., Neuville, L., Boyer, F.D., Kerhoas, L. and Mougin, C. Identification and Formation Pathway of Laccase-Mediated Oxidation Products Formed from Hydroxyphenylureas. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54:5046-5054.

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NOM : NEDELEC Prénom : Jean-Yves Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : UMR 7582 Laboratoire d’Electrochimie, Catalyse et Synthèse Organique Adresse : 2 rue Henri Dunant 94320 THIAIS Tel :01 49 78 11 29 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Electrosynthèse Electrocatalyse Liquides ioniques

Collaborations existantes : Animation d’un Working Group « Green Organic Electrochemistry » dans le COST D29 Avec société MERCK sur liquides ioniques

Collaborations recherchées Utilisation des liquides ioniques en électrosynthèse et synthèse organique Méthodes alternatives d’activation et de synthèse (électrochimie, photochimie, activation ultrasonique) Valorisation de la biomasse

Propositions d’actions communes : National : Appel d’offre (type ANR) sur la chimie verte Européen : structuration d’une action dans le cadre du 7ème plan sur le même thème

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Le laboratoire est un des principaux groupes utilisant l’activation électrochimique appliquée à la synthèse organique. Outre l’alternative de l’électron en lieu et place de réactifs chimiques oxydants ou réducteurs, nous avons montré que l’on pouvait combiner électrochimie et catalyse pour rendre l’approche synthétique à la fois simple, efficace, et environnementalement acceptable. Deux axes sont actuellement développés prioritairement :

la mise au point de nouveaux catalyseurs, notamment de type métallocarbène, avec le triple objectif de l’efficacité, la chimiosélectivité, et la stéréosélectivité l’utilisation de liquides ioniques (RTIL) en électrosynthèse : les propriétés des liquides ioniques semblent convenir parfaitement à des procédés électrochimiques. Deux obstacles sont rencontrés : la viscosité et l’électroactivité. Des mises au point de nouvelles structures sont nécessaires, travail fait en collaboration avec les collègues du réseau COST, ainsi qu’avec la société MERCK.

Publications

1. Room temperature ionic liquids as new solvents for organic electrosynthesis. The first examples of direct or nickel-catalysed electroreductive coupling involving organic halides R. BARHDADI, C. COURTINARD, J.Y. NÉDÉLEC, AND M. TROUPEL Chem. Commun., 2003, 1434-1435

2. Nickel-catalysed reductive coupling of chlorodiphenylphosphine with aryl bromides into functionalised triarylphosphines E. LEGALL, M. TROUPEL, J.Y. NÉDÉLEC Tetrahedron 2003, 59, 7497-7500

3. Overview on nickel-catalysed electrochemical conjugate addition of organic halides on electron-deficient olefins Synthesis 2004, 3070-3078

4. Epoxide formation by indirect electroreductive coupling between aldehydes or ketones and activated gem-dichlorocompounds S. OUDEYER, E. LEONEL, J.P. PAUGAM, J.Y. NÉDÉLEC Synthesis 2004, 389-400

5. Synthesis of Precursors for Medium-Ring Aromatic Lactones E. Metay, E. Leonel, C. Sulpice-Gaillet J.Y. Nédélec Synthesis, 2005,1682-1688

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NOM : NEIBECKER Prénom : Denis Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Chimie de Coordination, UPR 8241 Adresse : 205, route de Narbonne – 31077 Toulouse Cedex 4 Tel : +05 61 33 32 00 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : 3 équipes du LCC sont déjà impliquées dans des thèmes relevant du développement durable à savoir chimie dans l’eau, chimie dans les milieux non-usuels, oxydation biomimétique, catalyse.

Collaborations existantes : Nombreuses et variées avec des partenaires industriels ou académiques selon les fiches qui ont été remplies par les 3 équipes lors de l’enquête conjointe CNRS+MESR réalisée en février-mars 2006.

Collaborations recherchées : Les 3 équipes souhaitant développer ces thèmes dans les prochaines années, elles sont prêtes à collaborer sur tout sujet d’intérêt.

Propositions d’actions communes : Les propositions d’actions communes peuvent se trouver dans les thèmes de la récente conférence internationale IUPAC sur la chimie verte/durable de Dresde et dans celles du symposium chimie et procédés verts et durables du 1er congrès européen de chimie de Budapest.

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Oxydation dans l’eau et hydrofonctionnalisation (énantiosélectives) en milieux non-usuels Epoxydation/oxydation énantiosélectives utilisant des catalyseurs recyclables Catalyse de transformation des terpènes Catalyse biphasique Catalyse de carbonylation J. J. Brunet, N. C. Chu, O. Diallo, Organometallics 2005, 24, 3104-3110 P. Kalck, M. Urritigoïty, in “Aqueous Phase Organometallic Catalysis”, B. Cornils et W.A. Hermann Eds, 2004, 137-157. P. Kalck, M. Urritigoïty, O. Dechy-Cabaret in “Carbonylation reactions”, M. Beller Ed., 2005. A. Martinez, C. Hemmert, B. Meunier, J. Catal. 2005, 234, 250-255 R. Poli, Chem Eur J. 2004, 10, 332-341.

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NOM : OUENSANGA Prénom : Alex Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : COVACHIMM EA 3592 Chimie des matériaux, Connaissance et Valorisation. Adresse : BP 250 – 97157 Pointe à Pitre Cedex Tel : 05 90 93 87 07 E-mail : [email protected]


- Elaboration et caractérisation de matériaux composites fibre végétale/ciment - Elaboration de charbons actifs issus de résidus ligno-cellulosiques - Traitement de dépollution des effluents liquides et gazeux.


- Laboratoire d’Ecologie Microbienne de la Rhizosphère UMR 6191 CNRS-CEA Université de Méditerranée. - Laboratoire de chimie et microbiologie pour l’Environnement – 54600 Villers les Nancy. - Laboratoire de chimie du solide Minéral – Nancy 1 CNRS – BP 239 54506 Vandoeurvre les Nancy.

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Collaborations recherchées : - Laboratoire de Chimie Bioorganique et Bioinorganique UMR 8182 – Université Paris Sud.


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les activités scientifiques de l’équipe COVACHIMM sont centrées sur l’élaboration de matériaux à partir de la biomasse végétale tropicale. Il s’agit notamment : 1 – Des matériaux composites fibre végétale/ciment en vue de l’éco-construction. Ces composites doivent notamment présenter des qualités telles qu’ils puissent s’adapter aux contraintes climatiques ou/et sismiques de nos régions tropicales.Sur cette thématique,l’équipe COVACHIMM est un des acteurs du projet de pôle de compétitivité de la Guadeloupe intitulé : « Valorisation,adaptation et intégration de technologies éco-efficientes en milieu tnsulaire tropical-Applications aux secteurs des énergies renouvellables et alternatives et à la construction » 2 – Des charbons actifs (CAs) élaborés à partir des résidus ligno-cellulosiques de nos régions. Ces CAs qui ont en général de bonne qualités d’adsorption trouvent leur usage principalement dans la dépollution des effluents liquides et gazeux. Les plus récentes publications sur ces 2 thématiques sont les suivantes : - Parameters from a new kinetic equation to evaluate activated carbon efficiency for water treatment S. Gaspard,S.Alténor, N. Passe-Coutrin, A. Ouensanga, F. Brouers Water Research (2006) – Article sous presse. - Adsorption studies of recalcitrant compounds of molasses spentwash on activated carbons S. Figaro, S. Louisy-Louis, J. Lambert, J-J, Ehrhardt, A. Ouensanga, S. Gaspard. Water Research (2006) – Article sous presse. - Tensile strength of vegetable fibers ; effets of chemical and thermal treatment. Arsene et Al. Materials and Manufacturing Processes (2006) – Article sous presse. - Textural analysis for better correlation of the char yield of pyrolysed lignocellulosic materials. N. Passe-Coutrin, V. Jeanne-Rose, A. Ouensanga. Fuel 84 (2005) 2131 – 2134. - The dependance of char yield on the amounts of components in précursors for pyrolysed tropical fruit stones and seeds

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A. Ouensanga, L. Largitte, M-A .Arsene. Microporous and Mesoporous Materials 59 (2003) 85-91.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : PAYEN Prénom : Edmond Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) :Unite de Catalyse et Chimie du Solide UMR 8181 Adresse : Bar C3, USTL 59650 ? Villeneuve d’Ascq Tel : 0320434949 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Catalyse Hétérogène et Homogène

Collaborations existantes : ARKEMA TOTAl ROQUETTE Gaz de France


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NOM : PEERHOSSAINI Prénom : Hassan Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) :Laboratoire de Thermocinétique, UMR 6607 Adresse : rue C. Pauc, BP 50609, 44306, Nantes cedex o » Tel : 02 40 68 31 42 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Thermique des Fluides, Ecoulements Complexes et Energie Turbulence et transferts turbulents Advection chaotique mono et di-phasique Thermorhéologie des fluides complexes Réacteurs-échangeurs

Collaborations existantes : - Collaboration avec LGC UMR 5509, LEMTA UMR 7563, CORIA UMR 6614, LMFA UMR 5509, et Laboratoire GRETh de CEA sur les échangeurs multifonctionnels (réacteurs échangeurs) dans le cadre de Programme Energie de CNRS - Collaboration avec LACCO UMR 6503, LET UMR 6606, GREMI UMR 6606 sur la Pile à Combustible (PEMFC) dans le cadre de programme Energie de CNRS et le GDR PACTE

Collaborations recherchées : Le thème des transferts, sujet principal mes recherches s’inscrit dans la problématique de la maîtrise de l’énergie à l’échelle des procédés industriels, et contribue en ce sens à la démarche de développement durable pour des productions de plus en plus sobres et propres. L’expérience acquise par notre laboratoire dans le PR « Echangeurs multifonctionnels » (AC-PR2.1 , Programme « Energie » du CNRS) a permis d’aborder autant les aspects classiques de la connaissance sur le couplage entre les phénomènes de transfert et les réactions chimiques, que des ouvertures vers de nouvelles approches( micromélange, vorticité..) et des ruptures technologiques (concepts de

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transferts intensifiés, d’échangeurs multifonctionnels..). En effet, le résultat global d’un procédé ne peut être compris sans considérer le niveau le plus fin des mécanismes de transfert. Les approches croisées, et le dialogue interdisciplinaire entre physiciens, mécaniciens, thermiciens, chimistes et ingénieurs s’avèrent donc indispensable pour un progrès sensible dans l’optimisation énergétique des réacteurs. Nous cherchons des collaborations avec les laboratoires de chimie pour développer des composantes et des systèmes énergétique compatible avec la démarche de développement durable pour des productions sobres et propres. En particulier nous sommes intéressé par collaboration avec les laboratoires spécialisés dans le domaine de la chimie catalytique


Recherche sur les réacteurs –échangeurs catalytiques micro-structurés avec applications : • production d’hydrogène par vaporéformage • stockage de l’hydrogène dans les hydrocarbures

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe (max une page incluant 5 publications significatives) : Les activité recherche de l’axe Thermique des Fluides, Ecoulements Complexes et Energie de l’Unité relèvent de la thématique de ce programme et donc seront décrites brièvement ci-dessous : L'axe Thermique des Fluides, Ecoulements Complexes et Energie de Laboratoire de Thermocinétique (UMR 6607) a pour objectif l'étude et la compréhension des phénomènes physiques qui se produisent, lors de processus de transfert, au sein des milieux fluides dans les situations complexes : soit l'écoulement est rendu complexe par sa nature10 ou par sa géométrie11, soit le fluide est complexe par son comportement rhéologique. Les problèmes étudiés, de nature concrète, sont posés par nos partenaires industriels dans les domaines de l'énergie du transport ou des procédés de fabrication des produits, afin de contrôler, d'optimiser et d'améliorer l'efficacité de processus ou des procédés tout en respectant l'environnement et économiser l'énergie. Le but est de comprendre les phénomènes de mécanique des fluides hétérogènes seuls ou en couplage avec d'autres phénomènes (par exemple réactions chimiques), les analyser et les modéliser afin de les contrôler. Ce contrôle peut être une modification d'occurrence du phénomène, son élimination ou même peut s'entendre jusqu'au renversement du processus. A dominance expérimentale, ces recherches nécessitent le développement et l'adaptation permanente de techniques expérimentales complexes ainsi que la conception et la construction de dispositifs expérimentaux dédiés aux aspects spécifiques des problèmes. Coûteuses et longues à réaliser ces installations sont au nombre de 16 actuellement en cours d'exploitation. Les activités de l’axe sont organisées autour de 4 thématiques principales :

-chaos et transferts -transferts dans les milieux complexes -instabilité et transition

-énergie 1- S. FERROUILLAT, P. TOCHON, et H. PEERHOSSAINI « Micro-mixing enhancement by turbulence: application to multifunctional heat exchangers”, Chemical Engineering and Processing, 45, 633-640, 200

10 instabilité, chaos, turbulence….

