ANR 2016 - MuSiC - Simulations multi-échelles de catalyseurs bifonctionnels

Dans le domaine de la chimie durable, la transition vers des ressources renouvelables issues de la biomasse nécessite le développement de nouveaux catalyseurs pour de nouvelles réactions. La simulation pourrait être un excellent outil pour la conception de nouveaux catalyseurs, cependant la complexité du réseau réactionnel et la présence du solvant rendent la simulation complète par des méthodes basées sur les premiers principes quasiment inaccessible. Dans ce projet, nous proposons une nouvelle approche multi-échelles et multi-méthodes pour résoudre ce problème et permettre l'exploration des chemins de réactions complexes pour la transformation par catalyse bifonctionnelle de sucres extraits de la biomasse. Le chemin de réaction complet, qui comprend des centaines d'étapes potentielles sera tout d'abord décrit par une approche de champs de force simple et approchée, mais très rapide. La simulation cinétique sur ce réseau de réactions permettra ensuite d'identifier les quelques étapes élémentaires clefs qui demandent à être calculées avec des méthodes précises et beaucoup plus coûteuses. Ces calculs de haut niveau impliqueront la simulation de barrières d'énergie libre avec des méthodes multi-échelles hybrides au meilleur niveau de l'état de l'art, et qui prendront en compte le solvant de façon complète.