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Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2024-2025 Activation photochimique Séminaire - Dario Bassani : Applications inusuelles de la photocatalyse : pourquoi la compréhension des mécanismes est essentielle Intervenant(s) : Dario Bassani Directeur de Recherche CNRS, Institut des Sciences Moléculaires, université de Bordeaux Résumé La photocatalyse a énormément progressé au cours de la dernière décennie grâce à de nombreuses applications en synthèse organique, où l'énergie des états excités est utilisée pour induire des réactions impliquant des intermédiaires qui seraient inaccessibles par des moyens thermiques. Cependant, les détails mécanistiques ne sont souvent que sommairement explorés, ce qui peut conduire à une certaine confusion. Par exemple, la conversion des matière plastique par des photocatalyseurs peut s'avérer utile pour former des composés à haute valeur ajoutée dont la production justifierait le coût du traitement des déchets. Nos résultats sur l'utilisation de sels d'acridinium, connus pour leurs réactions de transfert d'électron photoinduit, ont montré que la formation de benzophénone à partir du polystyrène se fait à travers la génération d'espèces d'oxygène réactives (ROS), contrairement à ce qui était proposé. Cette connaissance est fondamentale pour optimiser les processus en vue d'un scale-up industriel. Par ailleurs, bien que très utiles d'un point de vue synthétique, les processus photocatalytiques ont des effets destructeurs sur les produits de consommation exposés au soleil. Cela est particulièrement vrai pour les aliments, dont les propriétés organoleptiques peuvent être altérées de manière indésirable lors de l'exposition à la lumière. Hormis la protection physique (contenants opaques, éteindre la lumière), il existe peu de données sur la prévention de la photodégradation. Nous avons entrepris d'élucider le mécanisme responsable de l'apparition du défaut de lumière dans les champagnes pour montrer l'implication d'un intermédiaire dimère de cation radical. Est-ce que ces avancées sont suffisantes pour proposer des stratégies de protection basées sur la chimie ? Découvrons-le !

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2024-2025 06 - Activation photochimique : Processus photostimulés moléculaires et macromoléculaires

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2024-2025 Activation photochimique Séminaire - Sami Lakhdar : Démystifier les réactions photoinduites : un pas décisif vers une chimie verte Intervenant(s) : Sami Lakhdar Directeur de recherche CNRS-université de Toulouse Résumé Les réactions photoinduites constituent une voie prometteuse pour développer une chimie plus durable et respectueuse de l'environnement. Toutefois, une compréhension approfondie des mécanismes fondamentaux de ces processus est essentielle pour optimiser leur efficacité et élargir leur champ d'application. Cette présentation met en avant l'importance des études mécanistiques détaillées pour élucider les interactions complexes entre la lumière, les molécules et les catalyseurs. Nous démontrons comment l'association de techniques spectroscopiques avancées et d'études cinétiques permet de rationaliser la conception de nouvelles transformations chimiques plus efficaces. Ces recherches ouvrent ainsi la voie à des stratégies innovantes pour la synthèse de molécules d'intérêt dans divers domaines, contribuant ainsi à l'avancement d'une chimie verte et durable.

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2024-2025 05 - Activation photochimique : Catalyse organométallique sous irradiation

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2024-2025 Activation photochimique Séminaire - Rémi Métivier : Molécules et assemblages fluorescents photoréactifs Intervenant(s) : Rémi Métivier ENS Paris-Saclay

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2024-2025 04 - Activation photochimique : Photocatalyse

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2024-2025 Activation photochimique Séminaire - Zacharias Amara : Contrôle interfacial des processus photocatalytiques pour des applications durables en chimie organique Intervenant(s) : Zacharias Amara Conservatoire National des Arts et Métiers/Institut Universitaire de France Résumé Les procédés photocatalytiques prennent une place grandissante dans la synthèse chimique durable, offrant des alternatives plus respectueuses de l'environnement. Cependant, ils sont souvent limités par des conditions opérationnelles peu optimisées, notamment en termes d'efficacité et de durabilité. Une approche prometteuse pour relever ces défis réside dans la maîtrise des interfaces catalytiques, qui joue un rôle clé dans la réactivité et la stabilité des systèmes photocatalytiques. En immobilisant des photocatalyseurs organiques ou organométalliques solubles sur des supports solides, il est possible de contrôler ces interfaces de manière ciblée. Cela améliore la performance catalytique, permet l'utilisation de solvants verts ou l'absence de solvants, et facilite le recyclage des catalyseurs. En intégrant ces innovations dans des systèmes de flux continu, il devient possible d'allier optimisation à l'échelle moléculaire et procédés compétitifs à l'échelle industrielle, ouvrant ainsi la voie à une chimie organique plus durable et respectueuse de l'environnement.

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2024-2025 03 - Activation photochimique : Autres transformations photochimiques et applications

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2024-2025 Activation photochimique Séminaire - David Aitken : Réactions photochimiques pour la synthèse de composés cycliques à 4 chaînons : applications et découvertes Intervenant(s) David Aitken Université Paris Saclay Résumé Les transformations photochimiques constituent des outils performants pour la synthèse organique. Dans le contexte contemporain, marqué par l'importance des principes de la chimie verte et du développement durable, l'utilisation de la lumière pour effectuer des réactions sélectives présente des avantages considérables. Parmi les réactions synthétiques les plus utiles, on trouve les photo-cyclisations qui permettent de créer des squelettes cycliques à 4 chaînons. Dans cette présentation, nous décrirons 2 facettes de ces photo-cyclisations que nous développons dans notre laboratoire. Dans la première partie, nous décrirons quelques applications de photo-cycloadditions 2+2 pour la synthèse efficace de cyclobutanes, d'azétidines et d'oxétanes diversement fonctionnalisés ; ces composés sont ciblés principalement en tant que monomères pour la construction d'oligomères qui se structurent régulièrement, appelés foldamères.

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2024-2025 02 - Activation photochimique : Photochimie des dérivés carbonylés

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2024-2025 Activation photochimique Séminaire - Ludovic Jullien : Bien réagir avec la lumière Intervenant(s) Ludovic Jullien Professeur, CPCV, ENS, Sorbonne université, CNRS, département de chimie, École normale supérieure Résumé L'interaction de la lumière avec la matière est d'une grande richesse. En chimie et en biologie, le photon est mis en œuvre comme réactif dans de multiples développements scientifiques à caractère préparatif tout autant qu'analytique. Comme se propose de l'illustrer ce séminaire, son exploitation doit cependant être instruite pour en retirer le meilleur profit et assurer la reproductibilité et la comparaison équitable des résultats.

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2024-2025 01 - Activation photochimique : Des premières observations à la photochimie des alcènes

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2023-2024 08 - Vers une chimie radicalaire de moins en moins radicale : Élégance de la chimie radicalaire

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2023-2024 07 - Vers une chimie radicalaire de moins en moins radicale : Applications de la catalyse photoredox

Louis Fensterbank Activations en chimie moléculaire Collège de France Année 2023-2024 06 - Vers une chimie radicalaire de moins en moins radicale : Catalyse photoredox : principes