Contrat doctoral polaire cofinancé 2026 : PERFUME - Photo-production of Eco-friendly Renewable Flavors Using Myrcene, CEISAM

Entretien avec Mireia RODRIGUEZ-ZUBIRI, Chargée de recherche CNRS, et Clémence QUEFFELEC, Maîtresse de conférences, du CEISAM, ainsi qu’avec Felix WALKER, lauréat du contrat doctoral polaire.

Bonjour Mireia, vous êtes porteuse du projet de recherche sélectionné intitulé PERFUME. Pouvez-vous nous en dire plus ?  

Tout a commencé par un projet de prématuration, Zen-Aroma (financé par CNRS Innovation, SNA Cactus et Next NU), portant sur la conception de catalyseurs supportés durables pour la synthèse de parfums et de saveurs. PERFUME découle, deux ans après, de ces résultats préliminaires.

Il s’agit d’un projet collaboratif entre des équipes de Nantes, de Rennes et de Toulouse : Clémence, Stéphane Diring et moi-même au CEISAM à Nantes ; Audrey Denicourt et Alain Roucoux de l’Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR) ; Iker Der Rosal et Chiara Dinoi du Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-objets (LPCNO) à Toulouse. Chaque laboratoire aura son rôle à jouer : travail sur le catalyseur et le procédé de synthèse à Nantes, sur les nanoparticules métalliques à Rennes et sur les calculs DFT à Toulouse.

Ce projet est totalement financé par Nantes Université, une moitié sur le projet Triton (SFRI de l’ANR) et l’autre moitié par le Pôle Sciences et Technologie. 

Notre projet propose une approche innovante et interdisciplinaire pour répondre à un enjeu majeur : rendre l'industrie des parfums et des arômes plus durable et sobre en développant de nouveaux procédés chimiques plus respectueux de l'environnement.

Il vise à remplacer les matières premières d'origine fossile, encore largement utilisées par l'industrie, par des terpènes naturels. Ces composés sont abondants dans la résine des pins de nos forêts, en Europe et en France, et leur utilisation n'entre pas en concurrence avec les ressources alimentaires. Il n’est pas nécessaire de couper les arbres, juste de récupérer la résine et de la distiller. Après un traitement thermique, un composant naturel appelé ß-myrcene est obtenu. Cette transformation est bien maitrisée en France et pratiquée par plusieurs entreprises, dont DRT dans les Landes. 

Ces terpènes seront transformés en molécules à forte valeur ajoutée grâce à une réaction catalytique appelée hydroamination. Cette méthode est économe en atomes et ne génère pas de déchets chimiques. Par exemple, à partir de myrcenyl amines, le menthol peut être obtenu et c’est une des fragrances les plus commercialisées dans le monde. 

Cependant, l'hydroamination reste une transformation difficile nécessitant un apport important d’énergie ainsi qu’un catalyseur performant. C’est le défi que nous voulons relever dans ce projet en concevant un catalyseur à la fois efficace, solide, plus économique et plus respectueux de l'environnement. Pour cela, des métaux abondants et peu toxiques seront utilisés (zinc, fer, nickel, parmi d’autres) sur un support solide de type MOFs (Metal–Organic Frameworks). Enfin, parce que la durabilité ne concerne pas seulement les matières premières mais aussi la consommation d'énergie, nous utiliserons la lumière pour exalter la réaction proche des nanoparticules et ainsi, réduire la consommation énergétique globale.


En combinant ressources renouvelables, matériaux innovants recyclables sans métaux critiques, et l’activation par la lumière, le projet PERFUME veut être acteur d’une nouvelle génération de procédés plus sobres et plus propres pour l'industrie des parfums et des arômes.

Pour l’instant nous n’avons pas encore pu faire de lien avec le monde de l’industrie, mais nous espérons que ce travail nous permettra de nous ouvrir des portes.


 

Bonjour Felix.
Vous êtes le lauréat du contrat doctoral, vous venez de rejoindre l'équipe-projet. Pouvez-vous vous présenter brièvement ?  

Bonjour, je suis Felix WALKER. J’ai grandi en Irlande. J’ai fait un Bachelor à Limerick en Chimie pharmaceutique et industrielle. J’ai souhaité ensuite poursuivre mes études à l’étranger. J’ai donc intégré un Master en Chimie bio-organique et chimie des polymères à Ghent University en Belgique. Au cours de ma formation, je me suis beaucoup intéressé à la chimie organique.
J’ai fait mon stage de Master 2 de 6 mois au CEISAM (01/02 au 31/07/2026), dans le cadre du projet de prématuration obtenu par Mireia, qui prévoit l’accueil d’étudiants en master. C’est ainsi que j’ai découvert les thématiques du projet et la perspective d’un contrat doctoral. Lorsque Mireia m’a annoncé que le projet de thèse était financé, j’ai tout de suite candidaté.
 

Qu’est-ce qui vous a attiré dans ce projet ?

L’enjeu de durabilité a toujours été important pour moi. Dans mes précédents projets, j’ai notamment travaillé sur la mécanochimie. C’est une approche de la chimie qui permet de réduire l’utilisation de solvants. Je sais que ce projet ne relève pas de la mécanochimie, mais la durabilité reste au cœur de la démarche.  Ce projet m’intéresse beaucoup. Je connais un peu le sujet et j’ai déjà une certaine expérience dans ce domaine. J’ai notamment travaillé sur les MOF dans le cadre de projets précédents (MOF à Rington au cours de ma licence). Je suis aussi très intéressé par l’acquisition de nouvelles compétences : les calculs DFT, la synthèse de nanoparticules métalliques, qui sont des domaines nouveaux pour moi. Je n’ai encore jamais vraiment travaillé en photochimie.
Ce projet est pour moi une riche opportunité de réunir des connaissances et de l’expérience déjà acquises, ainsi que de développer de nouvelles compétences.
Mon projet professionnel après la thèse n’est pas encore bien défini, mais je pense que je resterais dans le milieu universitaire pour poursuivre une carrière dans la recherche académique.
 

Quel va être votre quotidien ?

Le projet a une durée de 3 ans, la durée de ma thèse. Il a débuté le 1er octobre. Je vais passer environ un an à Rennes, peut-être 4 mois par année, pour travailler sur les nanoparticules et leur activation par la lumière. Pour l’instant, je travaille à Nantes sur les supports solides du catalyseur, les ligands et les méthodes. D’ici l’été 2027, et plusieurs fois au cours du projet, j’irai à Rennes pour intégrer les nanoparticules et améliorer le catalyseur. Parallèlement, j’aimerais apprendre à réaliser des calculs DFT, et me déplacerai donc 2 à 3 mois à Toulouse. Cela devrait permettre d’étudier le mécanisme réactionnel du procédé que nous allons développer pendant ma thèse et ainsi, de mieux maîtriser son optimisation.
Je n’ai pas encore travaillé avec les équipes de Rennes et de Toulouse, mais je suis en train de prendre contact avec elles. Actuellement, je suis des cours de français afin de parfaire mon intégration.
 

Félicitations pour votre travail et merci pour cet échange. Nous reviendrons vers vous prochainement afin de prendre des nouvelles du projet.