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Le polynorbornène fonctionnalisé est employé dans de nombreuses applications [A.P. Sokolov, V.N. Novikivet B. Strube, Phys. Rev; B,1997, 56, 5042; D. Richter, B. Frick et B. Farago, Phys. Rev Lett,1988, 61, 2465]. Il présente notamment un potentiel intéressant d'utilisation au sein des piles à combustible. Cet intérêt lui vient de ses propriétés physiques très intéressantes. Il possède notamment une température de transition vitreuse (Tg) très élevée. Cependant, la détermination expérimentale de cette température est difficile du fait de complications lors de la …

Les réactions à transfert de protons sont omniprésentes en chimie et biochimie, mais leurs mécanismes au niveau moléculaire restent encore controversés. La principale difficulté dans l'étude expérimentale de ces réactions est leur rapidité, ce qui fait que l'acte chimique est dynamiquement couplé a d'autres phénomènes rapides comme la diffusion et nécessite l'utilisation des techniques spectroscopiques résolues à une échelle de 1 femtoseconde. Nous utilisons la technique computationnelle appelée dynamique moléculaire ab initio, ce qui permet de calculer la dynamique des atomes durant une r…

Nous discuterons de méthodes théoriques qui permettent l'étude de la dynamique moléculaire quantique de systèmes complexes. Parmi ces systèmes figurent les agrégats superfluides et les molécules confinées dans des nano-cavitées. Les méthodes d'intégrales de chemin permettent de simuler ce type de systèmes de façon très efficace et précise en tenant compte d'effets quantiques statistiques tels l'échange de bosons identiques. Les effets d'échange sont essentiel pour décrire des phénomènes comme la superfluidité. Nous démontrerons que la réponse superfluide d'un solvant quantique aux rotation…

Nous présentons une méthode de paramétrage de modèles semi-empiriques décrivant des réactions de transfert de proton dans des amas de molécules d'eau. Deux nouveaux modèles sont développés: AM1-W, qui est un re-paramétrage du modèle classique AM1, et AM1PG-W, qui est une version modifiée du modèle AM1 incluant une correction à la fonction de répulsion de coeur. Ces deux modèles démontrent une très bonne performance pour les énergies des liaisons hydrogène et pour les profils d'énergie de transfert de proton, qui sont des propriétés de haute importance pour les processus de transfert de pro…

Certains aspects de l'énantiosélectivité en chimie organique restent à être explorés de façon théorique et numérique. La réduction de cétones par le borane catalysée par un catalyseur de Corey-Bakshi-Shibata (CBS) chiral est une réaction énantiosélective bien établie expérimentalement qui constitue un bon point de départ pour l'investigation de complexes d'oxazaborolidine et de borane avec une cétone prochirale. Bien que des calculs de chimie quantique aient déjà été rapportés pour cette réaction, l'origine de la sélectivité demeure inexpliquée.Nous rapportons, en variant les substi…

L'endonucléase ERCC1-XPF est un des complexes enzymatiques essentiels pour la réparation de l'ADN. Plus spécifiquement, ERCC1-XPF est responsable de l'excision de l'élément de l'ADN endommagé dans le processus de réparation par excision de nucléotides, ou NER. Ce processus est le principal mécanisme de réparation des lésions causées par agents alkylants comme le cisplatine, utilisé dans le traitement du cancer. Des niveaux élevés d'expression du ERCC1 ont été attribués à la résistance, intrinsèque ou acquise, des cellules tumorales au cisplatine. La protéine XPA, qui est aussi impli…

Nous présenterons diverses extensions de la  méthode  Density Functional Tight Binding (DFTB) ainsi que ses combinaisons avec des algorithmes de simulation intensive, notamment  les progrès algorithmiques pour traiter les  grands systèmes,  l' utilisations de la DFTB dans  des simulations  nécessitant un grand nombre de calcul de l'énergie et/ou des forces,  la combinaison de la méthode DFTB avec la dynamique quantique  PIMD  (intégrales de chemins), des approches vers le calcul  des états excités.  Les applications porteront sur la simulation de propriétés  d'agrégats et complexes molécul…

Idéalement, la conception rationnelle de médicaments peut s'appuyer sur la structure rayon-X de la cible thérapeutique. Dans un tel cas, un ligand biologiquement actif peut être amélioré par l'optimisation des interactions protéine-ligand. Le rôle de l'eau comme agent liant ou déstabilisant est souvent négligé. Or, selon plusieurs études, une majorité de structures rayon-X rapportent au moins une molécule d'eau qui unit le ligand à la protéine et participe directement à la complexation. Il arrive souvent que la résolution crystallographique ne permette pas d'identifier les sites aqueux. Ce…

L'étude de l'échelle mésoscopique montre que plusieurs propriétés de la matière évoluent d'un régime discret à un régime continu. Cette transition s'observe, par exemple, en étudiant les interactions se produisant à deux longueurs d'échelle différentes. Par exemple, il est possible d'imaginer ce type de transition en étudiant l'évolution du concept d'une roue moléculaire sur différentes longueurs d'échelle. Plus la taille de cette augmente moins la granulosité de sa structure fine est en fait perceptible. C'est l'étude de cette transition qui motive les travaux présentés ici. Nous nous int…

