Congrès - Recherche d'activité

La déposition par laser pulsé (DLP) est une méthode adéquate pour la  fabrication de couches minces de carbone. Nous montrons qu’il est possible de fabriquer ce matériau avec des propriétés contrôlées selon les conditions de déposition. Ce matériau est attrayant pour une foule d’application dont le carbone adamantin pour la résistance à l’usure. Notre système DLP est composé d’un laser de haute puissance, dont le faisceau est focalisé à l’intérieur d’une chambre à vide sur une cible de graphite. Le panache de particules éjectées est recueilli sur un substrat. Pour chaque dépôt, on change la longueur d’onde (1064, 355, 532, 266nm), la durée de l’impulsion (200-1200 ps à 1064nm), la taille du faisceau focalisé ou l’énergie pour avoir les propriétés électrique, optique et mécanique désirées. La caractérisation à l’ellipsomètre permet de déterminer les parties réelle et imaginaire de l’indice de réfraction et l’épaisseur. Des mesures avec le système quatre pointes combinées à l’information sur l’épaisseur donnent la résistivité électrique. Une analyse au microscope à force atomique est nécessaire pour connaitre la densité et la rugosité. Ensuite, la spectroscopie Raman permet de déterminer les types de liaisons et la nature du matériau. Ceci va nous donner les conditions de dépôt pour avoir des couches minces de carbone avec des propriétés contrôlées. On cherchera une corrélation entre les propriétés optiques, électriques et mécaniques.

Le silicium continu d'être grandement utilisé dans le domaine de l'électronique, surtout pour la fabrication de transistors. Par contre, à cause de son gap indirect son utilisation électro-optique est très limitée. C'est pour cette raison que des semiconducteurs III-V, comme le GaAs, sont utilisés. Malheureusement, des défauts, majoritairement liés à l'oxyde natif à la surface du GaAs, fixent le niveau de Fermi environ au centre du gap. De plus, ces défauts agissent comme des pièges non radiatifs; dans le cas de cellules photovoltaïques, ces pièges ont pour effet de réduire le photocourant. Avec la miniaturisation et l'utilisation de nanofils, la surface devient de plus en plus importante devant le volume. Il est par conséquent important d'éliminer ces pièges par passivation. Une passivation est un procédé qui rend un matériau inerte. Dans notre cas, la passivation élimine les défauts de surface et réduit la densité d'état surfacique. Différents procédés ont été caractérisés par des mesures électriques (C-V et G-V) et optiques (photoluminescence en continu et résolue dans le temps et réflectivité différentielle résolue dans le temps) dans le but de trouver la passivation la plus efficace. De plus, des mesures optiques sous un champ électrique et de spectroscopie d'impédance sont à venir. Ces connaissances permettront la fabrication de cellules solaires plus efficace et moins couteuse.

Ces dernières années ont vu un développement important des membranes à matrice mixte (MMM) pour une myriade d'applications. Pour la séparation des gaz, on souhaite simultanément améliorer la perméabilité, la sélectivité et les propriétés physico-chimiques de la membrane. Pour aider à atteindre ces objectifs, la caractérisation expérimentale et les modèles prédictifs peuvent être utilisés en synergie. Dans ce travail, un algorithme de Monte-Carlo (MC) est proposé pour estimer rapidement et avec précision la perméabilité relative des MMM idéales sur une large gamme de conditions. La différence des coefficients de diffusivité entre la matrice du polymère et la particule intégrée permet d'ajuster la progression aléatoire des espèces migrantes à l'intérieur de chaque phase. Les coefficients de solubilité des deux phases sont utilisés pour contrôler la migration des molécules d'une phase à l'autre de manière à atteindre progressivement l'équilibre de phase à l'interface. Les résultats de diverses MMM ont été comparés aux résultats obtenus avec la méthode des différences finies sous des conditions identiques, où les résultats de la méthode des différences finies sont utilisés dans cette étude comme méthode de référence pour tester la précision de l'algorithme de Monte-Carlo. Les résultats se sont avérés très précis (en général < 1% d'erreur) sur une large gamme de caractéristiques du polymère et de la particule intégrée. L'algorithme de MC est simple et rapide à mettre en œuvre.

