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ERC DINAMIX – RMN diffusionnelle pour l’analyse de mélanges en temps réel

DINAMIX est un projet de recherche dirigé par Jean-Nicolas Dumez qui vise à développer des méthodes de RMN pour l’analyse de mélanges hors-équilibre en temps réel. DINAMIX bénéficie d’un financement ERC Starting Grant (n° 801774, 2019-2024) de 1,5 M€.

5 années

2019 - 2024

€ 1 499 337€

Financements ERC

228

Personnes/mois sur 5 ans

8

Membres internes du CEISAM

La description, la compréhension, et à terme le contrôle des réactions chimiques nécessitent de savoir ce qui se passe dans les milieux réactionnels.

La résonance magnétique nucléaire (RMN) est l’outil le plus puissant dont disposent les chimistes pour «voir » les molécules dans un échantillon. En général, il faut choisir entre l’observation détaillée de l’issue d’une réaction, et un suivi en temps réel mais incomplet. L'exploitation des concepts issus de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et de nouveaux instruments amènent au développement des méthodes qui visent à fournir une vision plus complète des mélanges en solution qui évoluent dans le temps.

Détails du projet DINAMIX

Les échantillons chimiques sont la plupart du temps des mélanges. Bien que de puissantes méthodes analytiques existent pour les échantillons à l’équilibre, il est difficile de caractériser les composantes d’un mélange et leur interaction lorsque ce mélange évolue dans le temps. Les mélanges hors d’équilibre incluent notamment les réactions chimiques en synthèse et en catalyse, ainsi que les réactions biochimiques enzymatiques. Le projet DINAMIX a pour objectif de fournir des informations plus détaillées, à l’échelle moléculaire, sur les mélanges hors d’équilibre.

Le projet repose sur la résonance magnétique nucléaire (RMN) diffusionnelle, qui permet de séparer les spectres de composants d’un mélange et d’identifier les interactions, tout en exploitant l’information structurale fournie par la RMN. Les membres du projet exploitent une méthode de parallélisation spatiale, qui permet d’enregistrer les données en moins d’une seconde, au lieu de plusieurs minutes avec les méthodes conventionnelles. Cette approche permet également de mieux tirer parti des méthodes d’hyperpolarisation pour l’analyse de mélanges, et notamment de la polarisation dynamique nucléaire (PDN). La PDN fournit en effet des signaux jusqu’à 10000 plus intenses, mais qui ne persistent que quelques instants en solution.

Membres du projet

Jean-Nicolas DUMEZ

Chercheur associé au CNRS

Responsable du projet

Patrick GIRAUDEAU

Professeur à l’Université de Nantes

Chimie analytique

Aurélie BERNARD

Ingénieure

Séquences d’impulsions et appareillage

Hélène BONIN

Gestionnaire de projet

Finances, gestion, ressources humaines et suivi

Corentin JAQUEMMOZ

Doctorant

Spatial encoding method development (2017-2020)

Achille MARCHAND

Doctorant

Fast diffusion NMR method development (2019-2022)

Célia LHOSTE

Doctorante

Fast multidimensional NMR for hyperpolarization and monitoring (2020-2023)

Benjamin LORANDEL

Doctorant

Fast diffusion NMR for
hyperpolarization and monitoring
(2020-2023)

Online reaction monitoring by single-scan 2D NMR under flow conditions (link)
Corentin JACQUEMMOZ, François GIRAUD, Jean-Nicolas DUMEZ*

Here we show that time series of single-scan ultrafast 2D NMR (UF2DNMR) spectra can be collected to monitor solution mixtures that circulate in a flow unit at high field.

SUMMIT ERC - Online reaction monitoring by single-scan 2D NMR under flow conditions