Mise au point d'une méthode de transformation des lignines par voie photocatalytique // Development of a method for the transformation of lignins through a photocatalytic pathway

L'objectif principal du projet ROSALIND (BenchmaRking Of Sono- and photocAtalysis for LignIN Demethylation), lauréat de l'AAP 2024 du PEPR B-BEST (Biomasses, biotechnologies et technologies durables pour la chimie et les carburants) est d'explorer la déméthylation de modèles de lignine, puis de lignines réelles, en tirant parti des approches de sono- et photocatalyse. La déméthylation des fragments de lignine ou de la lignine est une réaction d'un grand intérêt pour produire des dérivés polyphénoliques, une famille de composés largement utilisée dans la fabrication d'une vaste gamme de produits chimiques, notamment des antioxydants. Pour atteindre ces objectifs majeurs, le projet rassemble l'expertise scientifique clé de l'INRAE-Versailles en synthèse et caractérisation de modèles de lignine, de l'IC2MP (Poitiers) en sonochimie, du LG2A et du LRCS (Amiens) en photocatalyse, ainsi que du LASIRe (Lille) en spectroscopies (spectroscopie d'absorption transitoire fs, résonance paramagnétique de l'électron) pour les investigations mécanistiques.
Dans ce cadre, la thèse proposée sera focalisée sur le développement de méthodes photocatalytiques visant à déméthyler la lignine. Basés sur des résultats récents, les objectifs de la thèse seront de 1/ synthétiser et caractériser des photocatalyseurs efficaces et stables (en collaboration avec le chercheur post-doctorant recruté sur le projet), 2/ tester leur efficacité, sous lumière solaire, sur des modèles de lignines simples et caractériser les produits obtenus (RMN, HPLC, MS etc.) 3/ comprendre les mécanismes photo-induits (identification des espèces radicalaires par RPE, durée de vie des états excités etc.) et enfin 4/ adapter la méthodologie développée à des lignines brutes.
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ignIN Demethylation), winner of the 2024 call for proposals under the PEPR B-BEST program (Biomass, Biotechnologies, and Sustainable Technologies for Chemistry and Fuels), is to explore the demethylation of lignin models, followed by real lignins, by leveraging sono- and photocatalysis approaches. The demethylation of lignin fragments or lignin itself is a reaction of significant interest for producing polyphenolic derivatives, a family of compounds widely used in the manufacture of a broad range of chemicals, including antioxidants.

To achieve these major objectives, the project brings together key scientific expertise from INRAE-Versailles in lignin model synthesis and characterization, IC2MP (Poitiers) in sonochemistry, LG2A and LRCS (Amiens) in photocatalysis, and LASIRe (Lille) in spectroscopies (fs-transient absorption spectroscopy, electron paramagnetic resonance) for mechanistic investigations.

Within this framework, the proposed PhD will focus on the development of photocatalytic methods aimed at demethylating lignin. Based on recent findings, the thesis objectives will be to: 1/ Synthesize and characterize efficient and stable photocatalysts (in collaboration with the postdoctoral researcher recruited for the project), 2/Test their effectiveness under solar light on simple lignin models and characterize the resulting products (NMR, HPLC, MS, etc.), 3/ Understand the photo-induced mechanisms (identification of radical species via EPR, lifetime of excited states, etc.), 4/ Adapt the developed methodology to raw lignins.
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Début de la thèse : 01/03/2025
WEB : https://www.pepr-bioproductions.fr/projets-finances/nouveaux-schemas-de-transformation-de-la-biomasse/rosalind

Autre financement public

ANR Financement d'Agences de financement de la recherche

Université de Picardie - Jules Verne

585 Sciences, Technologie, Santé

Etudiant diplômé d'un M2 chimie avec un goût prononcé pour le travail à l'interface chimie organique/inorganique et la synthèse à la paillasse. Des connaissances en chimie de la biomasse et/ou en photochimie et/ou en RPE seraient un plus.
A student with an M2 degree in chemistry, possessing a strong interest in working at the interface of organic and inorganic chemistry and a passion for bench-scale synthesis. Knowledge in biomass chemistry and/or photochemistry and/or EPR would be an asset