L’accumulation de glace ou de neige collante sur les équipements exposés tels que les ailes d’avions,les pales d’hélicoptère,les pales d’éolienne,les mâts de bateaux,les câbles électriques pose de nombreux problème,comme en témoigne la panne d'électricité causée par la tempête verglas en 2008 dans le nord-est des États-Unis, qui a laissé plus d'un million de personnes sans électricité à un coût estimé $1 milliard US. L'accumulation de glace sur les aéronefs est également responsable de plusieurs problèmes, notamment des retards fréquents et même des incidents mortels tels que l'écrasement du vol 447 d'Air France en juin 2009 qui a tué 228 personnes. Pour pallier cette difficulté une solution intéressante a été inspirée de la nature pour développer des surfaces qui repoussent de l’eau et de la glace, autrement dit des surfaces glaciophobes.Deux approches sont proposées pour l’élaboration des revêtements glaciophobes:La première approche s’appuie sur le principe piégeage d’air en imitant la feuille de lotus.Cette stratégie vise à empêcher la nucléation ou la germination de la glace et favorise l’élimination rapide de gouttelettes d’eau,arrivant sur la surface avant la congélation.La deuxième approche piégeage de liquide est inspirée de la surface péristome glissante d’une plante carnivore Nepenthes.Cette surface a pour objectif la réduction de l’adhésion de la glace sur la surface considérée par l’utilisation d’une couche de liquide organique à l’interface glace/surface solide.

Les cellules endothéliales (CE) sont cruciales dans la réparation osseuse, sécrétant des facteurs ostéogéniques (BMP) et angiogéniques (VEGF). Notre équipe a montré que deux peptides, pFibro (fibronectine) et SpBMP-9 (BMP-9), greffés sur des films de polycaprolactone (PCL), favorisent la différenciation des cellules souches en ostéoblastes (Jann et al. 2020 Materials Science and Engineering C 114). L’objectif de cette étude est de vérifier la capacité de ces films à favoriser l'adhésion des CE et l’expression de facteurs ostéogéniques et angiogéniques.

L'adhésion des CE sur PCL a été analysée par marquage du cytosquelette (actine, vinculine) et du noyau (DAPI). Les CE adhèrent et s'étalent uniquement en présence de pFibro et/ou SpBMP-9, avec un effet synergique de la combinaison des deux peptides sur le cytosquelette dès 4h. Après 24h, des contacts intercellulaires se forment. La transduction du signal par SpBMP-9 a été étudiée via le marquage de la protéine phosphorylée Smad1/5 (pSmad 1/5). Dès 4h, la localisation nucléaire de pSmad1/5 est observée dans les CE sur PCL-SpBMP-9 et PCL-pFibro/SpBMP-9. L'impact de cette translocation sur l'activation des gènes est en cours d'analyse par qPCR. 

Ces travaux contribuent à mieux comprendre les interactions entre CE et biomatériaux, essentielles pour développer des substituts osseux. Des études futures porteront sur des cocultures avec des cellules souches mésenchymateuses, pour améliorer la vascularisation et la régénération osseuse.

Les élastomères sont des polymères capables de supporter de grandes déformations réversibles. Ils sont très utilisés dans notre quotidien (pneus, brosse à dent, gants en plastiques...). Ils sont habituellement obtenus par réticulation chimique de chaines de polymères flexibles. Malheureusement ces matériaux sont très difficilement remis en forme à cause des liaisons covalentes de réticulation. Ce sont des polymères thermodurcissables, insolubles et ne peuvent être fondus pour une nouvelle utilisation.

Pour régler ces problèmes de mise en forme et de recyclage, les élastomères thermoplastiques (ETP) ont été introduits. Ils ont les mêmes propriétés mécaniques que les élastomères mais ils sont facilement remis en forme sous l’action de la chaleur ou d’un solvant. 

Nous proposons ici la stratégie et la synthèse de nouveaux élastomères supramoléculaires (ETP). Une fois chauffés, ces derniers ont une viscosité encore plus petites que les ETP conventionnels.