11 effets de courbure, trajectoires complexes, effet d'échelle comme dans la microfluidique…

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2- S. FERROUILLAT, P. TOCHON, D. DELLA VALLE et H. PEERHOSSAINI « Open-loop thermal control of exothermal chemical reactions in multifunctional heat exchangers” Int. J. Heat Mass Transfer, 49, pp.2479-249, 2006 3- S. FERROUILLAT, P. TOCHON, C. GARNIER et H. PEERHOSSAINI « Intensification of heat transfer and mixing in multifunctional heat exchangers by artificially generated stream-wise vorticity”, Applied Thermal Engineering, 26, pp. 1820-1829, 2006 4- Y. LASBET, B. AUVITY, C. CASTELAIN, et H. PEERHOSSANI « A chaotic heat exchanger for PEMFC cooling applications » Journal of Power Sources, 156, 114-118, 2006 5- T. LEMENAND, D. DELLA VALLE, Y. ZELLOUF et H. PEERHOSSAINI "Droplets formation in turbulent mixing of two immiscible fluids" Int. J. Multiphase Flow, 29, pp. 813-840, 2003

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NOM : PERON Prénom : Jean-Paul Ministère de l’Industrie Adresse : 12, rue Villiot – 75572 Paris Tel : 01 53 44 96 10 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Chef du bureau Chimie de la Direction Générale des Entreprises




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NOM : PERUCH Prénom : Frédéric Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Chimie des polymères Organiques (UMR 5629) Adresse : 16 Avenue Pey Berland, 33607 Pessac Cedex Tel : 05 40 00 84 82 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Polymérisation bio-inspirée, polymérisation cationique




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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Depuis un peu plus d’un an, nous avons débuté une nouvelle activité au laboratoire. Nous nous intéressons au développement de nouvelles voies de polymérisation bio-inspirée visant à mieux comprendre les processus de synthèse mis en jeu dans la nature. Ce projet se place donc dans un contexte d'utilisation de processus naturels basés sur une matière première renouvelable et est donc en adéquation avec une chimie prenant en compte le développement durable. Dans un premier temps, nous concentrons notre attention sur la biosynthèse du caoutchouc naturel. L’objectif est de tenter d’approcher le vivant par une polymérisation de type cationique (supposée être la plus proche des processus enzymatiques de la biosynthèse) du diphosphate d’isopentényle (DPIP, monomère utilisé par la nature) ou d’analogues. Publications : “Natural living carbocationic polymerization (NLCP) of isopentenyl alcohol: proof of concept” J. E. Puskas, P. Pasetto, F. Peruch, A. Deffieux, Polym. Prepr., 47(2), 339-340, 2006 “Natural Rubber biosynthesis – a living carbocationic polymerization” J. E. Puskas, E. Gautriaud, A. Deffieux, J. P. Kennedy Prog. Polym. Sci., 31, 533-548, 2006 Travaux présentés à 3 colloques : • EPF Worshop: “Biopolymerization: biotechnological pathways towards new functional monomers, polymers and material applications”, Paris-France (15-

16.05.06) • 232nd A.C.S. National Meeting, San Francisco-USA (10-14.09.06) • 2nd international meeting of IMBG: metals in Biocatalysis: from metalloenzymes to bio-inspired systems, Autrans-France (24-27.09.06)

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NOM : PHILIPPE Prénom : Michel Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : L’OREAL R&D Adresse : 1, avenue Eugene Schueller, 93600 Aulnay sous Bois Tel : 01 48 68 90 06 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Responsable Chimie Verte pour la R&D L’OREAL

Collaborations existantes : une centaine de collaborations actuellement avec le monde académique de part le monde

Collaborations recherchées : valorisation de la biomasse et mise au point de procédés respectant les principes de Chimie Verte et de Développement Durable pour la préparation de matières premières pour la Cosmétique


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Depuis sa création en 1907, par un ingénieur chimiste, Eugène SCHUELLER, le Groupe L’OREAL n’a cessé d’investir dans la recherche cosmétique avec un objectif précis : faire bénéficier les produits du Groupe de toutes les innovations de la science. Le Groupe investit chaque année environ 3 % de son chiffre d’affaire en R&D. Les laboratoires implantés en France, aux Etats-Unis, au Japon et en Chine regroupent plus de 2800 personnes issues d’une trentaine de disciplines différentes : chimie, biologie, médecine, physique, physico-chimie, toxicologie, ... etc. Leurs résultats font l’objet de nombreuses publications scientifiques dans les revues internationales et de dépôts de brevets (529 en 2005). Les équipes de recherche de L’OREAL ont pour mission de :

− approfondir la connaissance de la peau et du cheveu, − mettre en évidence les mécanismes biologiques qui interviennent dans le vieillissement, la protection solaire, la pigmentation de la peau ; la

coloration naturelle, le blanchiment, la chute des cheveux, − synthétiser des molécules actives, protectrices, réparatrices ou colorantes (peau et cheveu : 120 molécules développées en 40 ans) en intégrant le

plus possible l’utilisation des matières premières renouvelables d’origine végétale et en développant des procédés éco-respectueux, − concevoir et développer de nouveaux produits dans tous les domaines de la cosmétique, les soins de la peau ou du cheveu jusqu’au maquillage :

plus de 3000 nouvelles formules sont mises au point chaque année par les laboratoires, − évaluer la performance des produits, en garantir l’innocuité et la bonne tolérance ainsi que leur respect de l’environnement, − la Recherche de L’OREAL collabore dans le monde avec les équipes de recherche d’une vingtaine de pays sur des sujets variés directement liés aux

préoccupations du groupe.

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NOM : PLAQUEVENT Prénom : Jean-Christophe Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : AH2B, CNRS-UMR 6014 Adresse : IRCOF, rue Tesnière, Université de Rouen, 76821 Mont-Saint-Aignan Cedex Tel : 02 35 52 24 64 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : synthèse et catalyse asymétriques, liquides ioniques, aminoacides et peptides

Collaborations existantes : Professeurs M.-C. Lasne et A.-C. Gaumont (Caen) Rhodia, Céphalon, Innate-Pharma Professeur G. Coquerel (Rouen)

Collaborations recherchées : Chimie des biomolécules en milieu ionique (peptides, sucres, terpènes, acides nucléiques)

Propositions d’actions communes : Création d’un réseau (par exemple sous forme d’un GDR) sur la chimie en milieu ionique (construction en cours, coordinateur Dr M. Vaultier, Rennes).

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Catalyse asymétrique, transfert de phase, décarboxylations énantiosélectives, molécules fluorées. Synthèse asymétrique de composés à vocation thérapeutique (partenariats industriels). Liquides ioniques chiraux, synthèse et applications. Chimie des aminoacides et peptides, notamment en milieu ionique. Sélection de 5 publications récentes : Chiral ionic liquids, a renewal for the chemistry of chiral solvents ? Design, synthesis and applications for chiral recognition and asymmetric synthesis C. Baudequin, D. Brégeon, J. Levillain, F. Guillen, J.-C. Plaquevent, A.-C. Gaumont, Tetrahedron: Asymmetry, 2005, 16, 3921 (S)-Histidine: the ideal precursor for a novel family of chiral aminoacid and peptidic ionic liquids F. Guillen, D. Brégeon, J.-C. Plaquevent, Tetrahedron Letters, 2006, 47, 1245

Is the optical rotation sign/absolute configuration relationship still a problem in the beginning of 21st century ? Examples taken from unnatural quaternary aminoacids chemistry L. Ferron, F. Guillen, S. Coste, G. Coquerel, J.-C. Plaquevent, Chirality, 2006, 18, 662 Room temperature ionic liquids (RTIL’s) are convenient solvents for peptide synthesis ! H. Vallette, L. Ferron, G. Coquerel, F. Guillen, J.-C. Plaquevent, Arkivoc, 2006, (iv), 200

Organocatalyzed route to enantioenriched pipecolic esters: decarboxylation of an aminomalonate hemiester T. Seitz, J. Baudoux, H. Bekolo, D. Cahard, J.-C. Plaquevent, M.-C. Lasne, J. Rouden, Tetrahedron, 2006, 62, 6155

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NOM : PLUSQUELLEC Prénom : Daniel Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse : UMR CNRS 6226 « Sciences Chimiques de Rennes » ENSCR – Avenue du Général Leclerc – 35700 RENNES Tel :02.23.23.80.02 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - Glycofuranoconjugués rares et potentiel biologique. - Glycolipides membranaires d’archaebactéries. - Synthèse et caractérisation des propriétés physico-chimiques d’amphiphiles issus de matières premières renouvelables.

Collaborations existantes : - Collaborations académiques nationales : Ouest-Génopôle ; Cancéropôle Grand-Ouest ; - Collaborations industrielles : GOEMAR ; ARMOR Protéines ; CRIS Pharma ; APPIA ; etc. - Collaborations internationales : Universität JENA (Allemagne) ; University of Louisville (USA) ; Universidad de Sevilla (Espagne), etc.




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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe 1 - M. BRARD, W. RICHTER, T. BENVEGNU, D. PLUSQUELLEC – Synthesis and supramolecular assemblies of bipolar archaeal glycolipid analogues containing a cis-1,3- disubstituted cyclopentane ring. J. Amer. Chem. Soc., 2004, 126, 10003-10012. 2 - F. JAMOIS, V. FERRIERES, J.P. GUEGAN, J.C. YVIN, D. PLUSQUELLEC, V. VETVICKA – Glucan-like synthetic oligosaccharides : iterative synthesis of oligo-β-(1,3)-glucans and immunostimulatory effects. Glycobiology, 2004, 15, 393-407. 3 - R. EUZEN, V. FERRIERES, D. PLUSQUELLEC – General one-step synthesis of free hexofuranosyl 1-phosphates using unprotected 1-thioimidoyl hexofuranosides. J. Org. Chem., 2005, 70, 847-855. 4 - R. EUZEN, G. LOPEZ, C. NUGIER-CHAUVIN, V. FERRIERES, D. PLUSQUELLEC, C. REMOND, M. O’DONOHUE – A chemoenzymatic approach for the synthesis of unnatural disaccharides coutaining D-galacto- or D-fucofuranosides. Eur. J. Org. Chem., 2005, 4860-4869. 5 - T. BENVEGNU, F. GOURSAUD, M. LEFEUVRE, D. PLUSQUELLEC, B. PARANT, J. MARCILLOUX, J.P. ANTOINE – Composition tensioactive, procédé de préparation et cosmétique comprenant cette composition. Brevet FR n°04 04757 du 04 mai 2004 (APPIA, ENSCR). Extension PCT déposée le 03 mai 2005.

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NOM : PORTELLA Prénom : Charles Laboratoire : Réactions Sélectives et Applications. UMR 6519 Adresse : UFR Sciences. BP 1039. 51687 REIMS Cedex 2 Tel : 03 26 91 32 34 E-mail : [email protected]


Chimie des hétéroéléments F, Si, S Chimie des sucres (pentoses, acide tartrique)


Agroindustrie-Recherches-Développement (Pomacle, 51) LVMH Recherche (Saint Jean de Braye45)

Collaborations recherchées : Entreprises intéressées par des synthons énantiopurs polyfonctionnels

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Projet ANR ?

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe (max une page incluant 5 publications significatives)

• Méthodologie en synthèse organique • Chimie à partir d’agro-resources

Quelques public. parues ou soumises relatives au 2ème thème Solvent free Synthesis of Tartramides under Microwave Activation

F. Massicot, R. Plantier-Royon, C. Portella, D. Saleur, A. V. R. L. Sudha Synthesis 2001, 2441-2444. Synthesis of functionalized bis-amides of L-(+)-tartaric acid and application as copper (II) ligands. R. Plantier-Royon, F. Massicot, A. V. R. L. Sudha, C. Portella, L. Dupont, A. Mohamadou, Michel Aplincourt. Comptes Rendus Chimie 2004, 7, 119-123. A new short and efficient route to 3-deoxy-D-manno-oct-2ulosonic acid (KDO) and 3-deoxy-D-arabino-hept-2-ulosonic acid (DAH) Vincent Kikelj, Richard Plantier-Royon, Charles Portella Synthesis, 2006, 1200-1204. Compared behavior of 5-deoxy-5-iodo-D-xylo- and L-arabinofuranosides in the reductive elimination reaction: a strong dependence on structural parameters and on the presence of Zn2+. A combined Experimental and Theoretical investigation. Eric Henon, Ariane Bercier, Richard Plantier Royon, Dominique Haraka, and Charles Portella J. Org. Chem. submitted Chemicals from biomass derived products: transformation of D-xylose and L-arabinose to a unique synthon Ariane Bercier, Richard Plantier-Royon, Charles Portella J. Green Chem. Submitted Synthesis of enantiopure trifluoromethyl building blocks via a highly chemo- and diastereoselective nucleophilic trifluoromethylation of tartaric acid derived diketones.

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Fabien Massicot, Nicolas Monnier-Benoit, Naba Deka, Richard Plantier-Royon, Charles Portella J. Org. Chem. submitted

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NOM : QUENEAU Prénom : Yves Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Méthodologies de Synthèse et Molécules Bioactives UMR 5181 CNRS-UCBL-INSA (Equipe INSA) Adresse : Villeurbanne Tel : 04 72 43 61 69 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Implication des sucres dans la chimie durable

• Utilisation des sucres comme matières premières alternatives à l'emploi des ressources fossiles • Etude de la réactivité des sucres non protégés et de la sélectivité de leurs transformations • Recherche de catalyseurs adaptés aux substrats glucidiques non protégés • Etude des relations entre structure et propriétés des dérivés, notamment sur le plan physico-chimique. • Synthèse de synthons issus de sucres simples (carboxyméthyl glycosides) et leur utilisation dans préparation de glycomatériaux, amenant polarité,

hydrosolubilité, chiralité et biocompatibilité • Utilisation des sucres comme ressource chirale pour la conception de catalyseurs asymétriques.

Chimie dans l'eau • Effets hydrophobes – exploitation en synthèse organique – nouvelles réactivités et sélectivités • Aspects particuliers de la chimie dans l'eau dans le cas des sucres non protégés – interactions sucre-eau et conséquences sur la réactivité –

modulation des effets hydrophobes. Collaborations existantes :

Joël Barrault, LACCO, Poitiers, catalyse hétérogène adaptée aux substrats et milieux très polaires SEPPIC Air Liquide, Tensioactifs dérivés de sucres Univ York JW Goodby, glycomatériaux crixstaux liquides Académie des sciences de Pologne, Varsovie, Pr Jarosz, Chimie du saccharose INSA Lyon, Ingénierie des matériaux polymères, synthèse d'organogélators dérivés de sucres

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Etudes physicochimiques sur la chimie des sucres non protégés (A Kumar, Pune, Inde) Producteurs de glucides issus de ressources renouvelables Industriels de la chimie et de la cosmétique : matières premières renouvelables

Propositions d’actions communes : structuration Rhone Alpes dans la chimie des ressources issues de la biomasse lobbying au GTN Sustainable chemistry pour soutenir la contribution de la synthèse organique au domaine de la chimie durable. Créer un programme chimie verte ou chimie durable dans les appels d'offres français.

