Congrès - Recherche d'activité

Les coronavirus constituent une large famille de virus associés à des maladies graves telles que le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS), le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (SRMO) et la pandémie de COVID-19. À lui seul, le COVID-19 a entraîné plus de 600 millions de cas et 6 millions de décès, soulignant le besoin urgent de médicaments puissants contre ces virus mortels. Une protéase virale appelée 3-chymotrypsin-like protéase (3CL^pro) a été identifiée comme une cible prometteuse pour le développement de thérapies contre les coronavirus en raison de son rôle essentiel dans la réplication virale. La 3CL^pro étant une protéase à cystéine, elle se prête à une inhibition covalente. Les inhibiteurs covalents contiennent des groupes fonctionnels capables de se lier de manière irréversible à un résidu cystéine réactif dans le site actif de la 3CL^pro, ce qui donne des inhibiteurs très puissants. En utilisant une combinaison d’amarrage moléculaire, de synthèse et de tests biologiques, notre équipe a développé plusieurs des inhibiteurs covalents avec une activité submicromolaire in vitro. Ces inhibiteurs ont également démontré une activité contre les cellules infectées. Lors de cette présentation, nous démontrerons l'utilisation de notre logiciel d’amarrage FITTED dans la conception assistée par ordinateur d’inhibiteurs covalents ainsi que la synthèse des composés sélectionnés et leur évaluation in vitro avant d'être testés dans des essais de cellules infectées.

Les mitochondries sont les organelles qui produisent la quasi-totalité de l’énergie consommée par les cellules. Leur singularité est dû au fait qu’elles possèdent leur propre génome (ADN mitochondrial ou ADNmt) distincts du génome nucléaire (ADNnu). Chez les animaux l’ADNmt est, contrairement à l’ADNnu, hérité seulement par la mère.

Exceptionnellement, un seul système va à l’encontre de cette « loi » d’hérédité : le système de double hérédité uniparentale (Doubly Uniparental Inheritance ou DUI) retrouvé chez plusieurs espèces de bivalves. Les espèces concernées possèdent ainsi 2 lignées d’ADNmt distinctes : une d’origine paternelle (ADNmt M) et une d’origine maternelle (ADNmt F). En favorisant la présence de deux génomes mitochondriales différents, une situation pouvant être fatale chez les autres animaux, ce système soulève des interrogations quant à son rôle évolutif. L’hypothèse privilégiée pour expliquer son maintien l’implique dans la détermination sexuelle.

L’affirmation de cette hypothèse implique une étude plus élargie de différents systèmes DUI. Pour cela, dans le cadre de ma maitrise, j’étudie la distribution de ce système au sein du groupe des bivalves en testant pour sa présence chez des familles où aucune investigation n’a encore été réalisée. Un autre  de mes objectifs est d’établir si le DUI a une origine unique ou multiple. Les résultats préliminaires confirment la découverte du système DUI chez de nouvelles espèces et appuient l’hypothèse d’une origine unique.



Les protéines amyloïdes forment des agrégats fibrilleux qui sont associés à certaines maladies. Formés au début du processus d’agrégation, les petits oligomères, un auto-assemblage de quelques protéines, seraient à l’origine de la toxicité de ces maladies, possiblement par la formation de pores dans la membrane cellulaire. Cependant, les modes d’actions et le repliement de ces oligomères restent encore très nébuleux. Les méthodes de simulations numériques que nous utilisons et développons permettent de lever le voile sur ces processus. Récemment, nous avons caractérisé le processus d’oligomérisation de la protéine bêta-amyloïde (Aβ) et de la séquence poly-glutamine (Poly-Q) associées aux maladies d’Alzheimer et de Huntington respectivement. De plus, nous avons analysé l’insertion de la protéine amyline (IAPP), associée au diabète, dans une membrane lipidique.

Dans cette présentation, je vais tout d’abord introduire les champs de forces (gros-grains et tout-atomes) et les méthodes de dynamique moléculaire (échantillonnage parapluie et échange de réplique) qui nous permettent de décrire ces systèmes. Puis, je vais présenter nos résultats, lesquels permettent de mieux comprendre les processus moléculaires et énergétiques importants lors du repliement des protéines Aβ, Poly-Q et IAPP.