La polycondensation (chimie click) entre un polymère de faible IP obtenu par «ATRP» et une petite molécule capable de s'auto-assembler  nous a donné une reticulation physique.

Les effets de l'introduction de ces interactions sur la chaine principale et latérale ont été étudiés par DSC et DMA. Les résultats obtenus sont exposés dans ce travail. Les groupements coumarine sont introduits pour une réticulation covalente reversible sous l'action des radiations UV.  Cela est une photomodulation des propriétés mécaniques.

Les différents niveaux de broyage, la durée de l’entreposage et l’atteinte d’un taux d’humidité optimal de la biomasse forestière sont des aspects peu documentés qui suscitent beaucoup de questions dans les entreprises intéressées à transformer la biomasse, ou des institutions qui souhaiteraient s’en servir pour chauffer les bâtiments. L’objectif de cette étude consistait à identifier les meilleures techniques de conditionnement à l’air libre de la biomasse forestière destinée au chauffage et à recueillir des données relatives à la dégradation de la biomasse forestière selon divers traitements. Cent tonnes de biomasse forestière ont été utilisées pour le montage des dix empilements de copeaux et des fibres avec ou sans bâches. Le dispositif expérimental comprenait l’installation d’un mini circuit électronique intégrant un automate, le MTV-60. Ce système automatisé d’acquisition des données permettait de suivre en temps réel à l’intérieur des empilements, les variations de température et d’humidité. Les résultats obtenus contribuent à documenter le processus de séchage en constituant une imposante base de données qui permet, de visualiser en 3 dimensions la distribution de la chaleur et de l’humidité à l’intérieur de chacun des empilements. Ces données révèlent également  que 70 à 75% de l’humidité de la biomasse a été réduite à environ 14 %. Les empilements sous bâches ont dégagés plus de chaleur que les empilements sans bâches. 

Le nitrure de gallium (GaN) est un matériau semiconducteur à large bande interdite directe qui suscite un intérêt croissant du fait de ses propriétés électroniques et thermiques particulièrement attrayantes pour les applications de puissance et de hautes fréquences. Pour pouvoir profiter pleinement des avantages de ce matériau plusieurs verrous technologiques doivent être surmontés. En particulier, il est indispensable de développer un procédé de passivation efficace de la surface du GaN. Ce point est crucial, d’une part, pour pouvoir réaliser une technologie MOS sur ce matériau et, d’autre part, pour améliorer les performances et la fiabilité des dispositifs électroniques et optoélectroniques sur GaN.

Nous rapportons des résultats expérimentaux sur la passivation de la surface du GaN par dépôt PECVD d’oxyde de silicium (SiO_x). Des structures métal-oxyde-semiconducteur (MOS) ont été fabriquées sur une couche de n‑GaN non intentionnellement dopée. Les mesures C-V  montrent une bonne modulation du potentiel de surface, avec un très faible décalage de la tension de bande plate, une faible hystérésis (Fig. 1) et aucune dispersion notable en fréquence. À partir des mesures C-V à 1MHz, une faible densité d’états de surface (D_it) de l’ordre de 10¹⁰ eV^-1 cm^-2 a été extraite. Le procédé de passivation du GaN développé présente un potentiel intéressant pour la réalisation de transistors MOSFETs et MOS-HEMTs sur GaN.

L’une des causes de la dégradation de notre environnement est la prolifération des déchets industriels parmi lesquels on peut citer les déchets de tissus de couture et de polystyrène.

Cette étude consiste à proposer une méthode de recyclage de ces déchets en élaborant des matériaux à base des déchets de tissus de couture et polystyrène expansé (PSE). Les tissus-pagnes à base de fibres synthétiques et le polystyrène expansé ont été sélectionnés, car ce sont les plus accessibles. Les échantillons ont été élaborés par  extrusion, compactage suivi de thermoformage, en faisant varier le taux de tissus et de PSE. Des essais ont été effectués pour déterminer les propriétés physiques et mécaniques des échantillons.  

