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205 - Nature et interactions de la matière

Du lundi 6 au mercredi 8 mai 2013

Ce vaste domaine couvre plusieurs aspects des sciences naturelles et de leurs interactions. Les communications sont réparties en deux sessions orales, soit la biochimie en interaction et la physique en interaction et seront accompagnées par une session plus générale d'affiches sur la nature en interaction.

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Domaine
Section 200 - Sciences naturelles, mathématiques et génie
Responsables
UQAM - Université du Québec à Montréal
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Avant-midi
08 h 30 à 12 h 00
Communications orales
Les communications durent 15 minutes chacune. Au cours de la session, il y aura une pause et une période de questions. Les présidents de sessions pourront revoir l’ordre des communications avant la session.
La biochimie en interaction
1
Synthèse, évaluation biologique et relation structure-activité de dérivés spiro-morpholinone à noyau androstérone
Guy bertrand Djigoué (Université Laval), Lucie Carolle KENMOGNE , Jenny Roy (CHUQ - Centre hospitalier universitaire de Québec), Donald Poirier (Université Laval)

Les dérivés de l’androstérone (ADT) substitués en position C-3 par un groupe hydrophobe sont bien connus pour inhiber la biosynthèse de la testostérone(T). Comme ces composés sont d’un grand intérêt pour le traitement du cancer de la prostate, nous avons développé une approche pour la synthèse d’inhibiteurs de la 17β-hydroxystéroïde déshydrogénase type 3 (17β-HSD3) dérivant de l’ADT par modification de la position C-3. Ces inhibiteurs permettraient de contrôler la biosynthèse des androgènes, connus pour être responsables de la croissance et du maintien des cancers androgéno-dépendants. La première étape de notre approche est la synthèse d’un oxirane en C-3 de l’ADT. L’oxirane est alors aminolysé par différents esters d’acides aminés pour générer un amino alcool. Ce dernier est cyclisé en milieu basique pour former une spiro-morpholinone, et le groupe protecteur est ensuite hydrolysé pour obtenir le produit final. Trente dérivés de l'ADT et deux spiro-morpholinones non stéroïdiennes ont été synthétisés, caractérisés et testés dans un homogénat de testicules de rat pour leur capacité à inhiber la transformation du 4-androstène-3,17-dione (50 nM) en testostérone par la 17β-HSD3. Les dérivés non stéroïdiens sont inactifs, mais les dérivés stéroïdiens montrent une activité inhibitrice variable en fonction de l’acide aminé et du N-substituant. Les morpholinones possédant une stéréochimie « S » ont montré un plus fort potentiel inhibiteur que leurs homologues de stéréochimie « R ».

Résumé
2
Synthèse chimique et caractérisation d'une molécule hybride pour inhiber la biosynthèse de l’estradiol
Amélie Talbot (Université Laval), René Maltais (Université Laval), Donald Poirier (Université Laval)

Les agents thérapeutiques capables d'inhiber la biosynthèse de l’estradiol (E2) peuvent être utilisés pour traiter le cancer du sein. Parmi les enzymes permettant la synthèse de E2, nous avons ciblé la 17β-hydroxystéroïde déshydrogénase type 1 (17β-HSD1). Nous avons donc synthétisé un inhibiteur hybride de type E2-adénosine, où l’adénosine a été remplacée par un dérivé plus stable. Le substitut de l’adénosine a été obtenu en 11 étapes avec un rendement de 7 % à partir du 2-(4-hydroxyphényl)éthanol. Ce dernier a subi une monobromation, une O-allylation et un réarrangement de Claisen, puis les deux alcools ont été protégés. Après formation d’un réactif de Grignard, celui-ci a été additionné sur le 4-bromo-benzaldéhyde. L’oxydation de l’alcool secondaire en cétone, une amination du bromure aromatique, la déprotection de l’alcool primaire, une benzylation de l’amine, puis l’oxydation de l’alcool primaire en acide carboxylique a permis d’obtenir un produit non stéroïdien pour mimer l’adénosine. Le substrat stéroïdien a été préparé en 5 étapes à partir du benzyl-O-estrone. L’alkylation en position 16 suivie d’une décarboalkoxylation, d’une épimérisation ainsi que la réduction de la cétone en alcool a permis d’obtenir le stéroïde désiré. Les dérivés stéroïdien et non stéroïdien ont été liés en effectuant une métathèse de Grubbs et une hydrogénation a permis de réduire l’alcène et d’enlever les groupes protecteurs. Le produit final a été caractérisé par spectroscopies IR, RMN et SM.