En dépit de son abondance, la cellulose reste à ce jour peu utilisée en tant que matière première. Du à  son manque réactivité et son insolubilité dans la plupart des solvants, les procédés utilisés pour sa dégradation ont recours à une étape de prétraitement énergivore et utilisent des réactifs dangereux ou polluants (acides, base, métaux) diminuant leur attrait dans l’optique du déploiement d’énergies vertes.

Ce problème pourrait être résolu grâce à l’action de cellulases, des enzymes spécialisées dans la digestion de la cellulose en glucose. Leur utilisation reste toutefois  limitée par, entre autres, leur action relativement lente, la production de composés inhibiteurs lors du prétraitement et le recours à de grands volumes d’eau devant être traités par la suite.

En nous inspirant des conditions naturelles où l’on retrouve des cellulases, nous avons développé une technique de saccharification de la cellulose sans solvant. Cette approche fait usage de techniques de mécanochimie, alternant des phases de broyage avec des phases de repos à température modérée. En plus de mettre en évidence la résilience des cellulases aux contraintes mécaniques, cette technique permet d’obtenir des conversions rapides et élevées, ainsi que des concentrations de glucose largement supérieures à celles obtenues par les procédés classiques. Ces caractéristiques sont largement favorables entre autre à l’étape de fermentation produisant l’éthanol utilisé comme carburant.

Le design de ligands symétriques C₂ (ligands bivalents/dimères) comme agents thérapeutiques attire l’attention des chercheurs. En effet, ces dimères présentent généralement des propriétés biologiques supérieures aux monomères correspondants. Au niveau moléculaire, l’étude des interactions de ce type de composés avec des macromolécules biologiques (ADN, ARN, récepteur spécifique, etc.) présente un intérêt fondamental majeur et mène à une meilleure compréhension à la fois des sondes et des macromolécules étudiées. Notre laboratoire s’intéresse aux dimères de stéroïdes, particulièrement à base d’estradiol et de testostérone.

Nous proposons utiliser le malonate de diméthyle (1) pour construire rapidement et efficacement des dimères de la testostérone. Il est possible d’obtenir la 7alpha-(E)-4-chlorobut-2-ènyl-4-androsten-17beta-acétoxy-3-one (2) en seulement quatre étapes chimiques dans un rendement global de 37 %. Cette molécule clé peut former un dimère de type C_2v par double alkylation de 1. Toutefois, nous avons procédé prudemment par monoalkylation initiale de 1 avec le chlorure allylique 2 pour fournir 3 avec un rendement de 50%. Une fois isolée et purifiée, une deuxième unité de testostérone est ajoutée pour donner le dimère 4.

Marques distinctives volontaires, les tatouages permettent d’affirmer son appartenance à un groupe, de porter de manière indélébile son histoire ou encore de transformer tout ou partie de son corps en œuvre d’art. Rapidement reconnus comme identifiants humains, ils peuvent participer à établir l’identité d’une victime ou décrire l’auteur d’une agression.

L’effacement des tatouages pose un problème pour l’identification ou l’exclusion d’individu supposé porter un tatouage identifiant. Bien que des techniques histologiques de restauration soient possibles  sur un cadavre, le défi demeure d’élaborer une méthode indolore et sécuritaire pour la santé applicable au vivant.

Le projet consiste à déterminer un moyen de détecter, voire de reconstruire le tatouage après son altération. Si la photographie infrarouge permet de discerner les traces de tatouages effacés sur la peau humaine in vivo, le manque de contraste diminue la puissance d’identification de la technique. Dans ce but, des produits inoffensifs, tels les colorants alimentaires (naturels et/ou semi-synthétiques), seront expérimentés pour augmenter le contraste.  L’imagerie multispectrale pourrait également être utilisée pour améliorer la détection.  Ces recherches visent le développement d’un procédé rapide, efficace, inoffensif et peu coûteux de détection de tatouages effacés et/ou altérés.

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%.

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.

Parmi l’ensemble des disciplines pratiquées à l’intérieur de la criminalistique figure la toxicologie judiciaire, jugée indispensable à la compréhension et la confirmation de nombreux cas d’intoxication avec drogues et poisons. 