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La valorisation des sucres issus de ressources renouvelables en tant que matières premières pour la chimie suppose d'étudier en profondeur la réactivité des sucres non protégés. Il faut donc établir des méthodes sélectives, par différentes catalyses chimiques ou enzymatiques, et travailler sur les milieux réactionnels adaptés à ces substrats ainsi qu'aux exigences économiques et environnementales modernes. Nous développons donc de nouvelles réactions sélectives en chimie des sucres non protégés et nous les appliquons à la synthèse de nouveaux dérivés fonctionnels construits sur squelette sucre. On s'intéresse plus particulièrement à la chimie de plusieurs sucres très disponibles (saccharose, glucose, isomaltulose) , et de façon générale à l'ensemble des sucres produits à partir de ressources agricoles. Les différences de structure de ces sucres amènent des différences de réactivité importantes qui doivent être maîtrisées. Nous travaillons aussi sur l'étude des relations structure-propriétés des dérivés amphiphiles de sucres dont les propriétés tensioactives conduisent à de nombreuses applications industrielles (food, cosmétique…). Parmi les nouveaux dérivés que nous avons préparés, nous développons le synthon �-CMG lactone et ses applications en synthèse de divers conjugués d'intérêt industriel (tensioactifs, monomères…) mais aussi dans des séquences plus complexes pour des cibles d'intérêt biologique: glycopeptides, pseudo oligosaccharides, glycostéroïdes, peptidomimétiques. Nous nous intéressons aussi à la physico-chimie et la réactivité des solutions aqueuses de sucres, à la réactivité hétérogène des sucres, et, en collaboration avec le LACCO à Poitiers, à la recherche de catalyseurs acides ou basiques hétérogène adaptés à ces substrats et milieux très polaires. On a également une expérience en catalyse enzymatique en chimie des sucres. Enfin, l'utilisation de l'eau ou de milieux aqueux en général est un domaine que nous continuons d'étudier.

Références Selective synthesis of amphiphilic hydroxyalkylethers of disaccharides over solid basic catalysts. Influence of the superficial hydrophilic-lipophilic balance of the catalyst. N. Villandier, I. Adam, F.

Jérôme, J. Barrault, R. Pierre, A. Bouchu, J. Fitremann, Y. Queneau. J. Mol. Catal. A, 2006, sous presse.

Preparation of amide-linked pseudo-disaccharides by the carboxymethylglycoside lactone(CMGL) strategy. A. Le Chevalier, R. Pierre, S. Chambert, A. Doutheau, Y. Queneau. Tetrahedron Lett., 2006, 47, 2431-2434.

Self-organizing Properties of Monosubstituted Sucrose Fatty Acid Esters: The Effects of Chain Length and Unsaturation. V. Molinier, P.H. Kouwer, J. Fitremann, A. Bouchu, G. Mackenzie, Y. Queneau, et J. W. Goodby. Chem. Eur. J., 2006, 12, 3547-3557.

La Sucrochimie. Y. Queneau et J. Fitremann. dans Chimie Verte, P. Colonna, Ed., Tech & Doc Lavoisier, Paris, 2006, 239-270.

Oxidation of two major disaccharides: sucrose and isomaltulose. S. Trombotto, E. Viollet-Courtens, L. Cottier et Y. Queneau. Topics in Catalysis, 2004, 27, 31-37.

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NOM : QUINTARD Prénom : Jean-Paul Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Synthèse Organique, UMR 6513 CNRS-Université de Nantes Adresse : Faculté des sciences et des Techniques de Nantes, 2, Rue de la Houssinière, 44322, NANTES cedex 3 Tel : 02 51 12 54 08 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Utilisation des Organostanniques Supportés en Synthèse Organique : Exploitation du potentiel de l ‘outil organostannique en évitant la contamination par les résidus organométalliques.

Collaborations existantes : - locales : Institut des Matériaux de Nantes et Ecole des Mines de Nantes - Universitaires internationales : Vrieje Universiteit Brussel (Pr R. Willem) et Institut de chimie organique de l’Académie des Sciences de Pologne (Prs J.

Jurczack et S. Jarosz). - Industrielles : Accord de confidentialité signé entre le CNRS et Chemtura (Bergkamen) pour l’aspect méthodologique .


- Collaborations industrielles vues sous l’angle cibles d’intérêt biologique - Collaborations universitaires susceptibles de dégager une synergie au niveau recherche


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- Evaluation critique de tous les outils à la disposition du chimiste (notamment des organométalliques) en vue de proposer des stratégies non polluantes ou peu polluantes.

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- RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe) : Synthèses Chimio-, Régio- et Stéréocontrôlées impliquant les Organométalliques avec Contrôle des Pollutions Organométalliques, soit du fait de la polarité des composés obtenus, soit du fait du caractère intrinsèquement propre de la méthodologie.

- Organostanniques �-aminés chiraux précurseurs d’anions �-aminés chiraux énantioenrichis ou enantiopurs et utilisations pour la synthèse stéréocontrôlée de molécules polyfonctionnelles [ 1,2 ].

- Allylétains fonctionnels précurseurs d’iminosucres [ 3 ]. - Métodologies mettant en jeu des Organostanniques Supportés : Application à l’halogénation régiosélective d’amines aromatiques, à l’allylation

d’aldéhydes, à la réalisation de couplages de Stille, à la synthèse d’hétérocycles azotés via les azotures organostanniques [ 4, 5 ].

Références : 1 - N-Boc-2-Stannyloxazolidines derived from (R )-Phenylglycinol : Preparation, Transmetallation and Use as Precursors of Enantioenriched (�-Aminoalkyl) triorganostannanes.

J.-C. CINTRAT, V. LEAT, J.-L. PARRAIN, E. LE GROGNEC, I. BEAUDET, L. TOUPET et J.-P.QUINTARD Organometallics, 2004, 23, 943-945. 2 - Diastereoselective Synthesis of Chiral α-Aminoorganotributyltins via Ring-Opening of 2-Tributylstannyl-oxazolidines V COËFFARD, J.-C. CINTRAT, E. LE GROGNEC, I. BEAUDET et J.-P. QUINTARD J. Organomet. Chem., 2006, 691, 1488-1497.

3 - Preparation of �-siloxyallyltributylstannanes and their use in the synthesis of (+)-1-deoxy-6,8a-di-epi-castanospermine

F. CHEVALLIER, E. LE GROGNEC, I. BEAUDET, F. FLIEGEL, M. EVAIN, J.-P. QUINTARD Org. Biomol. Chem., 2004, 2, 3128-3133.

4 - Polymer-Supported Organotin Reagents for Regioselective Halogenation of Aromatic Amines

J.-M. CHRETIEN, F. ZAMMATTIO, E. LE GROGNEC, M. PARIS, B. CAHINGT, G. MONTAVON et J.-P. QUINTARD J. Org. Chem., 2005, 70, 2870-2873. 5 - Preparation of Allyltin Reagents Grafted on Solid Support: Clean and Easy Recyclable Reagents for Allylation of Aldehydes

J.-M. CHRETIEN, F. ZAMMATTIO, D. GAUTHIER, E. LE GROGNEC, M. PARIS et J.-P. QUINTARD Chem. Eur. J.; 2006, 12 (26), 6816-6828.

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NOM : RENARD Prénom :Pierre-Yves Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : UMR 6014 CNRS Adresse : IRCOF rue Tesnière 76131 MONT SAINT AIGNAN cedex Tel : 02 35 52 24 14 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : • Nouveaux catalyseurs biocompatibles et écocompatibles contre les neurotoxiques organophosphorés:

o Anticorps catalytiques o Ingénierie chimique des anticorps

• Chimie « déclic » application aux cholinestérases du principe de synthèse contrôlée par la cible, sous contrôle cinétique (kinetically controled target guided synthesis).

• Nouveaux outils pour la protéomique : o Sondes fluorescentes pour la détection des protéines taguées histidine. o Marqueur universel de protéines : dérivés de l’Epiccoconone

• Mise au point de sondes pour le criblage haut débit o Immunodosages, Pro-fluorophores, Chémiluminescence

• Détection de traces o Synthèse d’outils chimiques destinés à des biopuces à anticorps (tripodes et analogues de toxines) Synthèse de tripodes prêts à l’emploi pour la

fixation o Immunodosage pour la détection de l’acide fluorhydrique

• Synthèse de biomarqueurs pour l’imagerie in vivo du petit animal (Collaboration avec la start up Quidd)


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Dr. X. Franck, F. Estour et J. Maddaluno (UMR 6014 CNRS) Pr. J. Rouden (UMR 6507 , Caen) Pr. P. Masson et Dr. F. Nachon (CRSSA Grenoble) Dr. Rachid Baati et C. Mioskowski (UMR 7514, Illkirch) Drs. J. Grassi, C. Créminon et E. Ezan (CEA-DSV-LERI, Saclay) Dr. F. Taran (CEA-DSV-SMMCB, Saclay) Drs. F. Perrault, A. Hoang, F. Vinet (CEA-LETI, Grenoble) Dr. H. Vaudry (U413 INSERM, Mont Saint Aignan) Pr. C. Thuillez, (U644 INSERM, Rouen)

Collaborations recherchées : Propositions d’actions communes :

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe • Nouveaux catalyseurs biocompatibles et écocompatibles contre les neurotoxiques organophosphorés. F. Jovic, L. Louise, C. Mioskowski, P.-Y. Renard, Tetrahedron Letters 2005, 46,

6809-6814. Il s’agit de trouver de nouveaux catalyseurs permettant la décontamination des neurotoxiques organophosphorés (armes de guerre chimique ou insecticides). Plusieurs pistes sont explorées, en collaboration avec le centre de recherche du service de santé des armées – P. Masson et F. Nachon, ingénierie des colinestérases-, l’UMR 7514 CNRS –C. Mioskowski et R. Baati, empreintes moléculaires- et au sein de l’UMR, les cyclodextrines catalytiques (F. Estour), et les anticorps, soit directement comme catalyseurs, soit dirigés contre un haptène préfigurant le positionnement d’un groupe susceptible d’effectuer l’hydrolyse, qui sera greffé de façon covalente sur l’anticorps monoclonal purifié et produit en quantité (ingénierie chimique des anticorps). Soutien : ANR Blanche 2006.

• Chimie « déclic » : application aux cholinestérases du principe de synthèse contrôlée par la cible, sous contrôle cinétique (kinetically controled target guided synthesis). Deux objectifs sont poursuivis : la découverte de nouveaux inhibiteurs spécifiques (lutte anti-alzheimer) et cele de réactivateurs plus efficaces des cholinestérases empoisonnées par les neurotoxiques organophosphorés. Il s’agit 1) d’élargir la panoplie de réactions accessibles pour la chimie click via un modèle d’anticorps monoclonal à double site de liaison reconnaissant les inhibiteurs des cholinestérases. 2) d’accéder à des chimiothéques originales d’inhibiteurs, en explorant en particulier les hybrides tacrine-huperzine, et cytisine-huperzine pour le site catalytique, et les dérivés de phenylphenanthridinium et d’isoquinoléines pour le site périphérique. 3) Détecter rapidement la présence d’inhibiteurs/réactivateurs efficaces (via un nouveau réactif chémiluminescent d’activité cholinestérasique), 4) de synthétiser une chimiothéque d’oximes (réactivateurs) possédant une extrémité réactive compatible avec la chimie déclic, et de l’incuber en présence des chimiothèques d’inhibiteurs du site périphérique sur l’AChE humaine empoisonnée.

• Mise au point de sondes pour le criblage haut débit o Immunodosages (collaboration avec le Dr. F. Taran, CEA – DSV) : F. Taran, C. Gauchet, B. Mohar, S. Meunier, A. Valleix, P.Y. Renard, C. Créminon, J. Grassi, A. Wagner, C.

Mioskowski Angew. Chem. Intl. Ed. 2002, 41, 124-127 Une nouvelle méthode de criblage haut débit de catalyseurs via un immunodosage du produit de la réaction a été mis au point, et adapté à une réaction de couplage de Sonogashira d’une part, et d’autre part, dans une version énantiodiscriminante, pour détecter un catalyseur de réduction énantiosélective de céto-acide.

o Chémiluminescence : S. Sabelle, P.Y. Renard, K. Pecorella, S. de Suzzoni-Dezard, C. Créminon, J. Grassi, C. Mioskowski J. Am. Chem. Soc 2002, 124, 4874-4880. Un nouveau test chémiluminescent de détection de l’Acétylcholinestérase a été mis au point. La conversion de l’acétylthiocholine par l’enqyme conduit à un thiol libre, qui coupe un pont dissulfure, libérant un dioxétanne instable, qui, par CIEEL (chemistry induced electon exchange luminescence) revient à l’état fondamental en émettant de la lumière ; la limite de détection est de l’ordre de 10-19M (contre 10-18M pour le réactif d’Elman)

o Profluorophores. Latent fluorophores based on a Mannich cyclisation trigger. G. Clavé, A. Bernardin, M. Massonneau, P.-Y. Renard, A. Romieu, Tetrahedron Letters 2006, 47 (35), 6229-6233. Synthèse de profluorphores pour la détection d’activités estérase, thiophosphatase et peptidase.

