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Colloque
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Céline Toubin : Université de Lille
Les molécules organiques formées dans l'espace interstellaire ne sont probablement que des briques encore très simples, de petites molécules, ne dépassant guère une dizaine d'atomes, capables de se former et de survivre dans les conditions hostiles du milieu interstellaire : presque vide, très froid et baigné de rayonnements UV qui détruisent les liaisons chimiques des molécules. Et pourtant, plusieurs molécules organiques complexes, d'une dizaine d'atomes, ont été découvertes dans la dernière décennie.
Ces découvertes soulèvent de nombreuses questions dont les suivantes : comment se forment ces molécules des plus petites aux plus grosses ? Les grains de poussière interstellaires jouent-ils un rôle majeur dans ce processus ?
Ce travail théorique est la première étude s'attachant à décrire toutes les étapes et les intermédiaires réactionnels intervenant dans la séquence de réactions conduisant au méthanol par hydrogénations successives de CO en phase gazeuse et au contact d'agrégats d'eau. Les difficultés rencontrées avec les modèles de chimie quantique seront également discutées.
Références: P. Peters, D. Duflot, A. Faure, C. Kahane, C. Ceccarelli, L. Wiesenfeld, C. Toubin, J. Phys. Chem. A, 115 (32), 8983–8989 (2011) [DOI: 10.1021/jp202052h]. P. Peters, D. Duflot, L. Wiesenfeld, C. Toubin, J. Chem. Phys. 139, 164310 (2013) [DOI: 10.1063/1.4826171].
Ce colloque est centré sur le développement de méthodes théoriques et numériques ainsi que leur application à la résolution de problèmes complexes en chimie et en biochimie.
Les approches impliquées dans ces efforts de modélisation sont basées sur la compréhension détaillée des interactions moléculaires. Diverses méthodes sont mises en œuvre selon l’échelle spatiale des interactions considérées. Cette échelle varie selon les domaines d’application. Alors que des méthodes de mécanique et de dynamique quantique sont utilisées pour étudier les propriétés de petites molécules et leur réactivité, des approximations classiques sont nécessaires pour l’étude atomistique de systèmes macromoléculaires ou d’assemblages moléculaires tels que les protéines, micelles, membranes biologiques et matériaux divers. Il est à noter que le prix Nobel de chimie 2013 a récompensé le développement de méthodes dites « à échelle multiple » permettant de combiner différents degrés de résolution pour résoudre des problèmes complexes.
Grâce à l’essor des capacités de calcul, ces diverses approches théoriques et leur implémentation numérique sont devenues des outils de choix pour élucider un nombre croissant de problèmes divers allant des matériaux de pointe au développement de médicaments pour les maladies infectieuses et neurodégénératives, en passant par les réactions chimiques, en chimie organique par exemple, et la catalyse enzymatique ou chimique.
Le but de ce colloque s’inscrit résolument dans la logique multidisciplinaire de la modélisation (bio)moléculaire et vise à mettre en présence étudiants et chercheurs issus de disciplines combinant sciences informatiques, mathématiques, physique, chimie, biochimie et biologie, qui utilisent des supercalculateurs et des modèles issus de la physique moléculaire pour l’étude des problèmes les plus variés. Les intervenants invités sont à la pointe du développement de nouvelles méthodes de simulation et des efforts pour élargir leur domaine d'application.
Thème du congrès 2014 (82e édition) :
Thème du colloque :
Date :
15 mai 2014
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