Malgré d’importants avancements réalisés depuis quelques années, la toxicologie judiciaire se heurte parfois à des problèmes de détection d’une substance absorbée à cause notamment de son métabolisme rapide dans les matrices biologiques usuelles analysées. En conséquence, certains dossiers d’intoxication volontaires ne sont pas menés à terme par les enquêteurs, en particulier ceux impliquant le GHB ou « drogue du viol » qui possède une fenêtre de détection restreinte dans le sang (6hrs) et l’urine (10-12hrs).

Le présent projet de recherche en chimie criminalistique s’inscrit dans un contexte de prévention de la criminalité et d’application de la loi. Ainsi, ce projet répond à un réel besoin de développer de nouveaux outils d’investigation en toxicologie judiciaire pour détecter le GHB dans des spécimens biologiques non traditionnels (i.e. les cheveux) plusieurs mois suivant son ingestion. Les méthodologies innovatrices développées en spectrométrie de masse impliquant l’application de sondes diagnostiques avec précurseur et métabolite pourront être utilisées mondialement pour étoffer certains éléments de preuve lors de procès où des actes criminels sont posés sous l’influence du GHB.

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 cancer de la prostate est le plus diagnostiqué chez l’homme au Canada. Un homme sur 8 recevra un diagnostic au cours de sa vie. Ce projet de recherche vise le développement de nouveaux composés anticancéreux à base de testostérone pour le traitement de ce cancer. L’avantage de ces hybrides serait de découvrir des anticancéreux à la fois plus efficaces et moins toxiques que ceux utilisés présentement en clinique. Nous utilisons la fonction 1,2,3-triazole obtenue par « chimie click » afin de construire efficacement les conjugués à base de Pt(II). Le développement de ces complexes débute par la fonctionnalisation de la testostérone. Elle se déroule en trois étapes afin d’obtenir le produit 7a-allyltestostérone 1 par la réaction de Sakuraï. Le composé 1 est converti efficacement en chlorure allylique 2 par métathèse-croisée d’oléfines. Ensuite, le composé 2 est transformé en azoture 3 par simple substitution du chlorure allylique 2 par de l’azoture de sodium. La réaction « click » avec l’azoture 3 et le dérivé 4 conduit au composé 1,2,3-triazole 5. La complexation de l’aminopyridine en présence du tétrachloroplatinate de potassium permet d’obtenir le complexe T-Pt(II) 6. Différents complexes ont été synthétisés par l’utilisation de différents dérivés aminopyridines afin de créer une série d’hybrides testostérone-platine (II). L’activité anticancéreuse des molécules synthétisées est évaluée sur des lignées de cellules cancéreuses de la prostate (in vitro).

À proximité des grandes agglomérations québécoises, le réseau routier est particulièrement dense et sujet à une accélération de vieillissement à cause d’une constante augmentation de trafic et de conditions climatiques sévères, avec des températures variant -30^oC à +30^oC accompagnées d’une forte humidité lors des périodes de dégel. Par conséquent, on remarque une détérioration de plus en plus rapide des routes pour lesquelles de nouvelles techniques de réhabilitation se doivent d’être élaborées.

Une manière innovante de réhabiliter les chaussées détériorées serait de mettre en œuvre un procédé de biocalcification, développé depuis une quinzaine d’années pour l’amélioration des sols en place, de manière à améliorer les performances de matériaux de fondation et/ou de sous-fondation des chaussées.

La biocalcification est un procédé consistant à tirer profit de l’activité bactérienne d’un sol de manière à améliorer ses propriétés mécaniques par la formation de précipités de carbonates de calcium. Par un phénomène de densification et de cohésion, ces derniers améliorent alors la résistance au cisaillement et réduit les risques de rupture.

Dans une perspective d’amélioration des chaussées, la présentation mettra en lumière les résultats d’essais préliminaires de gel-dégel sur des sables traités par biocalcification, puis présentera les modalités d’un test pilote qui consistera à traiter des chaussées expérimentales par biocalcification et à étudier l’influence des cycles de gel-dégel.



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.

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. 