Résumé
3
Nouvelle méthode expérimentale pour mesurer les dommages induits à l'ADN par les électrons de faible énergie
Pierre-Olivier Lahaie (UdeS - Université de Sherbrooke), Andrew D. BASS , Léon SANCHE , Michael A. HUELS

En radiobiologie, l’ADN est une cible primordiale due à son rôle dans la division cellulaire. La radiation ionisante incidente y dépose la majeure partie de son énergie par la production massive (105/MeV) d’électrons secondaires de faible énergie (<50 eV). La production de radicaux et la dissociation des liens chimiques constituent les dommages initiaux à l’ADN par ces derniers. Dans le but de développer de nouvelles stratégies en radiothérapie et en radioprotection, il est important d’identifier et de quantifier ces dommages. Nous proposons ici de développer une nouvelle méthode pour mesurer les dommages biomoléculaires en termes de désorption totale des fragments provenant de couches minces de composantes d’ADN irradiées dans un vide poussé. Nous utilisons une µbalance à cristal de quartz pour mesurer in situ la masse totale perdue associée à la désorption totale des fragments provenant de tels échantillons bioorganiques (thymidine), qui est de 5 % et 80 % pour des électrons de 10 eV et 50 eV respectivement. La chromatographie en phase liquide permet la caractérisation chimique de l’échantillon restant sur la surface du cristal après irradiation. La comparaison entre ces différentes méthodes permet d’identifier et de quantifier les dommages. Cette dernière est nécessaire pour calibrer d’autres méthodes de mesures et parce que ces fragments peuvent créés d’autres types de dommages dans la cellule. Ces travaux sont financés par le CRSNG et par les IRSC.

Résumé
4
Utilisation de résidus photosensibles pour le décodage de chimiothèques de peptides cycliques
Simon Vézina (Université Laval), Eric Biron (Université Laval), François Bédard (Université Laval), Isabelle Kelly (Centre de recherche du CHU de Québec), Karim MOURABIT-AMARI

Les peptides cycliques sont des outils d’intérêt et d’une grande utilité en chimie biologique et médicinale pour étudier et moduler les interactions protéine-protéine. En comparaison avec les peptides linéaires, ces macrocycles sont résistants aux protéases et leur rigidité conformationelle réduit le coût entropique de liaison face aux macromolécules biologiques. L’énorme diversité moléculaire qui est accessible avec les peptides cycliques a propulsé leur utilisation en chimie combinatoire. L’approche «one-bead-one-compound» (OBOC) est une méthode de criblage à haut débit très performante dans laquelle des microbilles de polymère exposent individuellement plusieurs copies d’un composé unique, c’est-à-dire un seul composé par bille. Cette méthode a été largement utilisée pour identifier des ligands pour une grande variété de protéines. Par contre, l’utilisation des peptides cycliques dans l’approche OBOC est limitée par les difficultés à séquencer les composés retenus après le criblage. En effet, l’absence d’amine libre en N-terminal rend la dégradation d’Edman impossible et le patron de fragmentation en spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) trop complexe pour élucider la structure. Notre approche est d’incorporer un résidu photosensible au sein du macrocycle et comme ancrage afin de linéariser suite à la réouverture du cycle et de cliver les peptides du support simultanément. Les candidats linéarisés ainsi retenus peuvent être séquencés par MS/MS.



Résumé
5
Un nouvel ancrage diéthylsilylacétylénique pour la synthèse en parallèle sur support solide de dérivés stéroïdiens hydroxyacétyléniques
Amélie Talbot (Université Laval), René Maltais (Université Laval), Donald Poirier (Université Laval)