Les résultats obtenus montrent que la masse volumique des échantillons diminue avec la variation du taux de résine PSE et de tissu. L’absorption diminue également de 5,12 % à 1,15 %  avec une augmentation de la teneur en résine PSE. Enfin, la résistance à la flexion trois points augmente de 3,23 MPa à 4,53 MPa  avec une variation du taux de la résine PSE allant de 60 à 80%. Cette étude a permis d’obtenir des matériaux avec des propriétés physiques et mécaniques intéressantes. Cette méthode de recyclage permet ainsi de valoriser ces déchets.

Mots clés : Déchets de tissu, polystyrène expansé, matériaux, résistance.

En Côte d’Ivoire, il n’existe aucune structure de recyclage des déchets. Ainsi l’objectif de ce travail est de développer et caractériser un éco-matériau à partir des déchets de papier et d’amidon pour la réalisation de faux plafonds ou de cloisons.

Des composites granules de papier et amidon sont confectionnés pour différentes formulations en faisant varier les proportions Eau/Amidon et granules de papier/amidon.

La caractérisation thermique de ces composites s’appuie sur la mesure de la conductivité dans différentes conditions (température et hygrométrie).

La caractérisation hygrique concerne l’influence de l’épaisseur des composites sur leur capacité à réguler l’humidité. Elle est basée sur la mesure de la valeur tampon hygrique (Moisture Buffer Value : MBV) selon le Nordtest protocole.

La caractérisation physique des composites reposes sur la mesure des masses volumiques apparentes et réelles.

La masse volumique des composés produits est comprise entre 400 et 580 kg/m³

Les essais de la valeur hygrique montrent que, l’épaisseur du composite n’a pas une grande influence sur la capacité du matériau à réguler l’humidité. Les composites sont de bons à excellents régulateurs hygriques pour une valeur 1,5< MBV < 2,5 et peuvent servir pour une isolation repartie.

Mots clés : déchets de papier, amidon, recyclage, régulateurs hygriques

Cette étude examine l'impact de divers paramètres dans un bain de trempe sur l'efficacité du processus de refroidissement rapide des blocs d'acier de plus de 28 tonnes. Le phénomène des non-uniformités de refroidissement observé lors des opérations de refroidissement pose un défi significatif. Pour aborder ce problème, la modélisation numérique par la CFD (Computational Fluid Dynamics) a été appliquée. Un modèle numérique a été développé pour prédire le processus de refroidissement rapide, s'avérant être un outil utile pour les analyses paramétriques. La méthodologie repose sur la création d'un modèle thermohydraulique transitoire, prenant en compte le système d'agitation par pompe ainsi que le changement de phase liquide-vapeur de l'eau. Ce modèle résout le système hydrodynamique turbulent tout en intégrant l'évaporation de l'eau en contact avec la surface chauffée. La calibration du modèle a été effectuée à partir des températures mesurées de l'eau et de la pièce dans le bain de refroidissement lors de son fonctionnement réel. Par la suite, une analyse paramétrique a été conduite pour quantifier l'effet du rapport entre la quantité d'eau dans le bain et la masse du bloc d'acier. Cette analyse visait à déterminer l'impact du volume d'eau sur l'agitation globale et la vitesse de refroidissement. Les résultats préliminaires indiquent que l'ajout d'eau entraîne une diminution de l'agitation, ce qui a conduit à un refroidissement moins accéléré que prévu.

Les peptides synthétiques fabriqués à l’aide d’acides aminés naturels sont de plus en plus utilisés comme agents thérapeutiques, mais leur utilisation comme médicaments est limitée par différents facteurs inhérents à leur nature protéinique, soit  leur dégradation rapide par les protéases présentes dans l’organisme et  leur excrétion rapide par les reins. Face à ces limites, les peptides constitués d’acides aminés non naturels, plus résistants à la dégradation et à l’excrétion, représentent une voie d’avenir pour développer de nouveaux médicaments. Mon projet est de préparer, à l’aide d'une suite de 4 réactions, une classe particulière d’acides aminés, les prolines quaternaires. Il est primordial de mettre au point des méthodes de synthèse, car ces composés, de par leur structure cyclique, sont utilisés, entre autres, pour étudier les relations structure-activité visant à mieux comprendre les conformations actives de différents peptides et protéines. La méthodologie proposée pour former ces prolines quaternaires est simple (schéma 1). La séquence consiste en i) une réaction d’iodation (formation de 2), ii) deux couplages au cuivre (formation de 3 et 4) et iii) d’un réarrangement de Claisen (formation de 5). Deux réactions simples permettent l'obtention du produit désiré 6. Les résultats préliminaires de cette synthèse seront présentés lors du congrès. 