• Détection de traces (Collaboration avec le CEA-LETI et CEA-DSV) : Sagot, M.-A.; Heutte, F.; Renard, P.-Y.; Dolle, F.; Pradelles, P.; Ezan, E.; Anaytical Chemistry. 2004, 76(15); 4286-4291. Un immunodosage d’un stéroïde modifié par silylation d’un alcool indispensable à la reconnaissance par un anticorps monoclonal permet de doser de façon indirecte la présence d’ions fluorure dans une solution tamponnée. Le choix des conditions de dosage nous a permis d’obtenir une limite de détection de 15nM. Cette méthode permet également de détecter sélectivement l’acide fluorhydrique par rapport aux autres acides apparentés.

• Synthèse de biomarqueurs pour l’imagerie in vivo du petit animal (Collaboration avec la start up Quidd)

Sept biomarqueurs spécifiques des phénomènes apoptotiques ont été mis au point, tous fondés sur la coupure spécifique d’un hexapeptide marqué par deux fluorophores complémentaires pour la FRET, et substrats spécifiques d’une protéase clef de l’apoptose, la casapse 3. Leur structure a été modulée afin de leur permettre de pénétrer les parois cellulaires d’une part, et

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d’être excités et d’émettre dans le proche infra-rouge d’autre part (indispensable pour l’imagerie in vivo). Une première application pour la visualisation des ischémies cardiaques a été réalisée en collaboration avec l’entreprise quidd et l’U644 INSERM (C. Thuillez, Rouen)

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : RICHARD Prénom : CLAIRE Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Photochimie Moléculaire et Macromoléculaire, UMR CNRS n°6505 Adresse : Ensemble Universitaire de Cézeaux 63177 Aubière Cedex Tel : 04 73 40 71 42 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - Devenir des polluants organiques dans l’environnement - Elimination des polluants par voies photochimiques

Collaborations existantes : Domaine de recherche et expertise de nos collaborateurs : Extraction et caractérisation des matières organiques naturelles de sols ou de composts (substances humiques) ; Biologie végétale (comportement des végétaux soumis au stress) ; Toxicologie ( toxicité des polluants sur des microorganismes de référence) ; Photocatalyse ; Biodégradation

Collaborations recherchées : Contacts avec les industriels

Propositions d’actions communes : 1/ Favoriser les études à la frontière entre chimie et monde du vivant (animal et végétal) afin d’évaluer l’impact réel des polluants

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2/ Mettre en place des actions permettant d’avoir une vue précise de la toxicité des polluants et de leurs divers produits de transformation pour avoir un poids au niveau des législateurs (revoir les procédures et les tests pour les demandes d’autorisation de mises sur le marché).

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe L’équipe « Phochimie aqueuse et Environnement » de l’UMR étudie les effets dégradants de la lumière solaire sur les polluants organiques. Cette thématique est implantée au laboratoire depuis plus de 20 ans. Les recherches menées concernent deux catégories de réactions : celles qui se produisent naturellement et qui conditionnent le devenir du polluant dans l’environnement et celles résultant d’une action volontaire et qui ont pour but l’élimination du polluant. Dans un cas comme dans l’autre, les différentes phototransformations que peut subir un polluant sont abordées avec deux objectifs bien définis : appréhender dans des conditions parfaitement contrôlées la réactivité intrinsèque du polluant et décrire le plus précisément possible les réactions photochimiques susceptibles de se produire dans les conditions réelles. L’approche physico-chimique des transformations chimiques subies par les polluants sous l’action de la lumière solaire s’est d’abord appliquée à des polluants hydrosolubles et absorbant eux-mêmes l’émission solaire. Ces études qui concernaient principalement des composés aromatiques substitués ont été ensuite étendues à d’autres familles de composés. Dans une étape ultérieure, cette approche mécanistique, cinétique et analytique a été également appliquée aux transformations du polluant photoinduites par les chromophores présents dans l’environnement aquatique. Enfin plus récemment, ont été abordés des systèmes plus complexes tels que les constituants solides de l’environnement (végétal, sol, constituants du sol). Certaines études (photochimie sur végétaux, photochimie dans la phase aqueuse des nuages, photochimie sur sols) sont traitées dans le cadre de collaborations pluridisciplinaires. 1. Key role of the low molecular size fraction of soil humic acids for fluorescence and photoinductive activity RICHARD C., TRUBETSKAYA O., TRUBETSKOJ O., REZNIKOVA O., AFANAS'EVA G., AGUER J.P., GUYOT G. Environ. Sci. Technol., 2004, 38, 2052-2057 2. Iron(III)-photoinduced degradation of 4-chloroaniline in aqueous solution MAILHOTG., HYKRDOVA L., JIRKOVSKY J., LEMR K., GRABNER G., BOLTE M. Appl. Catal., B., 2004, 50, 25-35 3. Study of the phototransformation of imazaquin in aqueous solution : a kinetic approach BARKANI H., CATASTINI C., EMMELIN C., SARAKHA M., AZZOUZI M.El., CHOVELON J.M. J. Photochem. Photobiol., A, 2005, 170, 27-35 4. Microbial population in cloud water at the Puy de Dome: Implications for the chemistry of clouds AMATO P., MENAGER M., SANCELME S., LAJ P., MAILHOT G., DELORT A.M. Atmos. Environ., 2005, 39, 4143-4153 5. Phototransformation of the herbicide sulcotrione on maize cuticular was TER HALLE A., DRNCOVA D., RICHARD C. Environ. Sci. Technol., 2006, 40, 2989-2995

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NOM : RICHARD Prénom : Gaëtan Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : INSA Toulouse Adresse : 135 avenue de Rangueil / 31077 Toulouse cedex 4 Tel : 05.61.55.94.55 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Voir fiche résumé de Pierre Monsan




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NOM : RICO-LATTES Prénom : Isabelle Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire des IMRCP, UMR CNRS 5623 Adresse : Université Paul Sabatier, 118 Route de Narbonne, 31062 Toulouse Cedex Tel : 05 61 55 68 08 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Les Systèmes Moléculaires Organisés :Conception ciblée Etudes Physicochimiques et applications ( en réacvité, biologie et chimie de l’environnement)

Collaborations existantes : formalisées : Industrielles : Pierre Fabre , Air Liquide, St Gobain, Picometrics, Universitaires : deux réseaux Marie curie ( Biomimetics and nanotools), contrat OTAN, contrats ANR nombreuses collaborations bilatérales internationales ( Russie, Italie, Japon, Espagne, Maroc, Allemagne, etc..)

Collaborations recherchées : Industrielles pour la réactivité en milieu SMO


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GDR : « Réactivité en milieu respectueux de l’environnement » GDR : « Nouveaux produits issus de la Biomasse : tensioactifs et polymères »

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les activités du Laboratoire des IMRCP s’articulent autour de trois axes principaux : - La synthèse de tensioactifs,polymères et dendrimères amphiphiles biocompatibles et biodégradables, en particulier dérivés de sucres. Ces molécules amphiphiles peuvent être bioactives , avec une haute valeur ajoutée ( ex : agents de transfection, molécules à activité thérapeutique ( anti HIV, antiinflammatoires, antiiallergiques etc…), biomatériaux. - La réactivité en Systèmes Moléculaires Organisés ( SMO), en alternative aux solvants organiques. La laboratoire des IMRCP a été pionnier dans ce secteur, commencant des recherches sur cette thématique depuis plus de vingt ans . Sans être exhaustifs, actuellement nous axons nos travaux sur :

• La réactivité en milieu micellaire, microémulsion ,polymérique • La stabilisation de nanoparticules métalliques dans l’eau et l’ application en catalyse énantiosélective • La réactivité dans les Systèmes moléculaires organisés en solvant ionique

-La décontamination chimique et la dépollution en Systèmes Moléculaires Organisés ( microémulsions pour les toxiques organiques lourds, nanoparticules de TiO2 pour les COV, mise au point de capteurs en milieu polymérique par la technique de l’empreinte moléculaire ) * "Micelles in ionic liquids: aggregation behaviour of alkyl poly(ethyleneglycol)-ethers in 1-butyl-3-methyl-imidazolium type ionic liquids"; C. Patrascu, F. Gauffre, F. Nallet, R. Bordes, J. Oberdisse, N. Lauth-de Viguerie, C. Mingotaud ChemPhysChem 7, 99 (2006). * "Monolayers of Salen Derivatives as Catalytic Planes for Alkene Oxidation in Water"; A. Pasc-Banu, C. Sugisaki, T. Gharsa, J.-D. Marty, I. Gascon, M. Krämer, G. Pozzi, B. Desbat, S. Quici, I. Rico-Lattes, C. Mingotaud Chem. Eur. J. 11, 6032 (2005) *”Formation andstabilization in waterof metal nanoparticles by a hyperbranched polymer chemically analogous to PAMAM dendrimers” N.Perignon, A.F.Mingotaud, J.D.Marty, I.Rico-Lattes, C.Mingotaud Chem. Mat. 16, 4856 (2004)

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*Catanionic sugar derived surfactants, polymers and dendrimers: from molecules to targeted self-organized systems”,I.Rico-Lattes, M.Blanzat, S.Franceschi-Messant, E.Perez, A.Lattes C.R. Acad Chimie, 8, 807 (2005) *New polycationic polynorborne latexes bering an amphiphilic sugar corona of couterions: synthesis and complexation with DNA” S.Asgatay, C.Bololoi, S.Franceschi-Messant, P.Vicendo, E.Perez, I.Rico-Lattes Colloid Polym. Sci.284, 668 (2006)

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NOM : ROBIN

Prénom : Jean Jacques Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Labo. O.M.E.M.F. UMR 5073, Université Montpellier II, Place Eugène Bataillon 34095 Montpellier Cédex Labo H.M.M. UMR 5076, ENSCM 8 rue de l’Ecole Normale, 34295 Montpellier Tel :04 67 14 41 57 e-mail : [email protected]


1°) Polymères fluorés and EnergieFluoropolymères et Energie Tensio actifs et revêtements à faible énergie de surface Fluorosilicones Elastomères fluorés et fluorosiliciés

2°)Matériaux polymères et développement durable Polymérisation en milieu dispersé (H2O, CO2 Sc, ouzo) Polymères phosphonés et siliciés •Photopolymères •Polymères auto-assemblés Telomerization radicalaire

3°)Synthèses and Organisations MacromoleculairesPolymères Associatifs Polymères thermotropes and lyotropes Polymères AmphiphilesGreffage de Surface après activation par Plasma Monocouches Polymères Dégradables, biocompatibles

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Chimie à l’état fondu

Collaborations existantes : International -Daikin (J), Dow Corning (USA), DuPont Performance Elastomers (USA), Great Lakes (USA), Rhom and Haas (USA), Bayer (D), Solvay (B), Ciba Geigy (CH), Solexis (I), ICI (UK), Clariant, Alsthrom (Fin.).. National -Arkema, Total, CEA, Rhodia, KP1, Peugeot, PCAS, Solvin. Small Size Entreprises -SEG, Hexis, Blancolor, Geochem, Jalattes, Prodecran, Resipoly, Socom, Compart, Cop Cimet. Collaborations recherchées :


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ACTIVITES DANS LE DOMAINE DE L’ENVIRONNEMENT ET LE DEVELOPPEMENT DURABLE DE L’EQUIPE CNRS I.A.M. « Ingénierie et Architectures Macromoléculaires »

INTRODUCTION L’équipe I.A.M. est issue de l’association des équipes « Polymères » des UMR 5076 et 5073. Un des thèmes forts de recherche concerne l’élimination des COV pour laquelle les résultats les plus concluants sont obtenus par des procédés nouveaux ou mieux adaptés (ex. CO2Sc, UV, Plasma, etc…). Des recherches plus spécifiques sont poursuivies, telles que la synthèse de nouveaux tensioactifs fluorés non bioaccumulables, l’élaboration de polymères dégradables, le recyclage de matières plastiques ou bien dans le cadre de l’énergie, l’élaboration de membranes pour piles à combustibles. Nous listons très brièvement ci-après cet ensemble de recherches. I) Produits Chimiques Dangereux

I-1) Les COV C’est un vaste sujet qui touche à la synthèse organique jusqu’aux procédés. Pour ce qui est de notre activité nous avons contribué à la recherche de nouveaux HFC (pour remplacer les CFC), en particulier le F113 CF2Cl-CFCl2. Mais c’est surtout dans les procédés propres que notre activité a été et reste très importante et bien sûr dans le cadre de la synthèse des polymères et la fabrication des matériaux qui sont nos deux spécialités. Le thème principal consiste à éviter l’utilisation des solvants organiques. �) Les polymérisations en milieux aqueux �) La polymérisation sous U.V. en absence solvant �)La polymérisation en milieu CO2 supercritique �) La polymérisation sous haut vide en absence de solvant �) La polymérisation en milieu fondu �) La polymérisation et greffage sous plasma �) Elaboration de polymères pour membranes destinées au captage des COV

I-2) Les toxiques liquides peu volatiles On classe ici à la fois les produits à points d’ébullition élevés ainsi que les dégagements de produits gazeux en cours de vie d’un matériaux par dégradation ou autre procédé (libération lente, modification chimique). �) Elaboration e plastifiants en substitution des phtalates �) élaboration de substituts du formol dans les résines ��)Les agents d coalescences utilisés dans les peintures en substitution des éthers de glycol �) Synthèse de nouveaux tensio-actifs substituts de tensioactifs fluorés

I-3) Les produits solides (ou non volatiles) �) Les métaux lourds Substitution du CrVI utilisé dans les peintures anticorrosion.. �) Les additifs « antitartre » en remplacement des phosphates II – Recyclage des Matières Plastiques C’est un travail, dans notre équipe, qui date des années 1985 et qui avait pour objectif de préparer des mélanges de polymères incompatibles stabilisés par des agents émulsifiants. Aujourd’hui, ce thème s’est élargi au recyclage chimique des grands polymères, notamment le PET qui permet obtenir des PU ou des résines réticulables extrêmement intéressantes. III – Energie

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Elaboration de nouveaux monomères pour : ��Pile à combustible �) Batterie Lithium

1-Kaba M., Raklaoui N., Guimon M. F., Mas A., Improvement of water selectivity of ULTEM polyetherimide pervaporation film by an allylamine plasma polymerized layer. Journal of Applied Polymer Chemistry, 2005,(97)(5). 2-Colomines G., Van Der Lee A., Robin J.J., Boutevin Bernard 2-Study of the crystallinity of polyesters derived from the glycolysis of PET Macromol. Chem. Phys., 207,1461(2006). 3-Souzy, Renaud; Ameduri, Bruno. Functional fluoropolymers for fuel cell membranes. Progress in Polymer Science (2005), 30(6), 644-687. 4-Pouget, Emmanuel; Tonnar, Jeff; Eloy, Cedric; Lacroix-Desmazes, Patrick; Boutevin, Bernard. Synthesis of Poly(styrene)-b-poly(dimethylsiloxane)-b-poly(styrene) Triblock Copolymers by Iodine Transfer Polymerization in Miniemulsion. Macromolecules (2006), 39(18), 6009-6016. 6-Ganachaud, Francois; Katz, Joseph L. Nanoparticles and nanocapsules created using the Ouzo effect: spontaneous emulsification as an alternative to ultrasonic and high-shear devices. ChemPhysChem (2005), 6(2), 209-216.