Le génome mitochondrial (ADNmt) est un petit ADN localisé dans les mitochondries, organites présents dans toutes les cellules animales et responsables de la production d’énergie sous forme d’ATP. La littérature le décrit de manière quasi unanime comme étant hérité de façon maternelle et porteur de 37 gènes. Treize d’entre eux codent pour des protéines qui ont un rôle clé dans le système de production d’ATP. Les 24 gènes restants sont requis pour leur traduction. Le « set » de protéines codées par l’ADNmt semble préservé à travers les espèces ce qui porte à croire que d’autres découvertes liées à cet ADNmt ne sont pas envisageables. Pourtant, de récentes recherches indiquent que l’ADNmt, y compris l’ADNmt chez l’humain, aurait une plus grande capacité codante qu’initialement imaginée, augmentant ainsi ses possibilités fonctionnelles. Ces recherches reposent entre autre sur la découverte de deux nouveaux gènes; Gau et Humanin. Nous suggérons qu’il est important de revoir notre description de l’ADNmt en décrivant le rôle « non-énergétique » de ces deux nouveaux gènes.?

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



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 carbazates et aux hydrazides. 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.

Lors de l’utilisation de la radiation pour le diagnostic et le traitement du cancer, l’ADN est une cible importante due à son rôle dans la division cellulaire. La radiation y dépose de l’énergie par production abondante (10⁵/MeV) d’électrons de basse énergie (EBE) (<50 eV) menant à la production de radicaux et à la dissociation de molécules. Une meilleure compréhension de ces phénomènes physico-chimiques mènera au développement de nouvelles stratégies en radioprotection et en radiothérapie. Il est primordial d’identifier et de quantifier ces dommages initiaux. Des expériences sur des couches minces d’ADN irradiées par des EBE dans le vide suggèrent que certains produits désorbent en quantité significative. Nous proposons une méthode pour mesurer cette perte en utilisant une balance à quartz pour mesurer in situ les changements de masse totale. À 25°C, le taux de perte de masse spontanée des échantillons joue un rôle important pour les petites molécules (126 amu). L’irradiation augmente d’abord ce taux qui diminue d’un facteur 5 à 15 après une exposition prolongée, signe de modifications notables de l’échantillon. En refroidissant, il est possible d’éliminer la composante thermique et de calculer les sections efficaces de désorption électronique. Cette méthode, nécessaire à la calibration d’autres expériences réalisées par HPLC et spectrométrie de masse, permet de compléter la quantification des fragments, qui peuvent également être à l’origine de lésions subséquentes.

Le présent projet vise la découverte de nouveaux agents antiprolifératifs de la famille des analogues de nucléosides (AN). Les drogues utilisées en clinique souffrent de nombreuses limitations. Les molécules que nous avons conceptualisées possèdent un centre quaternaire carboné en C3’ qui leur confère des propriétés biologiques particulières dont nous avons pris avantage.

Notre groupe, internationalement reconnu pour sa contribution dans le domaine de la chimie radicalaire stéréosélective, a été un des pionniers dans la création de centres quaternaires stéréogéniques sur des substrats cycliques ou acycliques en utilisant des intermédiaires radicalaires. Ces découvertes ont ouvert la voie à la synthèse de nouvelles familles d'AN possédant un centre quaternaire en C3’, actifs contre des lignées cellulaires cancéreuses dérivées de tumeurs solides.

L’originalité de cce projet réside dans la présence d’un centre stéréogénique quaternaire introduit grâce à un transfert intramoléculaire via une réaction radicalaire. Nous avons synthétisé différents analogues comportant un centre quaternaire en C3’, intégré différentes prodrogues et testé in vitro sur différentes lignées cellulaires. Cinq molécules actives ont présenté un IC50 comparable à celle de la gemcitabine qui est l’agent clinique de première ligne.

Le développement de nouveaux AN plus biodisponible avec des effets secondaires diminués, est cruciale afin d'améliorer le traitement clinique des patients atteints de tumeurs solides.

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.

L'étude des gaz imparfaits fait appel à de nombreux domaines des sciences (physiques de particules, mécanique statistique, combinatoire, théorie des graphes, mathématiques expérimentales, etc.). Une attention particulière est portée aux poids de Mayer et de Ree-Hoover de graphes. Ces poids sont des invariants de graphes. Leur calcul exact ou asymptotique est très difficile et contient beaucoup de mystères au niveau combinatoire.