Le cancer est une maladie qui affectera 40% des canadiens au cours de leur vie. Au sein de notre groupe de recherche, nous nous concentrons sur deux protéases à sérine comme cibles potentielles pour des traitements anticancéreux. La Prolyl oligopeptidase (POP) et la Protéine d'activation du fibroblaste (FAP) sont liées respectivement à l'angiogenèse et la croissance des tumeurs. Nous utilisons notre propre logiciel de modélisation pour découvrir des composés prometteurs comme inhibiteurs covalents de ces deux enzymes. Pour cela, nous avons effectué des séries de criblages virtuels pour chacune des enzymes. Après avoir optimisé virtuellement des composés prometteurs, nous avons synthétisé deux séries de molécules peptidomimétiques et bicycliques très actives in vitro et dans les essais cellulaires. Nous avons alors étendu notre recherche à des inhibiteurs doubles de FAP-POP et avons synthétisé une série d'inhibiteurs potentiels peptidomimétiques en seulement deux étapes. Actuellement, nous concevons un acide boronique bicyclique chiral, le premier de son genre, dont la synthèse est en cours.

Nous présenterons les résultats préliminaires obtenus pour quelques galaxies spirales barrées tardives observées avec SpIOMM. Ces données permettent d'étudier en détail les régions de formation stellaire jeunes et le gaz ionisé. Combinés à des modèles de populations stellaires, nous pouvons déduire l'âge, la masse et le taux de formation stellaire des populations jeunes ainsi que les caractéristiques du gaz (abondance en métaux et extinction). Ces données seront utilisées, entre autres, pour discuter du rôle de la barre dans l'écoulement du gaz et de sa compression en régions de formation stellaire, mécanisme souvent proposé pour rythmer l'évolution des galaxies.

La formation et l'évolution des galaxies est un sujet des plus excitants en astrophysique, en partie grâce au développement de grands télescopes qui permettent de sonder l'Univers de plus en plus loin. Mais encore aujourd'hui, l'assemblage des composantes stellaire et gazeuse d'une galaxie demeure un casse-tête.

Avec SpIOMM, le Spectro-Imageur à transformée de Fourier de l'Observatoire du Mont-Mégantic, et son successeur SITELLE au Télescope Canada-France-Hawaii (septembre 2013), nous prévoyons une avancée importante dans la compréhension des galaxies. SpIOMM et SITELLE, créés par l'équipe de Laurent Drissen avec la compagnie ABB, sont des instruments uniques au monde. Ils produisent simultanément des millions de spectres sur l'étendue complète d'une galaxie, avec une très haute résolution spatiale et spectrale. 

La salubrité dans les usines de transformation alimentaire est une préoccupation majeure tant au niveau du secteur bioalimentaire que de la part de la santé publique. Cela est principalement en raison du risque élevé de contamination des aliments par des microorganismes pathogènes, car c'est un milieu propice à leur prolifération. Ainsi, pour assurer un niveau de salubrité adéquat et minimiser les risques de contaminations par des pathogènes, il est obligatoire d'assurer une qualité adéquate de lavage et de désinfection des équipements et des surfaces de travail. L'utilisation d'agents chimiques de lavage et d'assainissement est donc obligatoire, mais ceux-ci génèrent des effluents hautement nocifs pour l'environnement. Donc, pour maintenir un niveau adéquat de salubrité et éliminer l'utilisation d’agents chimiques de lavage, nous proposons l'utilisation de la technologie d'électro-activation, un principe basé sur l'électrochimie appliquée et le génie des procédés. Ainsi, des solutions électro-activées ont été testées contre différents pathogènes comme L. monocytogenes, S. aureus, E. coli et leurs biofilms. Les résultats obtenus ont montré une grande efficacité de ces solutions en ce qui est de leur pouvoir antimicrobien et anti-biofilm. Aussi, en utilisant ces solutions comme agents de lavage des équipements et de surfaces de travail, il a été possible d'exclure totalement l'utilisation d'agents chimiques conventionnels de nettoyage comme les acides, bases et assainisseurs. 