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NOM : ROCCA Prénom : Emmanuel Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Chimie du Solide Minéral UMR 7555 Adresse : BP239 – 54506 Vandoeuvre-Les-Nancy Tel : 03 83 68 46 68 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Traitements de surface des métaux par voie humide – développement de procédés non toxiques à base de composés issus de la filière végétale

Collaborations existantes : Industrie du travail des métaux – ADEME AGRICE

Collaborations recherchées : Industrie Laboratoire de purification et synthèse « chimie verte »


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe L’industrie automobile est consommatrice de tôles revêtues de zinc ou d’alliages de zinc, déposé par voie électrolytique ou par galvanisation à chaud. La stratégie des aciéristes est de se démarquer la concurrence en privilégiant des voies originales, qui peuvent constituer pour les constructeurs automobiles un atout commercial fort. Une des solutions réside dans la fonctionnalisation des surfaces, obtenue par leur conversion au cours de traitements spécifiques. Les traitements de conversion sont essentiellement la phosphatation, la chromatation et le huilage. L’objectif d’éliminer l’utilisation de tels produits dans l’automobile et les efforts dans ce domaine conduit par l’ILZRO (International Lead Zinc Research Organization) aura pour conséquence à terme la forte diminution voire la suppression des traitements de phosphatation-chromatation. Pour répondre à ces multiples enjeux, la solution envisagée fait appel à des sels d’acides gras aliphatiques linéaires comme agent de conversion pour ce type de traitement. Le mécanisme de formation des films protecteurs comporte une étape initiale d’oxydation du substrat libérant des ions Zn2+, suivie d’une étape de précipitation d’un savon métallique de formule Zn(Cn)2 où Cn=CH3(CH2)n-2COO-. Suivant les conditions de pH en présence d’acide carboxyliques linéaires, l'observation de cristaux constitués de fines plaquettes sur le substrat nous a conduits à imaginer un traitement calqué sur celui de la phosphatation. Le procédé, appelé carboxylatation, a été appliqué prioritairement au zinc. Un bain de carboxylatation contient donc un acide carboxylique HCn ou CH3(CH2)n-2COOH (7 ≤ n ≤ 10), dissous dans un mélange équivolumique eau-solvant non aqueux (éthanol,..). Un oxydant, eau oxygénée ou perborate de sodium, est ajouté dans le bain afin de produire à l’interface zinc/solution une quantité suffisante en cation Zn2+. Le traitement de carboxylatation a ensuite été étendu avec succès à des acides à plus longues chaînes carbonées (12 à 18 carbones) afin de pouvoir utiliser directement des acides gras végétaux issus de la filière agricole européenne (huile de colza, tournesol). La tenue à la corrosion et la capacité de déformation à froid du zinc ont notoirement été améliorées dans le cas de sa protection par des films cristallisés de stéarate de zinc. Ces procédés sont en cours d’étude pour être utilisés sur les alliages d’aluminium et différents aciers. 1. "Anhydrous polymeric zinc(II) octanoate" F. LACOUTURE, J. PEULTIER, M. FRANCOIS, J. STEINMETZ - Acta Crystallographyca, C: (2000), C56(5), 556-557. 2. "Inhibition of copper aqueous corrosion by non-toxic linear sodium heptanoate : mechanism and ECAFM study" E. ROCCA, G. BERTRAND, C.RAPIN, J.C. LABRUNE Journal of Electroanalytical Chemistry., 503, 133-140 (2001). 3. ″Inhibition of lead corrosion with saturated linear aliphatic chain monocarboxylates of sodium″ E. ROCCA, J. STEINMETZ - Corrosion Science, 43, 891-902 (2001). 4. "Zinc carboxylating : a new conversion treatment of zinc" J.PEULTIER, E. ROCCA, J. STEINMETZ - Corrosion Science 45 (2003) 1703 5. "Intercalation in zinc layered hydroxide: zinc hydroxyheptanoate used as protective material on zinc"

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E. ROCCA*, C. CAILLET, A. MESBAH, M. FRANCOIS, J. STEINMETZ – Chemistry of Materials, acceptée

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NOM : ROLLIN Prénom : Patrick Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : ICOA – UMR 6005 Adresse : Université d’Orléans, rue de Chartres, BP 6759, 45067 Orléans Cedex 2 Tel : 02 38 41 73 70 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Thiochimie des sucres et chimie des thio-sucres Chimie des Brassicales (Capparales) : les glucosinolates et leurs métabolites Valorisation intégrée de ressources renouvelables et de bio-produits

Collaborations existantes : * Dr Joel BARRAULT, LACCO-UMR 6503 / FR 2703 Chimie Fine et Chimie pour l'Environnement * Prof. Algirdas SACKUS & Dr Cyril ROUSSEAU, Dépt de Chimie, KTU, Kaunas (Lituanie) * une société industrielle européenne spécialisée dans les extraits végétaux


* spécialistes de bio-transformations notamment

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Propositions d’actions communes : * valorisation des fractions glycéroliques issues de la production de bio-diesels * La thématique du couple glucosinolate/myrosinase et plus généralement de la chimie des végétaux de l’ordre des Brassicales (ou Capparales) développée depuis une quinzaine d’années dans notre groupe affiche un caractère fédérateur tant au plan national qu’international. Les principaux axes de collaboration établis au sein d’un réseau essentiellement européen ont été notamment dirigés vers : - Istituto Sperimentale per le Colture Industriali (ISCI, C. R. A.) de Bologne (Dr S. Palmieri, Directeur et Dr R. Iori) : étude de tous les aspects enzymatiques de la chimie des glucosinolates ainsi que des applications potentielles dans les domaines thérapeutique, cosmétologique, nutraceutique et agricole. - CERMAV et EMBL Grenoble (Drs H. Driguez, W. Burmeister et S. Cottaz) : études enzymatiques (inhibition de la myrosinase) et structurales à l’aide de la cristallographie aux rayons X. - CEA Saclay (Drs F. Pilard et B. Perly) : introduction de la composante supra-moléculaire et étude par RMN de divers complexes d’inclusion dans les cyclodextrines (brevet internationalisé). - INRA (Laboratoire des Xénobiotiques) Toulouse (Dr Jacques Tulliez) : approche des glucosinolates indoliques et thiofonctionnalisés sous l’angle de la nutrition et de la chimio-protection anti-cancer. - UMR 152 IRD-UPS (Pharmacochimie des Substances Naturelles et Pharmacophores Redox) Faculté de Pharmacie Toulouse, (Prof A. Valentin, Dr N. Fabre) : applications potentielles en thérapeutique - chimio-protection, anti-paludisme. * Le thème « Valorisation » est naturellement connecté au précédent de façon privilégiée puisque ce sont essentiellement des plantes de l’ordre des Brassicales (Brassica napus, Crambe abyssinica…) qui ont constitué la « matière première » de ces travaux. Une collaboration étroite avec l’équipe du Dr Palmieri (ISCI) a débouché sur la mise au point d’une technologie de transformation mettant en oeuvre des enzymes immobilisés et sur la construction d’un prototype de bio-réacteur capable de produire à l’échelle du gramme divers synthons énantiopurs (nitriles, isothiocyanates, oxazolidinethiones) destinés à la chimie fine. Le domaine stratégique du glycérol - abordé à l’occasion du programme européen FAIR PL 97-1829 dont les partenaires industriels étaient les sociétés Henkel (Düsseldorf) et Rhône-Poulenc (Lyon) – continue de mobiliser une bonne partie de notre activité, notamment dans le cadre du programme AGRICE 0301C 0060. * O. Leoni, R. Bernardi, D. Gueyrard, P. Rollin, S. Palmieri : Chemo-enzymatic preparation from renewable resources of enantiopure 1,3-oxazolidine-2-thiones, Tetrahedron: Asymm., 1999, 10, 4775-4780. * W. P. Burmeister, S. Cottaz, P. Rollin, A. Vasella, B. Henrissat : High resolution X-ray crystallography shows that ascorbate is a cofactor for myrosinase and substitutes for the function of the catalytic base, J. Biol. Chem., 2000, 275, 39385-39393. * S. Cassel, C. Debaig, T. Benvegnu, P. Chaimbault, M. Lafosse, D. Plusquellec, P. Rollin : Original synthesis of linear, branched and cyclic oligoglycerol standards, Eur. J. Org. Chem., 2001, 875-896. * A. Bourderioux, M. Lefoix, D. Gueyrard, A. Tatibouët, S. Cottaz, S. Artz, W. P. Burmeister, P. Rollin : The glucosinolate-myrosinase system. New insights into enzyme-substrate interactions by use of simplified inhibitors, Org. Biomol. Chem. 2005, 3, 1872 -1879.

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* Brevets : M. Lagarden, P. Schmiedel, K. R. Schröder, S. Cassel, C. Debaig, K. Hill, P. Rollin, M. Lafosse, T. Benvegnu, D. Plusquellec

Primäre Monofettsäureester von Eigenkondensationsprodukten des Glycerins Brevet allemand DE 199 49 518 A 1 (14/10/ 1999) Primäre Monoalkylether von Eigenkondensationsprodukten des Glycerins Brevet allemand DE 199 59 000 A 1 (8/12/ 1999)

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NOM : ROUDEN Prénom : Jacques Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de chimie moléculaire et thio-organique – UMR CNRS 6507 Adresse : ENSICAEN - 6 blvd Maréchal Juin, 14050 Caen cedex Tel : 02 31 45 28 93 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Organocatalyse (acide et basique) et catalyse métallique(palladium)

Collaborations existantes : Joel Moreau – Michel Wong Chi Man Laboratoire d'hétérochimie moléculaire et macromoléculaire UMR 5076 (ENSCM – Montpellier)


Organocatalyse


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GDR Organocatalyse

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Le but du projet commun avec l'équipe de Montpellier est d'élargir le domaine de l'organocatalyse asymétrique à la nanodimension grâce à l'utilisation de silices mésoporeuses fonctionnalisée offrant la possibilité de catalyser les réactions asymétriques en milieu chiral confiné, un champ de recherches peu développé. Le projet met l'accent également sur le développement de réactions asymétriques importantes en raison de leurs applications potentielles (formation de liaisons carbone-carbone, carbone-hétéroatome, carbone-hydrogène) mettant souvent en jeu des métaux mais encore peu développées en organocatalyse. Les trois réactions suivantes seront étudiées :

• les décarboxylations asymétriques d'acides maloniques ou de béta-cétoacides (catalyse basique non-covalente), pour la formation de dérivés d'acides carboxyliques a-substitués chiraux;

• la cyclisation de Nazarov asymétrique (catalyse acide non-covalente), pour la formation de composés cycliques énantioenrichis; • la réaction de Baylis-Hillman catalysée par des dérivés de 3-aminopyrrolidines.

Publications significatives concernant la catalyse organique et organométallique effectuée dans le groupe Lasne-Rouden: Organocatalyzed route to enantioenriched pipecolic esters: Decarboxylation of an aminomalonate hemiester Seitz, J.; Baudoux, J.; Bekolo, H.; Cahard, D.; Plaquevent, J.-C.; Lasne, M.-C.; Rouden, J. Tetrahedron 2006, 62, 6155-6165. Palladium-Mediated Arylation of 3-Aminopiperidines and 3-Aminopyrrolidines Jean, L.; Rouden, J.; Maddaluno, J.; Lasne, M.-C. J. Org. Chem. 2004, 69, 8893-8902. Preparation of Tertiary Amides from Carbamoyl Chlorides and Organocuprates Lemoucheux, L.; Seitz, T.; Rouden, J.; Lasne, M.-C. Org. Lett. 2004, 6, 3703-3706 Enantioselective decarboxylation-reprotonation of an α−amino malonate derivative as a route to optically enriched cyclic �-amino acid Rogers, L. M.-A.; Rouden, J.; Lecomte, L.; Lasne, M.-C. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 3047-3050. Palladium mediated cross-coupling reaction of an heteroaryl-imidoyl chloride and primary amines – Preparation of a new ligand of serotoninergic receptors, Rouden, J.; Bernard, A.; Lasne, M.-C. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 8109-8112.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : RUPP-DAHLEM Prénom : Christophe Société : ROQUETTE FRERES Adresse : 62080 LESTREM CEDEX Tel : 03 21 63 37 38 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Développement de nouveaux produits chimiques et de nouveaux procédés à base de céréales

Collaborations existantes : chef de file du Programme BioHub™ déposé auprès de l’AII

Collaborations recherchées : /

Propositions d’actions communes : /

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe CHRISTOPHE RUPP-DAHLEM Directeur du Programme BioHub™ Roquette Frères F-62080 Lestrem CEDEX

33/(0)3 21 63 37 38 [email protected] Christophe Rupp-Dahlem est diplômé de l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (1983). Après ses études d’ingénieur chimiste, il a consacré 15 mois à la Marine Française en qualité d’officier naviguant. Fin 1985, il a rejoint Henkel France en tant que Responsable Support Technique pour le marché de la détergence industrielle et de 1988 à 1990, il a été Responsable Business chez Klopman International (groupe Dominion Textile). En 1990, Christophe Rupp-Dahlem a intégré le groupe Roquette au sein du siège social de Lestrem (Nord de la France) et a exercé différentes fonctions opérationnelles commerciales, marketing et techniques pour les marchés de la chimie. Son rôle actuel en qualité de Directeur du Programme Biohub™ est de gérer le programme de développement nommé BioHub™, programme soutenu par l’Agence Française de l’Innovation Industrielle. Le but du programme BioHub™ est de développer, en association avec des partenaires industriels et scientifiques, de nouvelles voies de production pour la chimie à base de matières premières renouvelables (céréales). Christophe Rupp-Dahlem est membre de plusieurs associations scientifiques et groupes de travail européens tels que EUROPABIO (Association Européenne des Biotechnologies Industrielles), ERRMA (European Renewable Raw Materials Association), le Club Français des Bioplastiques, l’Association Européenne des BioPlastiques, EPOBIO et BREW. Christophe Rupp-Dahlem participe également dans le cadre de la plate-forme technologique Chimie Durable à la réflexion sur le 7ème plan R&D européen (PCRD).