La mise au point de médicaments est une entreprise couteuse et laborieuse. Depuis quelques années, l'application de simulations informatiques a permis d'améliorer la conception de nouveaux médicaments et la compréhension de leurs modes d'action et.  Notre laboratoire combine le développement de logiciels, la synthèse organique et la biochimie pour à la fois développer de nouveaux logiciels plus fiables, rapides et faciles d'utilisation et les appliquer au développement de nouvelles molécules à visées thérapeutiques notamment dans le domaine des maladies neurodégénératives et des cancers. A…

Nous avons développé une méthode pour ajuster, de façon automatique, une fonction universelle à des surfaces de potentiel pour des systèmes ayant jusqu'à plusieurs dizaines d'atomes.     La fonction consiste en une somme d'énergies de cohésion atomiques dépendantes de l'environnement chimique. L'usager n'a besoin de définir aucun des termes de cette fonction. La méthlode fonctionne pour les systèmes  où les interactions ioniques sont assez faibles. Autrement, il n'y a pas de contraintes sur le type de système qu'on peut traiter. Nos tests montrent que le coût pour évaluer la fonction est 3…

Le récepteur de l'élastine (RE) est un complexe trimérique constitué de l'association de 3 protéines : l'EBP (Elastin Binding Protein), la protéine protectrice cathépsine A et la neuraminidase-1. Ce récepteur hétérodimérique est impliqué dans le métabolisme de divers ligands et présente un mécanisme d'action très spécifique et compliqué mettant en jeu une cascade de processus dans le cadre de l'interaction avec les molécules d'élastine, de tropoélastine ou des peptides issus de leurs dégradations. Ce récepteur de l'élastine participe également activement aux phénomènes de signalisation cel…

Les propriétés de nanoparticules représentatives des domaines du carbone amorphe et graphitique ont été étudiées par calculs de chimie quantique, utilisant la très populaire théorie de la fonctionelle de la densité (density-functional theory – DFT) ainsi que la théorie du champ auto-consistant multi-références (complete-active space self-consistent field - CASSCF). Ils'avère que le caractère semi-métallique des nanoparticules de carbone prédit par la DFT, c'est-à dire la pseudo-dégénerescence énergetique d'états de spin, est de fait confirmé par les calculs CASSCF, une théorie certes plus …

Un rapport de progrès vers la modélisation multi-échelles de réactions chimiques dans des milieux complexes sera présenté. Selon le progrès des différents projets, on traitera le processus de transcription, la génération de l'ARN-méssager, par l'enzyme ARN-polymérase, d'une part, et le transfert d'électrons entre protéines, d'autre part. On mettra au foyer la façon de faire fonctionner plusieurs méthodologies dans une approche systémique: chimie quantique (théorie de la fonctionelle de la densité et méthodes semi-empiriques), dynamique moléculaire, méthodes QM/MM, Monte Carlo cinétique, mé…

La très célèbre double hélice de l'ADN est capable de modifier profondément les propriétés photo-physiques de certains chromophores. Les spectres d'absorption ou d'émission UV/Visible peuvent subir des variations en intensité et/ou en longueur d'onde en fonction de la présence de brin d'ADN dans la solution par exemple. La molécule d'ADN est aussi responsable du spectaculaire effet d'interrupteur lumineux que l'on rencontre pour certains complexes de métaux de transition. En présence d'ADN ces complexes peuvent émettre de la lumière alors qu'ils en sont incapables en solution ou vice versa…

Fondé en 1982, le Centre de recherche sur les infrastructures en béton (CRIB) est un regroupement stratégique financé par le Fonds de recherche québécois - Nature et Technologies (FRQ-NT) qui travaille au développement de nouveaux matériaux et de nouveaux outils permettant de prédire et d'améliorer la durée de vie des ouvrages neufs ou devant être réparés.Le CRIB vise également à mieux estimer les coûts financiers, sociaux et environnementaux reliés à la construction et à l'entretien des infrastructures en béton. Les éléments de la programmation du CRIB s'inscrivent dans le cadre d'…

En raison de leur teneur élevée en silice amorphe (SiO2), les déchets de verre représentent un matériau à valoriser pour la conception de fumée de silice alternative et de béton à haute performance (BHP). La « fumée de verre » est conçue à partir de la poudre de verre recyclée comme matière première. Elle possède une morphologie sphérique et amorphe avec une plage de taille bimodale comparable à la fumée de silice. Les particules de la « fumée de verre » ont un diamètre moyen de 100 nm : elle est composée de 97 à 98 % en nanoparticules de 25 à 250 nm de diamètre et de 2 à 3 % de…

Au Québec, plus de 30 000 structures souterraines ont été installées par Hydro-Québec lors des 30 dernières années. Ces structures sont en béton armé de barres d'acier et servent à abriter ou raccorder certains équipements. Qu'elles soient préfabriquées ou coulées sur place, ces structures subissent d'importants problèmes de dégradation avec le temps, surtout à partir de la surface qui est en contact avec le sol. Cette dégradation peut être due à différents facteurs : l'humidité du milieu, les cycles de gel-dégel, l'exposition aux sels de déglaçage. Comme dans la plupart des structures en …