La conception de nouveaux antibiotiques est en retard par rapport à la résistance que les bactéries développent à ceux-ci, réduisant du coup l’éventail des outils thérapeutiques à notre disposition pour traiter les infections bactériennes. Notre contribution à ce défi fondamental du 21^e siècle porte sur le développement d’une nouvelle plateforme de détection formée de biocapteurs électroniques basés sur un réseau de nanotubes de carbone. L’application de cette plateforme a été récemment démontrée en laboratoire par nos collaborateurs pour la détection de bêta-lactamases associés à la résistance aux pénicillines, l’une des plus grandes classes d’antibiotique utilisées en clinique.

Encouragés par ces résultats promoteurs, nous développons une méthodologie intégrée combinant le pouvoir prédictif de simulations à la conception en laboratoire pour optimiser la sensibilité de ce biocapteur électronique. Nous démontrons que les simulations apportent un nouvel éclairage sur le fonctionnement de ce biocapteur, révélant du coup les meilleures pratiques pour associer les protéines réceptrices aux nanotubes afin d’optimiser le signal électrique généré par le biocapteur lorsque les protéines réceptrices lient les bêta-lactamases. À terme, cette nouvelle procédure jumelant prédictions par simulation et conception en laboratoire offrira une approche rigoureuse de développement pour les biocapteurs électroniques, dont ceux pour la détection de la résistance aux antimicrobiens.

Le développement de nouvelles méthodologies de synthèse qui permettent la construction de liens C-C, C-N et C-O est essentiel dans la préparation de molécules d’intérêt pharmaceutique. Les organobismuths ont trouvé plusieurs applications en chimie organique, en partie dû aux faibles coûts et la faible toxicité associés à ce métal et dû à leur réactivité unique. Au cours de cette présentation, nos travaux sur le développement de nouveaux réactifs de type organobismuth et leur utilisation dans des réactions catalysées par des métaux de transition seront illustrés.

Le développement de nanomachines à base d’ADN profite d’une grande effervescence scientifique. Ces nanomachines peuvent être utilisées en diagnostic médical ou en administration contrôlée de médicament. Par contre, de manière générale, ces nanomachines sont construites à partir d’une seule pièce active. En comparaison, les nanomachines biologiques naturelles (ex. enzyme) sont majoritairement construites à partir de plus d’une pièce (~ 60%) et permettent un plus grand niveau de régulation et de fonctionnalité. Toutefois, la thermodynamique et la cinétique d’assemblage de ces nanomachines biologiques demeurent faiblement étudiées et il est donc difficile de s’en inspirer pour améliorer les bionanotechnologies actuelles. Pour mieux comprendre ces paramètres, j’ai utilisé des nanomachines simples d’ADN à une, deux et trois pièces (Fig. A). Les analyses thermodynamiques illustrent qu’une augmentation du nombre de pièces augmente considérablement la coopérativité d’auto-assemblage (Fig. B). De plus, selon les conditions utilisées, les nanomachines à plusieurs pièces peuvent adopter différents comportements qui peuvent facilement être contrôlés (Fig. C). Finalement, les cinétiques d’auto-assemblage étudiées démontrent que les conditions sont très importantes pour éviter la formation de trappes cinétiques qui ralentira la formation de la nanomachine. L'ensemble démontre quantitativement les règles fondamentales de base pour l’élaboration de nanomachines contenant plusieurs pièces.