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NOM : SAUTET Prénom : Philippe Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire de Chimie UMR 5182 Adresse : Ecole Normale Supérieure de Lyon, 46 Allée d’Italie, 69364 LYON CEDEX 07 Tel : 04 72 72 81 55 E-mail :

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Modélisation de la catalyse hétérogène Nouveaux matériaux poreux pour la catalyse RMN fondamentale Synthèses de molécules cages pour la complexation

Collaborations existantes : - Institut de Recherches sur la Catalyse - LCOMS, CPE - IFP - Autres équipes à l’étranger


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Propositions d’actions communes : Approche fondamentale de la réactivité catalytique pour une chimie sélective et propre.

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Modélisation de la structure des catalyseurs et de la réactivité catalytique par calcul DFT : J. Joubert, F. Delbecq, P. Sautet, E. Le roux, M. Taoufik, C. Thieuleux, F. Blanc, C. Coperet, C. Thivole-Cazat, Basset J.M., J. Am. Chem. Soc. 128 (2006) 9157.

D. Loffreda, F. Delbecq, F. Vigné and P. Sautet, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1316-1323. D. Loffreda, F. Delbecq, F. Vigné and P. Sautet, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 5279-5282.

Caractérisation des catalyseurs par RMN du solide : F. Blanc, C. Copéret, J. Thivolle-Cazat, J.-M. Basset, A. Lesage, L. Emsley, A. Sinha and R. R. Schrock, Angew. Chem. 45, 1216 (2006). E. Le Roux, M. Chabanas, A. Baudouin, A. de Mallmann, C. Copéret, E.A. Quadrelli, J. Thivolle-Cazat, J.-M. Basset, W. Lukens, A. Lesage, L. Emsley and G.J. Sunley, J. Am. Chem. Soc. 126, 13391 (2004). Synthèse de catalyseurs innovants : V. Dufaud, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9403

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NOM : SCHERRMANN Prénom : Marie-Christine Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay UMR 8182 Adresse : Bâtiment 410 Université Paris-Sud 91405 Orsay Cedex Tel : 01 69 15 74 33 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Synthèse en phase aqueuse Synthèse de C-glycosides

Collaborations existantes : Chimie radicalaire en milieu aqueux : Collaboration avec l'Université de Palerme, Italie



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Une des sources importante de la pollution atmosphérique est l’émission de Composés Organiques Volatils (COV) liée à l’utilisation de solvants. La réduction de ces émissions nocives pour la santé peut être traitée à la base en utilisant des conditions alternatives comme la suppression des solvants, l'utilisation de solvants facilement séparables et sûrs comme les fluides supercritiques, l'utilisation de solvants non volatils comme les liquides ioniques, ou encore l'utilisation de solvants comme l’eau dont les émissions n’ont pas d'impact sur l'environnement. Dans ce milieu, les réactions peuvent généralement être menées dans des conditions douces en améliorant les rendements et les sélectivités par rapport aux solvants organiques.1

On donnera comme exemples, pour mesurer tout l’intérêt de l’utilisation de l’eau en faveur d’une chimie plus propre: - La réaction de transmétallation avec l'indium de dérivés �-allylpalladium générés en milieu aqueux par le système Pd(OAc)2 / TPPTS, permettant d'utiliser directement des alcools allyliques (libres ou sous formes d'esters) plutôt que les composés bromés correspondants. Nous avons montré que la réaction dans l'eau était beaucoup plus rapide (30 min au lieu de 5 h) et plus efficace en terme de rendement qu'en solvant organique, de plus la phase aqueuse peut être recyclés plusieurs fois sans perte d'efficacité.2

- L'eau est également un solvant de choix pour les substrats hydrophiles comme les sucres. Alors que la plupart des transformations de tels composés nécessitent diverses réactions de protection - déprotection en milieu organique, elles peuvent être réalisées en un nombre limité d'étapes en milieu aqueux ce qui permet une importante économie d'atomes. Nous avons trouvé une nouvelle méthode d'accès à des �-C-glycosides possédant une fonction cétone en �� résultant de l'action de la pentanedione sur un sucre libre dans l'eau en présence de bicarbonate de sodium.3,4 En collaboration avec L'Oréal, nous avons appliqué cette méthode à la préparation de C-glycolipides.5

Malgré tous ces avantages, l'eau reste un solvant marginal en synthèse organique pour deux raisons majeures : la faible solubilité des composés généralement hydrophobes et la difficulté de récupération des produits en fin de réaction. Le premier point a été résolu par l'utilisation de cosolvants miscibles à l'eau, de milieux biphasiques et/ou l'utilisation de surfactants et le second par l'utilisation de solvants d'extraction lorsque cela est possible. Les solutions apportées, bien qu'efficaces, ne diminuent pas l'utilisation de solvants organiques. Nous démarrons un programme portant sur l’étude et le développement d’une chimie en phase aqueuse utilisant des supports hydrosolubles sur lesquels les molécules réactives ou les réactifs sont temporairement fixés. Cette stratégie a été utilisée avec succès pour diverses transformations réalisées en solvant organique, mais n’a été, jusqu’à présent, que très peu exploitée en milieu aqueux. Cette approche doit permettre d'isoler facilement le produit de la réaction et de recycler à la fois le support et le solvant (eau) de façon à faire de la chimie en milieu aqueux une véritable chimie verte.

1) Solvophobic activation in organic synthesis M.-C Scherrmann, S. Norsikian et A. Lubineau, in Advances in Organic Synthesis, Vol. 1, Ed. Atta-ur-Rahman, Bentham Science Publishers, 2005, 341-401. 2) Investigation of the aqueous transmetalation of��-allylpalladium with indium salt : The use of the Pd(OAc)2-TPPTS catalyst. G. Fontana, A. Lubineau et M.-C Scherrmann. Org. Biomol. Chem., 2005, 3, 1375-1380. 3) A convenient, one-step, synthesis of β-C-glycosidic ketones in aqueous media. F. Rodrigues, Y. Canac et A. Lubineau. Chem. Commun., 2000, 2049-2050 4) One step synthesis of �-C-glycosidic ketones in aqueous media: The case of 2-acetamido sugars. N. Bragnier et M.-C Scherrmann. Synthesis, 2005, 5, 814-818.

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5) One step synthesis of �-C -glycolipid derivatives from unprotected sugars. Y. Hersant, R. Abou-Jneid, Y. Canac, A. Lubineau, M. Philippe, D. Semeria, X. Radisson et M.-C. Scherrmann. Carbohydr. Res., 2004, 339, 741-745.

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NOM : SETA Prénom : Patrick Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : IEM UMR 5635 Adresse : 1919 route de Mende 34293 MONTPELLIER Cedex 05 Tel : 0467613389 E-mail : [email protected] Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Conception de membranes sélectives et réactives pour le développement de procédés séparatifs applicables au traitement des fluides liquides pollués (rejets industriels par exemple).

Collaborations existantes : dans le cadre d’un REX « Nanomempro »

Collaborations recherchées : partenariat industriel


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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Recherche de nouveaux concepts biomimétiques et de bioingénierie de membranes artificielles avec en particulier : l’élaboration et la caractérisation de membranes biomimétiques pour la séparation des métaux polluants (membranes liquides supportées utilisant des molécules naturelles pour la reconnaissance spécifique de métaux de transition et de métaux lourds) et de membranes à base de cyclodextrines pour la séparation de molécules hydrophobes. Conception de nouveaux réacteurs chimiques membranaires où la membrane est le réacteur, pour le traitement de milieux liquides par élaboration de membranes et de textiles à enzymes immobilisées par reconnaissance moléculaire, reconnaissance basée sur l’intéraction spécifique biotine-avidine. Etude de la réactivité de ces membranes à enzymes immobilisées et de procédés couplés à de l’électrocalyse Etudes des modifications de surface de membranes polymères visant à créer des environnements biocompatibles pour des applications en microfiltration réactive. Etude de membranes nanofibreuses élaborées par électrospinning. Couplage entre enzyme et substrat redox par des nanotubes de carbone.

Efficient facilited transport of Lead, Cadmium, Zinc and Silver across a flat sheet supported liquid membrane mediated by lasalocid A.L. CANET, M. ILPIDE and P. SETA Separation Science and Technology , 37(8) (2002) 1851-1860 Removal of hydrogen peroxide from water by catalytic reactive membrane immobilizing peroxidase and catalase by molecular recognition process. M. AMOUNAS, C. INNOCENT, S. COSNIER and P. SETA, Separation Science and Technology , 38 (2003)1291-130 Cd(II) transport across supported liquid membranes (SLM) and polymeric plasticized membranes (PPM) mediated by Lasalocid A. R.TAYEB,C. FONTAS-RIGAU, M.DHAHBI, S. TINGRY and P.SETA. Separation and Purification Technology, 52 (2005) 189-193 Affinity membranes for the extraction of Cd2+ metal ions by facilitated transport ensured by a new thiacalix[4]arene complexing agent incorporated in supported liquid membranes (SLM). A. ZAGHBANI, R.TAYEB, I. BONNAMOUR, C. FELIX, F.VOCANSON, R.LAMARTINE, M. DHAHBI, P.SETA. Journal of Membrane Science, 258(2005) 5-7 “Nanofibrous Membranes Containing Carbon Nanotubes: Electrospun for Redox Enzyme Immobilization” Z-G WANG, Z-K XU, L-S. WAN, J. WU, C. INNOCENT , P. SETA Macromol. Rapid Commun., 27(2006) 516–521

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : SIMOENS Prénom : Serge Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) :UMR CNRS 5509 Adresse :Ecole Centrale de Lyon Tel : 04 72 18 61 63 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : .- Mélange de scalaire passif, dense et réactif (S. Simoëns est responsable de l’équipe Mélange de scalaire passif, dense et réactif du LMFA, UMR 5509 CNRS : équipe regroupant une dizaine de permanents à temps partiels ou pleins).

- Dévelloppement de métrologies optiques pour la mesure locale et instantanée de champs de concentration, de vitesse, de température, de viscosité … ou de corrélations de ces champs pour des espèces ou des particules réactives (solides ou liquide) passives ou réactives transportées dans des écoulements liquides ou gazeux.

- Développement de modèles numériques de la turbulence et du transport/diffusion d’espèces passives ou réactives. Applications types au transport de polluants dans l’atmosphère ou au mélange dans des réacteurs agités de tous types.


Nos applications portent a) sur le transport de polluants dans l’atmosphère, b) le mélange appliqué à toute situation liée au génie des procédés. A ce titre nous collaborons soit pour des publications, prêt de matériel, propositions régions, … avec :

a) le LGPC (CPE Lyon), le LACE (UCB Lyon I) sur la région Rhône-alpes b) Rhodia, Aventis, CEA au niveau contractuel.

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c) Des propositions ont été faites, avec d’autres laboratoires de la région RA et dans le cadre du Cluster Environnement-Procédés (Dr. J.M. Hermann) et du Cluster Environnement (Dr. C. Schmidt-Layné). D’autres sont en préparation pour être faites dans le cadre du Pôle d'excellence Axelera Chimie-Environnement.

L’équipe collabore avec le laboratoire de Chemical and biomolecular Engineering de l’Université de Maryland (College Park, USA) et l’équipe du Pr. R. Calabrese et du Dr. J. Sengers. A ce titre S. Simoëns a passé 1 an (Sept. 2005-Sept. 2006) en tant que Associate Professor of Chemical & Biomolecular Engineering Dpt”, Univ. of Maryland of College Park, MD, USA. Nous maintenons des contacts réguliers avec d’autres laboratoires nationaux liés à la chimie ou au génie chimique.

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Nous recherchons des synergies plus fortes 1) afin de mettre en œuvre nos techniques de mesures 2) afin d’être sensibilisé à tout type de réactions chimiques intéressantes afin de pouvoir systématiquement caractériser l’influence du fluide porteur

(présent dans la majorité des cas) sur les réactions et vice et versa. 3) Avec des industriels afin d’être sensibilisé à des problèmes typiques et récurrents. 4) Avec d’autres laboratoires afin de mettre en œuvre une chaîne d’étude type, d’influence du mélange sur une ou plusieurs réactions consécutives ou non

et vice et versa ( lorsqu’on a production thermique ou changement de densité). La difficulté étant que pour la mise en œuvre de nos techniques, nous devons être capables, généralement, de substituer une réaction à une autre, de façon à étudier les paramètres clefs dans une situation typique mais aussi pour des contraintes métrologiques. Ceci ne peut se faire qu’à la limite des domaines de la mécanique des fluides, de la chimie ou du génie des procédés. Ceci nous fait défaut. A terme des banques de données permettant une substitution de réactions lorsqu’il y a contraintes métrologiques, pour une étude approfondie du mélange sur les taux de production (ou simplement sur un processus de fabrication), sans changer la nature de l’étude, devrait pouvoir se mettre en place.

