Polymer Chemistry and Physical Chemistry (part 1 : Polymer Chemistry)

lchm2261a  2020-2021  Louvain-la-Neuve

Polymer Chemistry and Physical Chemistry (part 1 : Polymer Chemistry)
En raison de la crise du COVID-19, les informations ci-dessous sont susceptibles d’être modifiées, notamment celles qui concernent le mode d’enseignement (en présentiel, en distanciel ou sous un format comodal ou hybride).
3 crédits
22.5 h + 7.5 h
Q1
Enseignants
Fustin Charles-André; Gohy Jean-François;
Langue
d'enseignement
Anglais
Thèmes abordés
Ce cours est une introduction aux méthodes avancées de polymérisation. Le cours se base sur un format de projets. Tous les thèmes ne seront pas nécessairement abordés chaque année. Après un rappel succinct des fondamentaux relatifs aux méthodes de polymérisation en chaîne les différentes stratégies de synthèse existant actuellement seront étudiées (anionique, cationique, radicalaires standards et contrôlées et méthodes coordinatives). Les possibilités et limitations de chaque méthode seront étudiées systématiquement. Les mécanismes et cinétiques seront étudiés pour chaque méthode de polymérisation. Un accent particulier sera porté sur le contrôle des architectures macromoléculaires.
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1 Le but du cours est de fournir une connaissance approfondie des méthodes de polymérisation en chaîne. A l'issue du cours, les étudiants devront maîtriser les concepts suivants: l'état de l'art dans les méthodes de polymérisation en chaîne, les concepts de polymérisation contrôlée et vivante et leur impact sur les caractéristiques moléculaires des polymères obtenus (masse molaire, dispersité des chaînes, architecture), et les verrous technologiques reliés aux polymérisations en chaîne. De plus, les étudiants seront capables d'utiliser les concepts sus mentionnés dans le but de proposer des méthodologies de synthèse appropriées dans le cadre d'études de cas.
La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie «Programmes/formations proposant cette unité d'enseignement (UE)».
 
Contenu
  1. Introduction: Polymérisations vivantes et contrôlées
  2. Polymérisations radicalaires par transfert d'atomes (ATRP)
  3. Polymérisations radicalaires en présence de nitroxides (NMP)
  4. Polymérisations radicalaires contrôlées par transfert de chaîne réversible par addition-fragmentation (RAFT)
  5. Polymérisations anioniques
  6. Polymérisations vivantes par ouverture de cycles
  7. Organo-catalyse et polymérisations par ouverture de cycles
  8. Contrôle des architectures macromoléculaires
  9. Transformations mécanistiques
  10. Polymérisations supramoléculaires
Méthodes d'enseignement

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Partim A "Méthodes de polymérisation en chaîne"
Formation par l'auto-apprentissage: des articles de revue scientifiques relatifs aux principales méthodes de polymérisation seront donnés par les enseignants, et analysés par petits groupes. Chaque étudiant•e travaillera sur trois méthodes de polymérisation.  Durant chaque phase d'auto-apprentissage de deux-trois semaines, les étudiant•es rencontreront les enseignants pour discuter leurs lectures et préparer une présentation résumant celles-ci. Les étudiant•es présentent ensuite oralement leur travail devant la classe entière. Ce processus d'auto-apprentissage est évalué par les enseignants
Partim B "Physico-chimie des polymères en solution"
Cette partie est constituée d'un petit nombre de séances données en format co-modal de classe inversée, au cours desquelles les étudiant•es résolvent de petits problèmes et examinent plus en détail les concepts du cours avec l'enseignant. Ce travail est basé sur une lecture préalable des notes de cours et le visionnement de podcasts. Avant chaque séance, les étudiant•es doivent répondre à une série de questions relatives aux concepts de la séance à venir (quiz); les réponses sont utilisées par l'enseignant pour identifier les concepts mal compris et ajuster le contenu des séances. Une interrogation en fin de classe inversée complète le dispositif d’évaluation continue. En cas de problème sanitaire, une étude de cas pourrait être proposée par groupe d'étudiants, consistant en la résolution d'un problème inspiré de cas réels et nécessitant l'analyse de données virtuelles, en utilisant entre autres les techniques d'analyse décrites dans le syllabus du cours. Cette étude de cas remplacerait une partie du cours.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

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Partim A "Méthodes de polymérisation en chaîne"
Une partie pour le travail effectué pendant l'année (évaluation continue) et une partie pour l'examen écrit. Celui-ci consiste en la résolution de cas similaires à ceux vus pendant le cours.
Partim B "Physico-chimie des polymères en solution"
Une partie des points sera attribué aux réponses aux quiz de préparation des classes inversées. Cette partie sera évaluée sur base du travail effectué, pas de la validité des réponses. Une partie des points sera attribuée à une évaluation continue des connaissances des étudiant·es à la fin de chaque classe inversée. Cette partie sera évaluée sur base de la justesse de la réponse aux questions. Enfin, une dernière partie de la note correspondra à un examen oral portant sur des questions plus théoriques relatives au contenu du cours; la liste des questions possibles sera communiquée aux étudiants en début d'année. En cas de problème sanitaire, une partie de l’évaluation pourrait être remplacée par la résolution d’un problème (étude de cas).
Ressources
en ligne
Partim A "Méthodes de polymérisation en chaîne"
Des articles de revue et des les présentations des étudiants seront rendus disponibles sur le site web du cours.
Partim B "Physico-chimie des polymères en solution"
Un syllabus (en anglais), des podcasts (en anglais) et des données expérimentales seront disponibles sur le site web du cours.
Site web du cours: https://moodleucl.uclouvain.be/course/view.php?id=7093
Bibliographie
L'ouvrage de référence suivant couvre une partie des concepts du partim B / the following textbook deals with part of the concepts of part B:
Paul C. Hiemenz & Timothy P. Lodge, Polymer Chemistry, 2nd edition, CRC Press:Boca Raton, 2007.
Faculté ou entité
en charge
CHIM
Force majeure
Méthodes d'enseignement
Partim B: le dispositif d'enseignement est indépendant des conditions sanitaires en vigueur, contrairement à ce qui était initialement indiqué dans la fiche.
 
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
  • L’évaluation est réalisée sous forme d’évaluation continue. 
La crise sanitaire implique des incertitudes quant aux modalités d’évaluation en particulier pour la session de janvier. La modalité retenue pour ce cours est :
  • L’évaluation est réalisée sous forme d’évaluation continue avec une prestation en session. 
  • Examen écrit sur « Moodle » Devoir


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] en sciences chimiques

Master [120] : bioingénieur en chimie et bioindustries