Les stéroïdes qui possèdent un alcool tertiaire acétylénique en position 17 sont bien connus pour être des composés biologiquement plus stables que leur alcool secondaire correspondant. L’ancrage d’un composé hydroxyacétylénique sur un support solide et sa diversification subséquente nous est apparu un bon moyen pour générer ce type de molécules. Dans le but d’optimiser les conditions réactionnelles pour ancrer et relarguer des composés stéroïdiens éthinylés sur une résine polystyrène diéthylsilane chlorée, un stéroïde modèle préalablement activé par la formation d’un organolithien a été utilisé. Différentes concentrations de stéroïde, temps de réaction et conditions de clivages furent testés. Par la suite, un stéroïde permettant l’introduction de diversités moléculaires a été utilisé afin d’investiguer la compatibilité du nouvel ancrage avec une séquence réactionnelle permettant d’obtenir un composé modèle. En utilisant la stratégie optimisée pour le composé modèle, une chimiothèque de 21 aminostéroïdes a été préparée. Les spectres RMN1H et de masse de tous les membres de la chimiothèque ont confirmés les structures appropriées. De plus, les puretés, déterminées par HPLC, varient entre 80 à 97 % pour les différents composés. L’ancrage diéthylsilylacétylénique est donc un nouvel outil très intéressant permettant la synthèse sur support solide et en parallèle de chimiothèques de composés hydroxyacétyléniques d’intérêt thérapeutique.

Résumé
6
Dommages induits à des oligonucléotides suite à la filamentation d'un laser femtoseconde : une source exclusive d'électrons lents générés in situ en solution aqueuse
Hakim Belmouaddine (UdeS - Université de Sherbrooke), Guru-Swamy MADUGUNDU , Richard WAGNER , Léon SANCHE , Daniel HOUDE

En radiobiologie, au cours de l'irradiation ionisante d'échantillons, il a d’ores et déjà été établi que les électrons secondaires de faible énergie (LEE, de 0 à 30 eV), peuvent être responsables d’une partie non négligeable des dommages induits à l’ADN. Cependant, à cause du faible parcours de ces électrons, leur étude était jusqu’à présent limitée à l’irradiation de molécules d’intérêt biologique en phase solide, sous forme de films minces. Grâce à la photolyse de l’eau générée le long du parcours d'un laser femtoseconde suite à sa filamentation au sein d'une solution aqueuse, il en résulte une production exclusive d'électrons lents directement in situ, permettant d’observer l’effet de la solvatation sur l'interaction spécifique de ces électrons avec des molécules bioorganiques (ADN). Ainsi, différentes solutions aqueuses (Thymidine, Trimères d'oligonucléotides) ont été irradiées. Puis, la nature des dommages induits a été analysée grâce aux méthodes HPLC-MS et LC-MS/MS. Enfin, ces dommages ont été comparée à ceux engendrés suite une irradiation plus conventionnelle telle que celle qui implique l'utilisation de rayons gamma (GammaCell 137Cs). Cette comparaison permet alors de discriminer l’importance relative de l’action des électrons secondaires de basse énergie au cours d'une irradiation ionisante et, de surcroît, d'aboutir à une meilleur compréhension des phénomènes sous-jacents aux effets d'un dépôt de dose en radiothérapie.

Résumé
7
Design, synthèse et activité antibactérienne d’analogues de la microcin J25
François Bédard (Université Laval), Eric Biron (Université Laval), Ismaïl FLISS (Université Laval), Riadh Hammami (Université Laval)

L'augmentation alarmante de la résistance aux antibiotiques chez plusieurs souches de bactéries représentent une menace sérieuse pour la santé publique. Pour contrôler leur environnement, la majorité des bactéries produisent des peptides antimicrobiens connus sous le nom de bactériocines.  En effet, plus de 90% des bactéries produisent au moins une bactériocine. Parmi les nombreuses bactériocines, la Microcin J25 (MccJ25) se démarque des autres bactériocines par sa structure et son mode d'action. Ce petit peptide de 21 acides aminés forme une structure en "lasso". Son activité contre plusieurs souches bactériennes Gram négatives vient de sa capacité à inhiber l'ARN polymérase en plus d'interférer avec la chaîne respiratoire. De plus, sa structure lui confère une résistance enzymatique supérieure, ce qui augmente davantage son potentiel pharmaceutique.

Cette structure en lasso est difficilement réalisable par synthèse chimique, mais il a été récemment démontré que des dérivés dont la queue est attachée sur l’anneau par un pont disulfure conservent une certaine activité. En se basant sur ces résultats, le design d’analogues sans lasso de la MccJ25 a été réalisé par approche computationnelle. L’objectif étant de mimer le plus fidèlement possible la structure de la MccJ25 sans toutefois perdre de l’activité. Les analogues peptidiques ont été synthétisés et leur activité antibactérienne évaluée sur différentes souches. Les résultats obtenus lors de cette étude seront présentés.