5) Avec d’autres laboratoires du domaine de la chimie ou des industriels afin de participer à la mise en place de chaîne de mesures permettant la mise au point (ou la production) de nouvelles réactions chimiques utilisant nos outils tant expérimentaux que numériques.

Propositions d’actions communes : Un exemple de collaboration possible est l’amélioration des connaissances de l’influence du mélange sur la production (destruction) d’espèces en présence de grains catalytiques (en plus ou moins grande densité) soit en paroi, soit au sein d’un écoulement turbulent. Peu d’équipes au monde sont capables de mesurer simultanément, localement et instantanément des concentrations de produits de réactions avec présence de particules solides ou de gouttelettes (ou bulles). Notre équipe réalise cela pour de faible taux de particules (ou de bulles). Cette capacité ainsi que nos montages expérimentaux de grande dimension (canal 7m de long 20cm*20cm avec cuve de neutralisation de 12m3) ou de dimensions plus communes (cuves de mélange chapman-holland avec turbines variées…) nous permettent par exemple de caractériser, d’optimiser une production chimique à base de catalyseur dans des écoulements complexes ou en présence de bulles. Notre méconnaissance des réactions chimiques intéressantes nous empêche d’aborder plus systématiquement ce thème afin de caractériser et donc de modéliser de façon pertinente les taux de ségrégation en fonction des nombres adimentionnels adéquats. Nous avons, par exemple, réalisé des études (et d’autres sont en cours) en utilisant du TiO2 et des éclairements lasers adaptés afin de visualiser l’effet de la turbulence d’un écoulement sur le taux de « destruction » d’un polluant transporté, en fonction de paramètres liés aux particules … Il est clair qu’une collaboration avec des chimistes de la catalyse à ce niveau ainsi qu’un soutien financier adéquat pourrait permettre des avancées tant au niveau de la connaissance du mélange sur la production (destruction) chimique en présence de catalyseur, qu’au niveau des modèles numériques que nous développons et qui sont issues de nos résultats expérimentaux. Ces modèles pourraient être inclus dans des logiciels spécifiques permettant la simulation d’écoulements en

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installation complexe comme nous le faisons pour l’atmosphère. Une réflexion informelle est en cours avec différents partenaires nationaux et locaux (région) mais une implication dans un projet du pôle axelera serait la bienvenue. N.B. : ce type de collaborations peut se concevoir pour l’élaboration de procédés de dépollution, de transport de polluants atmosphériques (ce que nous essayons de mettre en place en RA dans le cadre des clusters) ou d’autres applications plus spécifiques liées au génie des procédés ou à l’élaboration de nouveaux procédés industriels .

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Nous développons : d) des techniques optiques originales de mesure locale dans un grand volume d’écoulement permettant la mesure de vitesse, de concentration, de viscosité,

de température, de granulométrie, trajectographie … dans des écoulements fondamentaux ou appliqués (cuve de mélange, mélangeur spécifique pour nos applications génie des procédés ou transfert de chaleur ou maquettes simplifiées de canopée urbaine pour nos applications à l’atmosphère). L’application de ces techniques peut être combinée permettant des accès à des quantités telles que les flux qui sont difficiles à obtenir par d’autres techniques. Nous utilisons des liquides de toute viscosité (eau à glycérol pur), passifs ou réactifs ainsi que l’air.

e) Des modèles originaux liés au mélange turbulent. Nos modèles permettant la prise en compte de réactifs variés dans des écoulements turbulents complexes. Encore une fois notre originalité réside dans la prédiction locale et instantanée (les statistiques des quantités énoncées plus haut sont aussi produites). A ce titre nous développons nos propres codes de calcul pour l’atmosphère. Pour le génie des procédés nous collaborons avec d’autres équipes ou industriels afin que nos modèles soient intégrés.

Nos applications actuelles portent essentiellement

f) sur le transport de polluants dans l’atmosphère, g) sur le mélange appliqué à toute situation liée au génie des procédés.

• M. MITROVIC, I. PITAULT, M. FORISSIER, S. SIMOENS, D. RONZE, “Liquid-solid Mass Transfer Measurement in a three-phase multiple impeller reactor with stationary catalyst basket”,

AIChE Journal ,n° 6 pp. 1747-1757, 2005. • I.VINKOVIC, C. AGUIRRE, S. SIMOENS, « Large-eddy simulation and Lagrangian stochastic modelling of passive scalar dispersion in a turbulent boundary layer”, Journal of turbulence, N

30, pp 1-14, vol. 7, 2006. • X.H. ZHANG, S. SIMOENS, “Viscosity and temperature influences on PLIF for concentration field measurements”, soumis Exp. In Fluids 2004 (X.H. ZHANG, S. SIMOENS, “Viscosity and

temperature influences on PLIF for concentration field measurements”, 11ème congrés national Fluvisu, ECL, 7_9 Juin 2005). • I.VINKOVIC, C. AGUIRRE, S. SIMOENS, and M. GHOROKOVSKI « Large-eddy simulation of dropplet dispersion for inhomogeneous turbulent wall flow”, Int. J. of Multiphase flow,

Volume 32, Issue 3, Pages 344-364, , March 2006. • AGUIRRE, I. VINKOVIC, S. SIMOENS, “A subgrid Lagrangian model for turbulent passive and reactive scalar dispersion”, Int. J. Heat and Fluid Flow, 27 pp 627-635, August 2006. • VINKOVIC, C. AGUIRRE, S. SIMOENS, M. AYRAULT, “Large Eddy simulation of the dispersion of solid particles in a turbulent boundary layer”, Boundary layer Meteoroly, published

online June 2006. • WEI GX, I. VINKOVIC, S.SIMOENS, SHAO L.“ Scalar dispersion by large eddy simulations and a Lagrangian stochastic subgrid model”, Phys. of Fluids, publiched online Sept. 2006.

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NOM : SOULI Prénom : Hanène Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse :, Laboratoire de Mécanique des Sols, Structures et Matériaux, UMR CNRS 8579, Ecole Centrale Paris, Grande voie des vignes, 92295 Châtenay-Malabry, France Tel : 01 41 13 13 20 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Effet des polluants sur le comportement hydromécanique et physico-chimique des sols.




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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe (max une page incluant 5 publications significatives) : Les travaux s’inscrivent dans l’opération de recherche Thermo-hydro-mécanique multi-échelles dans les milieux poreux dont le but est de connaître le comportement des sols depuis l’échelle microscopique jusqu’au comportement macroscopique. Dans le cadre de l’étude des barrières de stockage de déchets, les recherches consistent à étudier la capacité de certaines argiles à être utilisées comme barrières. Des mesures effectuées par des méthodes physico-chimique d’analyse (Diffraction des rayons X, BET, Spectroscopie infrarouge, porosimétrie au mercure) permettent d’interpréter et de comprendre le comportement des argiles sous contrainte en présence d’eau et de polluants, notamment de métaux lourds. L’évaluation de la capacité d’une argile a être utilisée comme barrière nécessite l’étude d’un état de référence en présence de l’eau. Les résultats trouvés dans le cadre de nos travaux ont montré que le gonflement des argiles sous contrainte différait selon la composition minéralogique de l’argile et que le gonflement s’accompagnait d’une modification de l’organisation des particules, de la distribution des pores et de leur taille (Souli et al. 2004). La perméabilité en présence d’eau dépend aussi fortement de la nature minéralogique de l’argile (Souli et al. 2005) En présence de cations métalliques, le comportement des argiles se complique et différents mécanismes entrent en jeu. Le comportement est d’autant plus complexe que la minéralogie des argiles est hétérogène vu que les mécanismes de précipitation ou de dissolution dépendent du pH de la solution contenant les métaux. Dans le cadre de nos études, ceci s’est révélé dans l’étude de deux argiles de compositions minéralogiques différentes. En effet, selon la composition minéralogique de l’argile et notamment la présence de carbonate, les paramètres hydrauliques (pression de gonflement, compressibilité et perméabilité) ne présentent pas un comportement monotone (Souli et al. 2006). Ceci se reflète dans l’organisation des pores des argiles selon leur composition et selon la nature des cations métalliques dans la solution. L’analyse des courbes de porosimétrie au mercure et des diffractogrammes de rayons X suggère la formation de précipités de carbonate ou la dissolution du carbonate selon les valeurs du pH de la solution d’humidification. Par ailleurs, les mécanismes de dissolution sont à l’origine de la variation de la compressibilité des échantillons d’argile et ainsi, de la variation des indices des vides des échantillons sous contrainte. L’étude des courbes d’humidification, qui renseignent sur les remontés capillaire dans les barrières, montre que le comportement est aussi dépendant de la minéralogie des échantillons d’argile et de la nature des cations (Souli et al. 2006). Souli H. , Fleureau J.-M., Trabelsi-Ayadi M., Kbir-Ariguib N. (2004). Etude hydromécanique et physico-chimique d’une montmorillonite pour barrière anti-pollution Journée nationales de Géotechniques et de Géologie de l’ingénieur, 28-30 Juin, 175-182, Lille, France Souli H. , Fleureau J.-M., (2005) hydromechanical and physico-chemical study of a montmorillonite for anti-pollution barrier, 3eme Colloque du Groupe Français des Argiles, 18-19 Mai, Paris, France. Souli H. , Fleureau J.-M., Trabelsi-Ayadi M., Kbir-Ariguib N. (2006) Effet du Nitrate de chrome sur la perméabilité d’une argile Tunisienne. Colloque National propriétés de transfert des géomatériaux, IV 81-88, 1-2 Février, Lille, France. Souli H., J.-M. Fleureau, M. Trabelsi-Ayadi (2006) Effet d’une pollution par le chrome sur les propriétés capillaires d’une barrière en argile. Journée nationales de Géotechniques et de Géologie de l’ingénieur, 27-29 Juin, Lyon, France.

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NOM : TESTUT Prénom : Mylène Organisme : MINISTERE de l’agriculture et de la pêche DGPEI Bureau de la Biomasse, des biocarburants, des bioénergies, et des biomatériaux (B4B) Activité : Chargée de mission bioproduits (chimie du végétal), biomatériaux et biocarburants Adresse : 3 rue barbet de jouy Tel : 01 49 55 55 95 Fax: 01 49 55 45 90 E-mail : [email protected] Actions du Ministère de l’agriculture dans le domaine de la chimie du végétal: Le B4B du MAP élabore, participe à la mise en œuvre et évalue les politiques de gestion de marché pour les débouchés non alimentaires (énergétiques et industriels) des produits agricoles et forestiers. Actuellement, en ce qui concerne les bioproduits et biomatériaux, les actions les plus importantes sont les suivantes : Application des articles 44 et 47 de la Loi d’orientation agricole qui prévoient des mesures pour développer les bioplastiques et les biolubrifiants. Comité stratégique sur la chimie du végétal et les biomatériaux : Ce groupe a été lancé officiellement le 5 juillet dernier par M. Forissier, délégué interministériel aux industries agro-alimentaires et agro-industries. Le B4B du MAP est chargé de la coordination des travaux de ce Comité.

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Ce Comité a pour objectifs d’identifier les enjeux industriels dans la chimie du végétal et les biomatériaux, de définir des objectifs communs et de construire une stratégie concrète dans ces secteurs. Il regroupe les représentants des industriels concernés, des organisations professionnelles agricoles, des organismes de recherche et développement, et des administrations. Quatre sous-groupes de travail thématiques seront formés (diagnostic ; amont et énergie ; environnement réglementaire ; recherche et développement). Des propositions concrètes de mesures et d’actions devraient pouvoir être faites fin 2006.

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FF II CC HH EE RR ÉÉ SS UU MM ÉÉ TT RR AA VV AA UU XX SS CC II EE NN TT II FF II QQ UU EE SS NOM : TREPIED Prénom : Louis Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Adresse : MinEFI Le Bervil, DGE2 12 rue Villiot, 75572 PARIS CEDEX 12 Tel : 01 53 44 91 62 E-mail : [email protected]




Propositions d’actions communes : RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe

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Je participe en tant que représentant du Ministère de l’Industrie et membre du groupe miroir de la plate forme européenne Suschem.