À l’aide d’une recherche informatisée, faisant appel à presque 1 000 graphes 2-connexes ayant jusqu’à 8 sommets, plusieurs conjectures de formules explicites pour le poids de Mayer et de Ree-Hoover pour des familles infinies de graphes 2-connexes ont été réalisées. Ces conjectures ont été prouvées par la suite en utilisant la méthode des homomorphismes de graphes ainsi que de belles relations entre les deux poids.

Le but de ce travail est de développer des nouveaux outils pour résoudre des problèmes de nature combinatoire dans de nombreux domaines notamment en mécanique statistique, en chimie organique, et en économie et finances. L’importance de tels développements a été soulevée dans plusieurs rencontres nationales et internationales.

Objectif : terminer le dénombrement des familles de graphes qui surviennent dans la théorie de Mayer et la théorie de Ree-Hoover.

Le développement du viriel, en mécanique statistique, fait appel aux sommes des poids de Mayer de tous les graphes 2-connexes ayant n sommets, pour n > 1. Une tendance récente en mathématiques discrètes consiste à calculer la valeur exacte ou asymptotique du poids de Mayer de graphes particuliers ou de familles spéciales de graphes, à partir de leur structure combinatoire. Le présent travail fait appel à la méthode des homomorphismes de graphes et à l’inversion de Möbius pour développer des relations entre les poids de Mayer et de Ree-Hoover et donner des formules explicites pour les deux poids pour certaines familles de graphes 2-connexes.



Une méthodologie inédite de synthèse énantiosélective d’arylglycines protégés a précédemment été reportée par notre groupe. Celle-ci permet la synthèse de ces acides α-aminés non-naturels par l’introduction de l’acide carboxylique sur un carbanion benzylique d’une benzylamine convenablement protégée. L’énantiosélectivité de cette réaction est induite par l’utilisation, en guise de base chirale, d’un complexe sec-butyllithium/(-)-spartéine.Le potentiel de cette méthodologie va bien au-delà de la synthèse d’acides aminés. En effet, elle pourrait être exploitée, pour introduire une liaison carbone-carbone énantiosélective en position benzylique en α d’un atome d’azote. C’est dans cette optique que notre groupe a investigué la synthèse de l’allocolchicine, un produit naturel reconnu pour son activité antimitotique et présentant exactement le motif auquel notre méthode nous donne accès. La stratégie de synthèse envisagée se veut convergente de manière à pouvoir donner accès à une variété d’allocolchicinoïdes par le choix de divers patrons de substitutions sur les deux noyaux aromatiques. L’étape clé du plan de synthèse consiste en la formation énantiosélective du cycle à sept carbones en exploitant notre méthodologie avec s-BuLi / (-)-spartéine. L’autre étape clé du plan de synthèse vise la formation du motif biaryl par couplage de Suzuki-Miyaura. Les progrès réalisés dans la synthèse de composés modèles à l’allocolchicine seront présentés.

Le but du projet visait à évaluer l’effet de la force ionique sur le potentiel mesuré dans une expérience de potentiométrie à circuit ouvert (OCP). La cellule voltaïque était composée d’une électrode de travail, une contre-électrode et une électrode de référence, immergées dans une solution de K₃Fe^III(CN)_{6 (aq)}. À cette solution, différentes concentrations des électrolytes NaCl, KCl et CaCl₂ ont été ajoutés tour à tour. La première étape consistait à mesurer la différence de potentiel entre l’électrode de travail et l’électrode de référence sur un intervalle de 30 secondes. La cinétique du transfert d’électrons avec deux électrodes (carbone vitreux et platine) a également été étudiée. Puisqu’aucun potentiel ou courant n’a été appliqué, le temps d’équilibre (potentiel de la solution) avec l’électrode de travail est le facteur qui  a été mesuré. Cet équilibre est affecté par la cinétique de transfert d’électrons des différentes électrodes, la force ionique, le type d’électrode et le mécanisme de transfert d’électrons des espèces redox observées. Les solutions contenant NaCl et CaCl₂ donnaient les mêmes résultats pour les deux électrodes. Toutefois, les potentiels mesurés dans les solutions de KCl ont été influencés par le matériel de l’électrode de travail. Les valeurs de potentiel ont doublé en passant de l’électrode de carbone vitreux à celle de platine. Ce comportement a aussi été observé lorsque la cinétique de transfert d’électrons a été étudiée par voltammétrie cyclique.