Notre laboratoire a développé un outil de synthèse efficace pour la préparation d’acides aminés non naturels en utilisant deux couplages catalysés au cuivre (CCC) consécutifs suivis par un réarrangement de Claisen. Dans cette étude, nous voulons démontrer la polyvalence de cet outil de synthèse en l’appliquant à la préparation de squelettes pyrrolizidiniques (4, n=1) et indolizidiniques (4, n=2). Notre stratégie comporte un CCC intramoléculaire sur des lactames diiodées insaturées (1 ; préparées à partir de lactames propargylées disponibles). Les composés bicycliques obtenus (2) peuvent alors subir un CCC intermoléculaire avec un alcool allylique pour produire des β-allyloxyénamides (3). Ces derniers, lorsque chauffés, procèdent à un réarrangement de Claisen et mènent aux intermédiaires 4. Suite à quelques transformations, ces intermédiaires peuvent produire différentes izidines. Nos travaux ont démontré que le premier CCC intramoléculaire permet de préparer différents composés bicycliques (2) avec de bons rendements allant de 8% à 69% lorsque n=1 et allant de 2% à 30% lorsque n=2. L’étude du second CCC intermoléculaire, via une molécule modèle, permet d’obtenir directement le produit de réarrangement avec un rendement de 9% sur deux étapes. Ces résultats démontrent donc que l’outil de synthèse peut s’appliquer à la synthèse d’alcaloïdes izidines. La synthèse racémique de ces squelettes est en cours et les travaux futurs se concentreront sur leur synthèse énantiomérique.

La chimie moderne requiert le développement de transformations chimiques douces, chimio-, régio- et stéréosélectives en plus d’être respectueuses de l’environnement. Les réactions organiques catalysées par des métaux de transition non-toxiques comme le cuivre remplissent ces conditions. Depuis 2008, le groupe du Pr. Daoust à l’UQTR utilise la chimie du cuivre pour développer des méthodes de synthèse diverses menant, entre autres, à la préparation de précurseurs d’acides aminés non-naturels. La méthodologie mise au point est constituée de deux couplages au cuivre successifs réalisés sur un dihalogénure vinylique (couplages C-N puis C-O) suivis d’un réarrangement de Claisen.

Après avoir exploré cette méthode avec des amides et des carbamates, le présent projet vise à optimiser et étudier l’application de cette séquence aux hydrazides et aux carbazates. L’intérêt d’utiliser ces composés pour la synthèse d’acides aminés est qu’ils ne requièrent qu’un clivage doux (hydrogénation catalytique) pour former la portion amine du produit final désiré. La méthode pourra ainsi être compatible avec une plus grande variété de groupes fonctionnels qu’avec les autres composés azotés étudiés qui nécessitent une hydrolyse. Le projet permettra aussi de développer une méthode simple, efficace et peu chère permettant de préparer des composés hautement fonctionnalisés pour lesquels peu de méthodes de synthèse existent. Les divers avancements du projet seront présentés lors de cette communication.

Nous étudions les poids de graphes (c’est-à-dire, les invariants de graphes) qui apparaissent naturellementdans la théorie de Mayer et la théorie de Ree-Hoover pour le développement du viriel dans le contexte d’ungaz imparfait. Nous portons une attention particulière au poidswM(c) de Mayer et au poidswRH(c) de Ree-Hoover d’un graphe 2-connexecdans le cas d’un gaz à noyaux durs et à positions continuesen une dimension.

Ces poids sont calculés à partir de volumes signés de polytopes convexes associés au graphecen utilisantla méthode des homomorphismes de graphes, que nous avons aussi adaptée au cas du poids de Ree-Hoover.

En faisant appel à l’inversion de Möbius, nous présentons des relations entre les poids de Mayer et de

Ree-Hoover. Ces relations nous permettent de donner une définition simple explicite du concept du “starcontent” introduit par Ree-Hoover et d’analyser certaines de ses propriétés fondamentales. 

Nous développons aussi des formules explicites pour les poids de Mayer et de Ree-Hoover pour certainesfamilles de graphes 2-connexes.

Finalement, nous montrons que les poids de Mayer etde Ree-Hoover ne sont pas exprimables comme des fonctions faisant seulement appel à certains paramètresclassiques de la théorie des graphes.