Résumé
08 h 30 à 12 h 00
Communications orales
Les communications durent 15 minutes chacune. Au cours de la session, il y aura une pause et une période de questions. Les présidents de sessions pourront revoir l’ordre des communications avant la session.
La physique en interaction
1
Simulation de l'enrichissement des milieux interstellaire et intergalactique
Benoit Cote (Université Laval), Laurent DRISSEN , Hugo MARTEL

Un modèle a été développé afin de décrire l'évolution des galaxies et de leurs vents galactiques.  Ce modèle sera éventuellement utilisé pour améliorer la production de vents galactiques dans les simulations cosmologiques à grande échelle.  Le modèle galactique prend en considération le refroidissement radiatif, la formation stellaire, l'enrichissement chimique et le chauffage engendrés par les vents stellaires et les supernovae, ainsi que l'éjection de matière par un vent galactique.  En utilisant un modèle semi-analytique pour la propulsion des vents galactiques, la distribution spatiale de la densité de matière éjectée dans le milieu intergalactique peut-être calculée.  La composition de la matière éjectée est directement liée à l'évolution de l'enrichissement chimique du milieu interstellaire.  Avec cette technique, il est possible de comparer l'importance des différentes phases stellaires sur cet enrichissement.  Notre modèle suggère que les galaxies naines à hauts décalages vers le rouge subissent plusieurs épisodes de formation stellaire de courte durée qui pointent vers un état d'équilibre.  Il s'agit en fait d'un équilibre entre le refroidissement du gaz qui favorise la formation stellaire, et du chauffage du gaz par les étoiles qui inhibe la formation stellaire.  Les vents stellaires provenant des étoiles massives permettent aux galaxies de converger rapidement vers un taux de formation stellaire stable.

Résumé
2
La transformée en ondelettes comme outil de caractérisation des structures de gaz dans le milieu interstellaire
Jean-François Robitaille (Université Laval), Gilles Joncas (Université Laval), Marc-Antoine MIVILLE-DESCHÊNES

Le milieu interstellaire est composé de gaz sous la forme atomique ou moléculaire et de particules appelées poussières agissant comme catalyseur dans la formation des molécules. Ce milieu est riche en interactions de toutes sortes. Certains de ces processus amènent à la formation des nuages moléculaires, entités de grandes importances pour une galaxie puisque ce sont les seuls lieux de formation des étoiles. Mes recherches se concentrent sur les mécanismes de formation de ces nuages. Les processus physiques à l'oeuvre, tels la turbulence ou les instabilités thermiques et gravitationnelles, engendrent des structures de gaz complexes dans le milieu interstellaire qui sont très difficile à interpréter de notre unique point d'observation de la Galaxie. Mon étude des interactions complexes entre les différents milieux m'a amené à construire une approche différente et originale fondée sur une analyse à la fois locale et multi-échelles des structures en émission de la poussière. Cette analyse basée sur les transformées en ondelettes complexes permet une séparation des structures incohérentes, causées par les mouvements turbulents, et celles cohérentes liées aux autres processus physiques menant à la formation des nuages moléculaires. Je présenterai la technique ainsi que ses résultats sur des relevés récents du plan de la Galaxie.

Résumé
3
Évolution des galaxies spirales barrées tardives
Ismaël Moumen (Université Laval), Carmelle ROBERT , Daniel DEVOST , Laurent DRISSEN , Laurie Rousseau-Nepton (Université Laval)

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. 

Résumé
4
Optimisation de l'utilisation de modèles d'atmosphères stellaires dans l'analyse spectroscopique
Jean-Michel Mugnes (Université Laval), Carmelle ROBERT

Les modèles d'atmosphères stellaires sont issus de programmes informatiques qui simulent la  structure interne d'une étoile et produisent au final un spectre  électromagnétique dans un domaine de longueur d'onde désiré. Le spectre ainsi obtenu peut être comparé à celui émis par une étoile réelle, afin de déterminer les propriétés de celle-ci.

Pour ce faire, l'utilisateur doit considérer plusieurs paramètres dans les modèles afin de trouver le meilleur ajustement possible. Et c'est là que réside le problème. En effet, les paramètres sont souvent très nombreux et interdépendants, et habituellement  l'utilisateur va chercher à les déterminer alternativement en se basant sur quelques régions clés  du spectre observé. Idéalement, il faudrait déterminer les paramètres de façon simultanée, en se basant sur l'ensemble du spectre observé (ou du moins sur la majorité du spectre). L'utilisation des statistiques bayésiennes permet de satisfaire cette exigence. En effet, on peut s'en servir pour trouver un maximum de probabilité global dans un espace de paramètres en cumulant l'information contenue dans chaque région clé du spectre.