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NOM : VAULTIER Prénom : Michel Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : SESO, UMR CNRS 6510 Adresse : Université de Rennes1, Campus de Beaulieu, Av. du Gal Leclerc, 35042, Rennes cedex Tel : 02 23 23 62 74 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : - Applications de la chimie du bore à la synthèse. - Nouveaux milieux et supports pour la synthèse et la catalyse:

• Biotransformations dans les liquides ioniques et CO2 supercritique • Les sels d'onium et les liquides ioniques à tâches spécifiques comme supports solubles pour la synthèse organique • Les composites fonctionnels comme nanoréacteurs pour la catalyse et la synthèse organique • Les microréacteurs en gouttes • Nouveaux solvants pour le stockage et les réactions des réactifs et des gaz dangereux • Approche expérimentale de l'organisation des sels d'onium à l'état liquide (RX aux petits angles, mesure de coefficients de diffusion)


• Espagne: Université de Murcia (Pr P.LOZANO), Université de Saragosse (Pr Mayoral) • Inde: Université de Patiala, (Pr V.SINGH); Université de Calcutta (Pr Ghosh). • France: LETI, Grenoble • Orléans: Centre de Recherche sur les Matériaux à Haute Température (CNRS) • Allemagne: Université de Hanovre (Pr A.Kirschning)


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• Chimie enzymatique • Synthèse totale • Synthèse sur supports solubles • Collaboration avec l'industrie pour le développement des composites fonctionnels • Simulation

Propositions d’actions communes : • Mise en place d'un GDR sur les liquides ioniques (proposition en cours de finalisation) • Actions transversales

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RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Les thèmes développés dans l'équipe sont centrés autour de la chimie du bore et de ses applications en synthèse organique et de l'étude des nouveaux milieux et supports pour la synthèse et la catalyse, ces deux thèmes pouvant se croiser. La biocatalyse dans les liquides ioniques en coopération avec l’Université de Murcia a conduit à des résultats majeurs (voir Nature http://www.nature.com/nsu/020415/020415-3.html) L'utilisation des sels d'onium et des liquides ioniques à tâches spécifiques comme supports solubles pour la synthèse organique a été beaucoup développée au laboratoire et a mis en évidence l'énorme potentiel de ces nouveaux supports aussi bien en catalyse organométallique que pour des réactions multicomposants ou la synthèse peptidique. Plusieurs brevets ont été déposés et sont en phases nationales. La mise en évidence des propriétés des liquides ioniques à tâche spécifiques binaires a conduit à la mise au point de microréacteurs en gouttes en collaboration avec le LETI à Grenoble et de valider leur utilisation pour faire de la synthèse organique. Certains liquides ioniques à tâches spécifiques ont été conçus pour permettre le stockage et l'utilisation dans d'excellentes conditions de sécurité de gaz et de produits dangereux tels que les boranes et les alanes. D'importants développements sont en cours concernant la mise au point de composites fonctionnels permettant de confiner des catalyseurs organométalliques ou moléculaires et de les utiliser "ad libitum" avec recyclage facile et sans "leaching". Ces systèmes permettent, par exemple dans le cas de catalyseurs au palladium, d'utiliser des quantités de catalyseur largement inférieures au ppm et des TON supérieurs à 106.

• Chemoenzymatic dynamic kinetic resolution of rac-1-phenylethanol in ionic liquids and ionic liquids/supercritical carbon dioxide systems. Lozano, Pedro; Diego, Teresa; Larnicol, Mickael; Vaultier, Michel; Iborra, Jose L. Biotechnology Letters (2006), 28(19), 1559-1565.

• Peptide synthesis on onium salt-type soluble supports. Vaultier, Michel; Roche, Celine; Gmouh, Said; Commerçon, Alain. Fr. Demande (2006), 67pp. FR 2882057 Application: FR 2005-1557 20050216. Priority: . CAN 145:249518 AN 2006:820990

• Comparison and evaluation of two immobilisation techniques for task specific onium salts (TSOS) in Mizoroki-Heck cross coupling reactions. Brochwitz, Christoph; Feldhoff, Armin; Kunz, Ulrich; Vaultier, Michel; Kirschning, Andreas. Letters in Organic Chemistry (2006), 3(6), 442-446.

• Ionic Liquid Droplet as e-Microreactor. Dubois, Philippe; Marchand, Gilles; Fouillet, Yves; Berthier, Jean; Douki, Thierry; Hassine, Fatima; Gmouh, Said; Vaultier, Michel. Analytical Chemistry (2006), 78(14), 4909-4917.

• Use of functionalized onium salts as a soluble support for organic synthesis, especially in ester preparation. Vaultier, Michel; Gmouh, Said; Hassine, Fatima. Fr.; Universite Rennes 1). Fr. Demande (2005), 190 pp. FR 2857360 A1 20050114 Patent written in French. Application: FR 2003-8413 20030709. Priority: . CAN 142:134035 AN 2005:33164

• Compositions containing ionic liquids and functionalized salts and their use as liquid matrixes and reaction supports in organic synthesis, especially in ester preparation.Vaultier, Michel; Gmouh, Said. (Centre National de la Recherche Scientifique Cnrs, Fr.; Universite Rennes 1). Fr. Demande (2004), 129 pp. FR 2845084 A1 20040402 Patent written in French. Application: FR 2002-11910 20020926. Priority: CAN 140:303091 AN 2004:271185

• Monomeric (dialkylamino)boranes: a new and efficient boron source in palladium catalyzed C-B bond formation with aryl halides. Euzenat, Lisenn; Horhant, David; Ribourdouille, Yann; Duriez, Christophe; Alcaraz, Gilles; Vaultier, Michel. Chemical Communications (2003), (18), 2280-2281.

• Continuous green biocatalytic processes using ionic liquids and supercritical carbon dioxide. Lozano, Pedro; de Diego, Teresa; Carrie, Daniel; Vaultier, Michel; Iborra, Jose L. Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom) (2002), (7), 692-693.( deuxième papier le plus cité parmi tous les papiers espagnols de 2002 jusqu'à aujourd’hui)

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NOM : VEDRINE Prénom : Jacques Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) :Laboratoire de Réactivité de Surface, LRS, UMR 7609 Adresse :Université Paris 6, Tour 5’, 4 place Jussieu Tel :01 4427 5614 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Catalyse hétérogène

Collaborations existantes : Programme RILA et Brancusi avec la Bulgarie et la Roumanie, Collaboration avec l’IRC Dr Jean Marc Millet



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• Travail sur le mécanisme réactionnel dans le craquage sur catalyseurs zéolithiques (collaboration avec le Portugal, Lisboa) ; • Oxydation deshydrogénante du propane en propène sur oxydes mixtes basiques (Nd sur MgO, CaO et SrO) et hétéropoly oxométallates ; • Réaction d’oxydation sélective du propane en acide acrylique sur catalyseurs oxydes mixtes, MoNbSbV-O

o J.C. Védrine, E.K. Novakova, E.G. Derouane, Catal. Today, 81 (2003) 247-262 (on MoNbSbVO)N. Dimitratos, J.C. Védrine, Catal. Today, 81 (2003) 561-571 and 82 (2003) 561-571 (on

Cs2.5 PVMo11O40 POM with transition metals Co,Ni,Zn,Fe)L. Chen, E.G. Derouane, J.C. Védrine, Appl. Catal A:Gen , 270 (2004) 157-163 (on HTE on MoNbSbVO)L. Chen, J.Liang, W. Weng, Y. Wang, H. Wan, J.C. Védrine, Catal. Comm. 5 (2004) 697-701 and Appl. Catal. A:Gen 293 (2005) 49-55 (on MoNbTeVO on MCM41);

o N. Dimitratos et J.C. Védrine, Effect of Brønsted acidity in propane oxidation over Cs2.5H1.5PV1Mo11-xWxO40 polyoxometallate compounds, Cat Comm, 2006 sous presse (parue sur le web);

o P. Borges, PhD; R. Ramos Pinto, PhD; M.A.N.D.A. Lemos, PhD; F. Lemos, PhD; J. C. Védrine, PhD; Eric Gérard DEROUANE, PhD; F. Ramôa Ribeiro, Light olefin transformation over ZSM-5 zeolites. A kinetic model for olefin consumption, Appl Catal A, sous presse

La recherche de catalyseurs très sélectifs et de valorisation des alcanes légers est positive pour l’environnement mais les réactifs sont de sources gaz naturel et pétrole non renouvelables.

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NOM : WORTHAM Prénom : Henri Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : Laboratoire Chimie et Environnement (CNRS – Université de Provence, FRE 2704) Adresse : Case courrier 29, 3 Place Victor, 13331 Marseille cedex 03 Tel : 04 91 10 62 44 E-mail : [email protected]

Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Chimie de l'atmosphère

Collaborations existantes : Chimie et physique de l'atmosphère

Collaborations recherchées : Biologistes pour l'étude de l'impact sanitaire de la réactivité atmosphèrique

Propositions d’actions communes : RÉSUMÉ des activités scientifiques par équipe Equipe Chimie des Sols et des déchets Les activités de recherche de cette équipe sont centrées sur l'étude de la dynamique des composés chimiques polluants et de la matière organique dans différents milieux (eaux, sols, déchets). Ces travaux ont pour finalité une meilleure gestion des milieux ou des procédés de traitements de déchets, d'effluents ou de dépollution. Les recherches portent sur : - les transformations de la matière organique lors du compostage de déchets organiques, le traitement d'effluents ou dans les sols affectés par l’homme (épandage des boues, pratiques agricoles, feux de forêts, etc.),

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- la détermination des cinétiques et mécanismes de destruction des déchets en réacteur d'oxydation en voie humide, - l'évolution de la spéciation des ETM au cours de procédés de traitement ou dans les sols, - la réactivité des micropolluants organiques polaires, sur les mécanismes et cinétiques de transformation par photolyse directe et indirecte et leur conséquence sur la formation des produits de dégradation (composés pharmaceutiques, pesticides), Ces travaux de recherche comportent un volet transversal de développement analytique important, avec la mise au point de procédures et d'outils analytiques dynamiques adaptés aux études environnementales en temps réel pour des analyses en ligne. De plus, un volet transversal de modélisation est focalisé sur la modélisation spatialisée de la réactivité et des transferts des polluants. Equipe Chimie et métrologie des eaux L'objectif principal des recherches de cette équipe est de développer des procédures analytiques alternatives pour l'analyse rapide de terrain à l'aide de dispositifs portables, ou pour l'analyse en continu. Les développements portent sur - l'exploitation des caractéristiques spectroscopiques (absorptiométrie UV-visible ou fluorimétrique) des eaux pour la détermination des paramètres globaux ou spécifiques (tels que la charge en matière oxydable, nitrates et détergents), - le couplage de méthodes séparatives à l'analyse spectrale pour la détermination simultanée ou séquentielle de concentrations en éléments traces métalliques, les possibilités de greffage de groupements fonctionnels sur des phases solides sont étudiées et sont en cours de validation, - le couplage réaction photochimique/absortiométrie UV-visible, en particulier dans le cas de l’étude de la spéciation de l’azote, - le couplage spectroscopie UV et spectroscopie de fluorescence pour la détermination rapide de la typologie fonctionnelle des matières organiques solubles. Les procédures développées au laboratoire font l'objet d'automatisation de type FIA (Flow Injection Analysis), SIA (Sequential Injection Analysis) ou MSFIA (Multisyringue Flow InjectionAnalysis). Equipe Chimie de l'atmosphère L'activité de l'équipe de chimie de l'atmosphère se focalise sur : - la réactivité hétérogène et multiphasique des composés organiques dans l'atmosphère (Composés organiques volatils oxygénés, Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques - HAP, pesticides acides, terpénoïdes…) et son incidence sur la formation des aérosols organiques secondaires (AOS) ainsi que son influence sur la capacité oxydante de l'atmosphère, - le développement instrumental pour le prélèvement et l'analyse rapide des composés organiques contenus dans les phases gazeuse et particulaire de l'atmosphère, - la chimie et la qualité des atmosphères intérieures. Ces thèmes de recherches sont abordés par deux types d’approches : - une approche de terrain, dédiée à la validation des préleveurs et des analyseurs développés au laboratoire et à l'étude in situ de la réactivité atmosphérique conduisant à l'augmentation de la capacité oxydante et à la formation d'AOS. - une approche expérimentale dans des conditions contrôlées de laboratoire pour la détermination des constantes cinétiques d'oxydation hétérogène et multiphasique des composés organiques dans l'atmosphère et pour la calibration des préleveurs et des analyseurs.

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BRACH-PAPA C., COULOMB B., BRANGER C., MARGAILLAN A., THERAULAZ F., VANLOOT P., BOUDENNE J.L. Fluorimetric determination of aluminium in water by sequential injection through column extraction. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 378 (6), 1652-1658, 2004. HASSOUNA M., THERAULAZ F. and MASSIANI C. Direct estimation of nitrate, total and fractionated water extractable organic carbon (WEOC) in an agricultural soil using direct UV absorbance deconvolution, In press. YARDIN G., CHIRON S., Photo-Fenton treatment of TNT contaminated soil extract solutions obtained by soil flushing with cyclodextrins. Chemosphere, 62, pp. 1395-1402, 2006. MONOD A., POULAIN L., GRUBERT S., VOISIN D., WORTHAM H. Kinetics of OH-initiated oxidation of oxygenated organic compounds in the aqueous phase: new constants, structure-activity relationships. Atmospheric Environment, 39, 7667-7688, 2005. FRANCOIS S., SOWKA I., MONOD A., TEMINE-ROUSSEL B., LAUGIER J.M., WORTHAM H. Development of an online analyser of atmospheric H2O2 and several organic hydroperoxids for field campaigns. Atmospheric Research, 74, 525-545, 2005.


NOM : ZINSIUS Prénom : MAURICE Laboratoire (Nom et N° de l’unité CNRS ou autre organisme de recherche) : BASF France Adresse : BASF France S.A.S., 49, avenue Georges Pompidou, 92593, Levallois-Perret Cedex Tel : 01 49 64 57 34 E-mail : [email protected]


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Thème(s) de vos recherches dans l’Unité : Dans le cadre du programme « Chimie pour un Développement Durable » lancé par la Fédération Française pour les Sciences de la Chimie » BASF participe au Groupe de travail « Conception des produits respectueux de l’homme et de l’environnement ». BASF a développé un outil pour déterminer l’éco-efficacité de produits et de procédés. Cet outil permet d’évaluer à la fois l’intérêt économique et écologique/environnemental d’un produit ou d’un procédé par rapport à des solutions alternatives. Cet outil qui a fait l’objet d’une certification par le TÜV (organisme de certification en Allemagne) et a été utilisé pour environ 250 études menées ces dix dernières années.

Collaborations existantes : BASF continue à développer ce concept avec différents instituts ou universités en Allemagne afin cette évaluation prenne également en compte la dimension sociétale du Développement Durable. Une première étude a été menée récemment à l’aide de ce nouveau développement nommé SEEbalance®.

Documents

Chimie pour le développement durable