Offre de Thèse

**Contributions numérique et expérimentale à la formation de complexes pharmaceutiques par chimie verte : simulations par DEM pour mise à l’échelle et pour le couplage mécanique/réaction/diffusion dans le cadre de transformations mécanochimiques.**:
Spécialité : Génie des Procédés et de l'Environnement

Unité de recherche RAPSODEE - Centre de Recherche d'Albi en Génie des Procédés, des Solides Divisés, de l'Energie et de l'Environnement

Origine des fonds**:Institut Mines-Télécom (IMT) et l’Institut Carnot Télécom & Société numérique (TSN)**

Financement d'un établissement public Français

Directeur de thèse : Rachel CALVET, Co-directeur : Alain CHAMAYOU, Encadrant : Brayan PAREDES GOYES, Expert : Patrick Pizette (IMT Nord Europe)

Date de début du financement : 01/10/2025

Date de fin de financement : 30/09/2028

**Résumé du projet de thèse***:
Les dernières années ont connu une montée en puissance des recherches menées dans le cadre de « la chimie verte », une approche qui vise à développer des procédés limitant au minimum l’utilisation de solvants et d’énergie ainsi que la production de déchets. Parmi ces techniques se trouve la mécanochimie, procédé qui effectue les réactions en phase solide avec un apport d’énergie mécanique via des équipements de broyage, de malaxage ou d’extrusion et en particulier les broyeurs à billes très utilisés en laboratoire. Cependant le passage de cette échelle

traitement des problèmes d’écoulement des solides divisés, permet d’accéder aux énergies dissipées lors des impacts « grain/grain » ou « grain outil », énergies reliées aux vitesses de réactions lors du contact entre grains de réactifs. Cette approche a été récemment utilisée pour

l’étude de l’amorphisation des produits pharmaceutiques3,4, cependant, l’utilisation pour le passage à l’échelle pilote n’a pas été développée. Le premier objectif innovant de la thèse est le passage de ce procédé de mécanochimie à l’échelle pilote en couplant les approches numérique (DEM) et expérimentale. Cette dernière requiert d’abord la réalisation des expériences dans des broyeurs de taille réduite (avec suivi par spectroscopies IR et/ou UV- visible, DSC, TGA) disponibles à RAPSODEE (IMT Mines Albi) afin de trouver une corrélation entre la vitesse de la réaction et l’énergie de collision obtenue par simulation (DEM).

Cette corrélation sera ensuite validée/modifiée avec les données expérimentales obtenues pour des matériaux modèles dans des broyeurs pilotes développés spécifiquement pour cette thèse au CERI MP (IMT Nord Europe), où le doctorant réalisera un séjour de 3 à 4 mois.

**Profil et compétences recherchées**:
Diplôme d'ingénieur ou un diplôme de Master en génie chimique ou génie des procédés.

appréciés.

Niveau d'anglais requis : Intermédiaire. Vous pouvez parler la langue de manière compréhensible, cohérente et avec assurance sur des sujets de la vie courante qui vous sont familiers.

**Précision sur l'encadrement**

Le doctorant sera localisé à IMT Mines sous la direction de Brayan Paredes Goyes, Alain Chamayou et Rachel Calvet.

Il réalisera également un séjour de 3 à 4 mois à IMT Nord Europe sous la direction de Patrick Pizette. Il devra suivre les formations complémentaires obligatoires demandées par l'école doctorale de rattachement (MEGeP).

chaque ré-inscription il devra organiser un Comité de Suivi Individuel.

**Conditions scientifiques matérielles (conditions de sécurité spécifiques) et financières du projet de recherches**

Il aura accès à tous les moyens disponibles au laboratoire nécessaires à la réalisation de son projet de thèse. Il suivra une visite sécurité avant son accès aux laboratoires.

**Objectifs de valorisation des travaux de recherche du doctorant : diffusion, publication et confidentialité, droit à la propriété intellectuelle,...**

le doctorant devra avoir une publication acceptée dans une revue internationale à comité de lecture ou une communication dans une conférence internationale avec actes et comité de lecture de 5 pages au minimum (doctorant en premier auteur) au moment de sa soutenance. Un brevet déposé et en cours d'enregistrement sera considéré comme équivalent à une publication.

**Références bibliographiques**:
1. Schöbel, J.H., Winkelmann, F., Bicker, J. & Felderhoff, M. Mechanochemical kilogram-scale synthesis of rac -ibuprofen:nicotinamide co-crystals using a drum mill. RSC Mechanochemistry (2025) doi:10.1039/D4MR00096J.
2. James, S. L. et al. Playing with organic radicals as building blocks for functional molecular materials. Chem Soc Rev 41, 413-447 (2012).
3. Kitayama, A. et al. Assessment of amorphization behavior of a drug during co-grinding with an amino acid by discrete element method simulation. Journal of Industrial and Engineering Chemistry 62, 436-445 (2018).
4. Abouhakim, H. et al. Comminution and amorphisation of Diaqua-bis(Omeprazolate)-Magnesium Dihydrate: An analysis of the energies involved. Powder Technol 405, (2022).

**Candidature**:
La décision finale de finan