Durant cette présentation, je vais expliquer ce que sont les statistiques bayésiennes et comment  je les applique à l'analyse spectroscopique des étoiles massives. Enfin, je présenterai les résultats obtenus avec cette méthode pour un échantillon d'étoiles B, observées à l'Observatoire du  Mont-Mégantic.

Résumé
5
Les polynômes de Macdonald dans le superespace
Olivier Blondeau-Fournier (Université Laval), Pierre MATHIEU , Luc LAPOINTE , Patrick DESROSIERS

Récemment, une extension supersymétrique des polynômes de Macdonald a été découverte.  Il s'agit de fonctions dépendantes de variables ordinaires (i.e. commutantes) ainsi que de variables anti-commutantes et qui demeurent invariantes sous l'action diagonale du groupe symétrique.  Ces nouveaux superpolynômes ont été construits comme solutions candidates pour une version supersymétrique d'un modèle physique intégrable.  Ils possèdent des propriétés qui généralisent naturellement celles des polynômes de Macdonald (usuels).  En particulier, le développement de ces superpolynômes dans la base de superfonctions de Schur est positif et les coefficients d'expansions constituent un raffinement des coefficients de Kostka.  Si l'on considère ces objets dans un certain régime, soit lorsque le degré des variables anti-commutantes est suffisamment élevé, un miracle se produit.  Ces superpolynômes se décomposent alors en fonctions bi-symétriques données par un produit de deux polynômes de Macdonald usuels.  Plus étonnant encore, deux résultats suggèrent un lien avec une structure hyperoctahédrale (Bn) sous-jacente.  Premièrement, aux valeurs spécifiques q=t=1, on trouve les dimensions des représentations irréductibles.  Deuxièmement, en interprétant ces fonctions bi-symétriques comme une série de Frobenius d'un module bi-gradué, l'action d'un opérateur particulier sur une fonction de Schur conduit à une série d'Hilbert dont les dimensions sont caractéristiques du groupe de Coxeter Bn.

Résumé
6
Invariants de graphes issus de la mécanique statistique
Amel Kaouche (Université de Moncton), Gilbert LABELLE

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.

Résumé
7
Première séparation des isomères de spin de l'eau
Patrick Ayotte (UdeS - Université de Sherbrooke), Pierre-Alexandre TURGEON , Elina LISITSIN , Tatyana KRAVCHUK , Yossi MEIR , Gil ALEXANDROWICZ

Utilisant la spectroscopie rovibrationnelle en matrices, nous démontrerons l'efficacité d'une nouvelle méthode de focalisation magnétique d'un jet moléculaire en effectuant la première séparation des isomères de spin nucléaires de l'eau. Avec cette approche novatrice, nous avons créé un échantillon possédant un enrichissement substantiel en isomère o-H2O résultant en un accroissement du ratio ortho/para de plus de 400%.

Résumé
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Avant-midi
10 h 00 à 13 h 00
Communications par affiches
Session d'affiches
1
Les skyrmions quasi-BPS, une théorie efficace moderne de l'interaction forte au sein des noyaux atomiques
Marc-Olivier Beaudoin (Université Laval), Nicolas Giasson (Université Laval), Luc MARLEAU

La chromodynamique quantique (CDQ) offre une description complète de la physique des interactions fortes. Néanmoins, elle reste pratiquement inutilisable dans un domaine de faible énergie où des états liés d’hadrons, les noyaux atomiques, sont possibles. Afin de combler ce manque, de multiples théories efficaces sont étudiées et mises au point. Les théories dites de Skyrme sont reconnues comme les candidates les plus probables à substituer la CDQ à basse énergie. Nous vous proposons de présenter le modèle quasi-BPS de Skyrme qui fait l'objet de nos recherches depuis plusieurs mois. Ce modèle est construit autour d'un lagrangien de champs classiques de 4 termes qui renferment 4 paramètres libres à fixer. Dans sa forme actuelle, il prédit la masse des noyaux atomiques stables avec une erreur inférieure à 0,4% par rapport à l'expérimentation. Il tient compte de 4 caractéristiques des noyaux, soit leur énergie statique, leur énergie de rotation, leur énergie de Coulomb issue de la charge électrique des nucléons ainsi que l'énergie d'isospin reliée à la différence entre la masse du neutron et du proton. Nous présenterons ses résultats ainsi qu’une discussion autour des diverses modifications possibles à appliquer au modèle afin d’améliorer la concordance entre la physique observée et notre théorie.

