Réactivité et spectroscopie à très basse - monaris

MASTER DE CHIMIE DE PARIS CENTRE - M2S2
Proposition de stage 2014-2015
Internship Proposal 2014-2015
Spécialité(s) / Specialty(ies) :
X Chimie Analytique, Physique, et Théorique / Analytical, Physical and Theoretical Chemistry :
☐ Chimie Moléculaire / Molecular Chemistry :
☐ Matériaux / Materials:
☐ Ingénierie Chimique / Chemical Engineering:
Laboratoire d’accueil / Host Institution
Intitulés / Name : laboratoire MONARIS
"de la Molécule aux Nano-objets: Réactivité, Interactions et Spectroscopies"
Adresse / Address : UMR CNRS-UPMC 8233, Boîte 49, Bât F 74, 4 place Jussieu 75252 PARIS
Directeur / Director (legal representative) : Christophe PETIT
Tél / Tel : 01 44 27 29 06
E-mail : [email protected]
Equipe d'accueil / Hosting Team : "Molécules et complexes d’intérêt atmosphérique, planétologique
et astrophysique"
Adresse / Address : UMR CNRS-UPMC 8233, Boîte 49, Bât F 74, 4 place Jussieu 75252 PARIS
Responsable équipe / Team leader : Lahouari KRIM
Site Web / Web site : www.monaris.cnrs.fr
Responsable du stage (encadrant) / Direct Supervisor : Lahouari KRIM
Fonction / Position :Professeur
Tél / Tel : 01. 44. 27. 30. 23
E-mail : [email protected]
Période de stage / Internship period * : 19 Janvier 2015 - 19 Juin 2015
Gratification / Salary 436,05 €/mois
Réactivité et spectroscopie à très basse température: vers la formation des systèmes
prébiotiques
Projet scientifique (1 page maximum) / Scientific Project (maximum 1 page):
1. Projet / Project
Les modèles astrochimiques ne permettent pas de justifier l’abondance d’espèce moléculaire comme
HNCO et son isomer HOCN dans les milieux interstellaires. Leurs formation peut avoir lieu à la surface
des grains interstellaires mais aucun mécanisme n’a été proposé jusqu’à présent. Ces espèces primaires
avec des liaisons C-N peuvent être des briques de base pour la formation de molécules plus complexes
comme les acides aminées. Par exemple, dans le cas de la glycine qui est l’acide aminée le plus simple,
bien qu’il ne soit pas encore détecté dans l’espace, une réaction de formation possible est la
recombinaison des radicaux CH2NH2 et HOCO. Nous proposons dans le cadre de ce stage de
caractériser la formation de briques primaires qui serviront par la suite à la formation de molécules plus
complexes. Ces travaux, centrés sur les études en laboratoire de réactions chimiques susceptibles de se
produire dans les nuages interstellaires et au niveau de certaines atmosphères planétaires, vont
* 5 mois à partir du 19 janv 2015 / 5 months not earlier than January, 19th 2015.
** Fin du premier semestre M2S1: 16/01/2015 ; Soutenances des stages M2S2, 1ere session du 29/6-3/7/2015 / End of the
1st semester M2S1: 16/01/2015. Master Defense (1st session of M2S2) from 29/06 to 3/07/2015.
permettre, dans le cadre de ce projet, de mettre particulièrement l’accent sur des réactions entre des
radicaux comme H, OH, N et NH2 (radicaux formés dans un plasma froid par décharge micro-onde)
avec des molécules simples d’intérêt astrochimique comme H2, CO, CO2, NH3, CH4, CH3OH... Ces
réactions pourraient constituer une première étape pour la synthèse des acides aminés dans l’espace: une
orientation vers l’astro-bio-chimie de laboratoire pour la caractérisation et la formation des systèmes
prébiotiques
2. Techniques ou méthodes utilisées / Specific techniques or methods
Nous avons développé récemment au laboratoire un montage expérimental dédié aux réactions photoinduites et /ou radicalaires qui peuvent se produire à partir de molécules d'intérêt astrochimique. Ces
réactions élémentaires type Radical + Radical ou Radical + Molécule sont, tout d'abord, étudiées dans
un milieu inerte à très basse température afin de s’affranchir des effets de l’environnement matérialisé
par la présence de glaces d'eau dans les milieux interstellaires et dans certains nuages planétaires. Pour
cette étude nous utilisons la technique d’isolation en matrice de néon par condensation de mélanges
gazeux à la surface d’un miroir maintenu à une température cryogénique (T = 3 – 10 K) dans une
enceinte sous ultra-haut vide (P = 10-9 mbar). L’échantillon ainsi obtenu est caractérisé par
spectroscopie infrarouge à Transformée de Fourrier. Pour élucider le rôle catalytique des glaces d’eau
dans ces milieux, nous allons étudier la réaction isolée en l’absence de molécule d’eau puis en faisant
varier le nombre de molécules d’eau autour des réactifs. Ainsi une même réaction peut être étudiée en
présence d’une molécule d’eau puis de deux molécules d’eau…jusqu’à converger vers l’étude de la
réaction en phase hétérogène c'est-à-dire dans une glace d’eau.
3. Références / References
Hydrogenation of CO on interstellar dust: what is the role of water molecules?
C. Pirim, L. Krim RSC ADVANCES. 4, 15419, (2014)
ORGANIC MOLECULES IN THE INTERSTELLAR MEDIUM, COMETS, AND METEORITES: A
Voyage from Dark Clouds to the Early Earth
P. Ehrenfreund, S. B. Charnley, Annu. Rev. Astron. Astrophys. 38 427 (2000)