Thèse soutenue

Origines de molécules organiques complexes dans le milieu interstellaire : entre réduction de composés insaturés et photochimie
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Auteur / Autrice : Killian Leroux
Direction : Lahouari Krim
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie analytique
Date : Soutenance le 07/12/2021
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre (Paris ; 2000-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : De la molécule aux nano-objets : réactivité, interactions et spectroscopies (Paris ; 2014-....)
Jury : Président / Présidente : Claudine Crepin-Gilbert
Examinateurs / Examinatrices : Arnaud Belloche, Mathieu Bertin, Jean-Claude Guillemin
Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Boduch, Isabelle Couturier

Résumé

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Des molécules de plus en plus complexes sont détectées dans le milieu interstellaire ouvrant ainsi la voie à de nombreux questionnements concernant leurs origines ou leur réactivité. Ces multiples détections ont mené au développement d’un nouveau domaine d’étude : l’astrochimie. Dans ce contexte, les réactions de réduction et de photochimie du milieu interstellaire ont été reproduites en laboratoire à partir de molécules organiques composées de carbone, d’hydrogène et d’oxygène. Dans une première partie, la vérification d’un modèle astrochimique proposant l’hydrogénation successive du glyoxal en glycolaldéhyde puis en éthylène glycol a été étudiée. Il a été montré d’une part que l’hydrogénation du glyoxal ne conduit pas à la formation de glycolaldéhyde, mais qu’il est précurseur des petites molécules abondantes dans le milieu interstellaire, CO et H2CO, ainsi que d’un résidu organique solide à 300 K. D’autre part, les expériences ont démontré que l’hydrogénation du glycolaldéhyde conduit à la formation de l’éthylène glycol comme le prédisait le modèle astrophysique. Dans une seconde partie, des réactions de photochimie ont été réalisées afin de former des molécules organiques complexes. D’une part, la photochimie du glycolaldéhyde conduit à la formation d’acétaldéhyde et d’éthylène glycol. D’autre part, la photochimie du méthanol réalisée en présence de O2 mène à la formation de molécules organiques oxydées comme l’acide formique, précurseur de la glycine, le plus simple des acides aminés s’inscrivant ainsi dans la chimie prébiotique à la recherche de briques de la vie.