Résumé
2
Influence des fluctuations du vide sur la génération du second harmonique optique en milieu confiné
Marc Collette (Université Concordia), Normand BEAUDOIN , Serge GAUVIN

L’existence de particules virtuelles qui surgissent spontanément du vide pour disparaître très peu de temps après leur apparition (les fluctuations du vide) trouve son origine dans le principe d’incertitude de Heisenberg. Par ailleurs, on sait que le phénomène de résonance par confinement explique l’amplification de l’intensité lumineuse à l’intérieur d’une cavité ouverte aux fréquences de résonances de celle-ci. C’est pourquoi le taux d’apparition des photons virtuels au sein des modes propres d’une cavité est lui aussi amplifié par le résonateur. Mathématiquement, cet effet quantique est décrit par l’existence d’un commutateur « anomal » entre les opérateurs d’annihilation et de création des photons. Nous décrivons les conséquences de ce commutateur sur la génération du second harmonique optique (GSH), un processus photonique où, dans un matériau optiquement non linéaire, deux photons de même énergie fusionnent pour n’en former qu’un seul. On montre que les fluctuations du vide stimulent le signal de la GSH à l’intérieur du milieu confiné. Cependant, on constate aussi que les fluctuations du vide jouent le rôle d’un inhibiteur au déclenchement du processus, c’est-à-dire que le seuil de la GSH augmente (il est supérieur au seuil minimal de deux photons seulement). En conclusion, les mécanismes intimes de certains processus optiques non linéaires doivent être reconsidérés lorsqu’ils surviennent en présence d’un confinement électromagnétique.

Résumé
3
Catalyse acide pour la synthèse de centres stéréogéniques via un intermédiaire carbocationique
Etienne Chenard (UdeM - Université de Montréal), Stephen HANESSIAN

Le développement de nouvelles méthodes catalytiques pour la formation de centres stéréogéniques restera toujours un domaine très convoité par les chimistes organiciens. Bien que plusieurs groupes de recherches ont déjà élaboré différentes méthodes énantio et diastéréosélectives pour la synthèse de molécules chirales,  il s’avère que la plupart des méthodes comportent de nombreuses limitations. Les méthodes connues de catalyse en milieu acide pour la synthèse de centres stéréogènes n'y font pas exceptions. Afin de mieux comprendre le comportement de l’électrophile (intermédiaire carbocationique) et du nucléophile, les modifications de leur nature électronique ont été étudiées. La présence d'un centre stéréogénique en position alpha du site réactionnel a aussi permis une approche sélective du nucléophile sur le carbone cationique. Enfin, cette méthodologie a permis la synthèse de liens carbone-oxygène, carbone-azote et carbone-carbone à partir d'alcools benzyliques non activés.  

Résumé
4
Système du Québécium. Le nombre 30, nombre magique commun à plusieurs domaines du savoir
Pierre Demers (Entreprise autonome Pierre Demers)

On appelle « nombres magiques » certaines suites d’entiers remarquables observées dans la nature, parce qu’elles jouent un rôle explicatif important par exemple en physique du noyau atomique : 2, 8, 20, 28, 50, 82  et 126, en art le nombre d’or et en phytomathématique les nombres de Fibonacci 1, 1, 2, 3, 5, 8... Des théories abstraites justifient leur intervention, celle des quanta ou celle de l’arithmétique. Procédant à l’inverse, je signale qu’en théorie mathématique abstraite 30 génère nécessairement des suites d’entiers remarquables douées de symétrie 4, je propose d’appeler 30 nombre magique.  Il se trouve que 30 et ces entiers ont un rôle explicatif important dans plusieurs domaines du savoir: temps, calendriers, usages de l’humanité, architecture et urbanisme, mécanique, système du québécium comprenant structure atomique, code génétique et évolution biologique jusqu’au genre Homo. Dans un travail distinct,  je présente à l’appui l’analyse d’une écriture cyclique des nombres premiers situés dans la base de numération 30. Réf.http://er.uqam.ca/nobel/c3410/quebecium.htm, Nos 1061, 1060, etc. 