La recherche s'intéresse à la taphonomie forensique qui consiste à étudier les processus associés à la décomposition des cadavres. Ce domaine a pour but d'aider à déterminer les évènements périmortem et post mortem dans lesquels les corps sont impliqués. La décomposition du corps peut affecter une multitude de facteurs, dont les vêtements portés. Cette recherche vise à apporter une contribution dans la compréhension de l'intervalle postmortem. Le tout sera réalisé en déterminant la possible relation entre la décomposition d'un corps ou de tissus vivants et la nature des vêtements portés. Pour ce faire, une méthodologie purement littéraire sera appliquée. La démarche consistera à consulter divers articles scientifiques sur le sujet, puis à faire une synthèse des informations collectées. 

Une nouvelle réaction de Prins oxydative a été développée au laboratoire¹. Cette réaction permet de transformer de simples substrats tels que des phénols en composés hautement fonctionnalisés grâce à un réactif d’iode hypervalent. Cette stratégie est en accord avec le concept ‘’d’umpolung aromatique’’ et évite l’emploi de métaux lourds toxiques pour l’environnement. Une application de cette méthodologie à un dérivé phénolique contenant une chaîne latérale poly-insaturée permet d’obtenir, en une seule étape et stéréosélectivement, des polycycles intéressants tel le squelette des kaurènes. Une première approche vers la synthèse totale du ent-kaurène à partir d’une polycylysation oxydante est présentement en cours au laboratoire.

 1) Desjardins Samuel, Andrez Jean-Christophe, Canesi Sylvain. Org.  Lett. 2011, 13, 3406 – 3409



Les couplages catalysés au cuivre entre des composés azotés et des diiodures vinyliques ont été très peu étudiés et seuls quelques exemples sont rapportés.^1,2 L’intérêt d’utiliser des diiodures vinyliques comme partenaires de couplage est d’avoir accès à des iodures vinyliques bêta-azotés qui peuvent ensuite procéder à un second couplage. Le groupe du Pr. Daoust a développé une méthode efficace pour la préparation d’acides aminés non naturels à partir d’amides par fonctionnalisations C–N et C–O successives du trans-diiodoéthène suivies d’un réarrangement de Claisen.^2,3 Dans ce projet, nous voulons optimiser la méthode pour pouvoir coupler des carbamates (1) à des diiodures vinyliques non symétriques (2), puis à différents alcools allyliques (3) pour former des allyl-vinyl-éthers très fonctionnalisés (4). Ces derniers pourraient procéder à un réarrangement de Claisen et former des cétones alpha-aminées gamma,delta-insaturées (5). La méthode permettrait aussi, de la même façon, d’obtenir des 1,3-amino-alcools (8) qui proviendraient de l’hydrolyse de carbamates cycliques (7) obtenus par réarrangement d’allyl-vinyl-éthers macrocycliques (6). La méthodologie consiste à étudier la faisabilité du projet sur des composés modèles, puis à l’application aux substrats d’intérêt. L’avancement du projet sera présenté.

1. Jiang, B. et al., Org. Lett. 2008, 10, 2737.

2. Sanapo, G. F. et al., Tetrahedron Lett. 2008, 49, 4196.

3. Ricard, S. et al., J. Org. Chem. 2016, 81, 5066.

La  femto(10^-15s)-chimie a comme objectif primaire de suivre l'évolution nucléaire et électronique d'une molécule dans le temps et l'espace lors d’une réaction chimique. L’évolution structurale d’une molécule est généralement suivie  par diffraction des électrons ou des rayons X. Ces techniques sont, cependant, insensible aux changements structurels irréguliers dans une petite molécule isolée en phase gazeuse. L’imagerie par Explosion Coulombienne (CEI) permet l'observation de ces changements sur une échelle temporelle femtoseconde avec une résolution spatiale atomique. Jusqu'à présent, des phénomènes tels que le transfert de protons dans le cation acétylène ne pouvaient être observés qu’en utilisant la lumière dans l'ultraviolet lointain d'un laser à électrons libres (FEL). Nous montrons que des impulsions laser ultracourtes à 266 nm sont capables d'initier des dynamiques moléculaires très riches via l’ionisation multiphotonique. En utilisant la technique CEI, nous avons produit le premier ‘’film moléculaire’’ à haute résolution d’une réaction d'isomérisation dans le cation acétylène.