Centrale 2022 PC Chimie : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Chimie du Concours Centrale-Supélec, France, session 2022, filière PC, en 4 heures. Thème : Seringues optiques pour la photolibération localisée de principes actifs.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : comparaison des excitations mono et biphotonique. Spectre d'absorption de Ti(H2O)6 3+, configuration de Ti3+ et transition entre orbitales d sur le diagramme d'orbitales moléculaires octaédrique, relation entre longueurs d'onde mono et biphotonique, localisation au point focal, puissances moyenne et de crête d'un laser pulsé et fenêtre de transparence des tissus.
• Partie II : photolibération d'un alcool protégé sous forme d'ester cinnamique. Synthèse de l'ester (bromation, groupes protecteurs), isomérisation E vers Z puis lactonisation en coumarine, suivi par RMN du proton et constantes de couplage, deux pKa mesurés par spectrophotométrie, fluorescence et modèle cinétique de la photo-déprotection résolu analytiquement puis par un programme Python à compléter.
  À revoir : Réactions acide-base, Équations différentielles linéaires du premier ordre, Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions
• Partie III : photolibération d'un alcool protégé à partir d'une oxazolone. Synthèse d'une coumarine (proton acide du nitroacétate d'éthyle, condensation, réduction par SnCl2), protocole avec NaH, extraction et rendement, sites électrophiles de l'oxazolone et régiosélectivité de l'ouverture du cycle, enthalpie standard et équilibre entre deux esters isomères selon la température.
  À revoir : Réactions acide-base, Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques, Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique, Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre
• Partie IV : conclusion. Synthèse des propriétés attendues d'une seringue optique pour la photo-déprotection d'un principe actif in vivo.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Réactions acide-base
• Équations différentielles linéaires du premier ordre
• Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions
• Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques
• Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique
• Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre

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