Résumé
5
Synthèse de motifs propionates et polypropionates à partir d’α-alcoxyaldéhydes impliquant une séquence d’aldolisation de Mukaiyama et de réduction radicalaire en tandem
Cindy BUONOMANO (UdeM - Université de Montréal)

Les motifs propionates et polypropionates font partis de la famille des polycétides. Ces derniers appartiennent à une classe de produits naturels offrants des propriétés biologiques très intéressantes (antibiotiques, anticancer). Ces motifs ont longtemps intéressé les chimistes qui ont proposé plusieurs méthodes de synthèse utilisant des auxiliaires chiraux, des réactifs chiraux mais aussi la catalyse asymétrique. Depuis quelques années notre groupe de recherche a développé une méthode de synthèse de ces motifs impliquant une réaction de Mukaiyama et une réduction radicalaire en tandem en présence d’acides de Lewis. La force de cette méthodologie réside dans le fait que la stéréochimie de la réaction est contrôlée par le substrat. La stratégie adoptée comporte deux étapes clés, réalisées en présence d’un acide de Lewis dont le rôle est de générer les relations syn ou anti du motif propionate à partir de β-alcoxyaldéhydes.  L’objectif de ce projet de recherche est de réaliser deux réactions tandem. La première réaction permettrait d’appliquer notre méthodologie à d’autres substrats optiquement actifs tels que les α-alcoxyaldéhydes. La seconde réaction en tandem permettrait de valider notre méthodologie lorsque le substrat de départ possède plusieurs points de chélations possibles avec l’acide de Lewis utilisé.

Résumé
6
Étude de l’impact des propriétés du coke de pétrole sur sa mouillabilité par le brai
Arunima Sarkar (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi)

L’aluminium primaire est produit par l’électrolyse de l’alumine dans une cuve où les anodes en carbone sont consommées. Ces anodes sont fabriquées en mélangeant des particules granulaires (majoritairement du coke de pétrole calciné et le reste est constitué de matériel recyclé composé d’anodes crues et cuites rejetées et de mégots) avec le brai de goudron de houille comme liant. Cette pâte ainsi obtenue, une fois compactée, forme les anodes crues qui seront par la suite cuites. Une bonne compréhension de l'interaction entre le coke et le brai aide l'industrie de l'aluminium à choisir la paire de coke/brai et les paramètres appropriés du mélangeur à utiliser lors de la production des anodes.

Les mécanismes d'interaction entre le coke et le brai peuvent être étudiés en utilisant des différentes méthodes. Le test de goutte sessile donne de l’information pour optimiser les paramètres d’opération durant l’étape de malaxage de la pâte. On a testé des différentes paires de coke/brai et on a trouvé que la mouillabilité des cokes augmente avec le temps. Ces tests ont été complémentés par la spectroscopie FTIR, XPS, la microscopie optique et MEB. Les résultats montrent l’impact des caractéristiques du coke sur les interactions entre le coke et le brai. Dans cet article, on présente la méthodologie et les résultats de l’étude pour certaines paires du coke/brai.

Résumé
7
Une description de la physique nucléaire à basse énergie
Nicolas Giasson (Université Laval), Marc-Olivier Beaudoin (Université Laval), Luc MARLEAU

Le modèle de Skyrme, suggéré pour la première fois vers la fin des années cinquante par T.H.R Skyrme, propose une description originale de la physique nucléaire à basse énergie dans le régime des interactions fortes. Celui-ci s’inscrit dans le développement d’une théorie efficace pouvant palier aux difficultés de calculs de la théorie actuelle (Chromodynamique Quantique). Il vise principalement à décrire la physique des baryons (constituants des noyaux d’atomes) dans la limite où les énergies de liaisons ne sont plus négligeables. Le modèle repose sur la construction d’un Lagrangien efficace possédant des solutions solitoniques pouvant être associées à des particules physiques non-ponctuelles appelées skyrmions. Ce présent travail propose une revue de l’historique du modèle avec ses difficultés et ses succès, incluant les présents résultats à des fins de comparaison. Dans la configuration actuelle du modèle, une extension quasi-BPS est étudiée à l’aide de quatre paramètres laissés libres, qui doivent être ajustés aux données expérimentales afin d’optimiser les résultats. Il est entre autre possible d’obtenir avec une grande fidélité certaines propriétés des noyaux telles que l’énergie statique (associée à la masse), l’énergie de rotation (associée aux moments d’inertie) ainsi que l’énergie de Coulomb (associée à la charge électrique) et ce, pour les noyaux les plus stables du tableau périodique.



Résumé