Studies on the thermal decomposition behaviour, kinetics and electrical conductivity of the non-isothermal decomposition of pyridine mono carboxylic acids and some of their transition metal complexes

The thesis is divided into four chapters. They are: introduction, experimental, results and discussion about the free ligands and results and discussion about the complexes. The First Chapter, the introductory chapter, is a general introduction to the study of solid state reactions. The Second Chapter is devoted to the materials and experimental methods that have been used for carrying out tile experiments. TIle Third Chapter is concerned with the characterisations of free ligands (Picolinic acid, nicotinic acid, and isonicotinic acid) by using elemental analysis, IR spectra, X-ray diffraction, and mass spectra. Additionally, the thermal behaviour of free ligands in air has been studied by means of thermogravimetry (TG), derivative thermogravimetry (DTG), and differential scanning calorimetry (DSC) measurements. The behaviour of thermal decomposition of the three free ligands was not identical Finally, a computer program has been used for kinetic evaluation of non-isothermal differential scanning calorimetry data according to a composite and single heating rate methods in comparison with the methods due to Ozawa and Kissinger methods. The most probable reaction mechanism for the free ligands was the Avrami-Erofeev equation (A) that described the solid-state nucleation-growth mechanism. The activation parameters of the decomposition reaction for free ligands were calculated and the results of different methods of data analysis were compared and discussed. The Fourth Chapter, the final chapter, deals with the preparation of cobalt, nickel, and copper with mono-pyridine carboxylic acids in aqueous solution. The prepared complexes have been characterised by analyses, IR spectra, X-ray diffraction, magnetic moments, and electronic spectra. The stoichiometry of these compounds was ML2x(H20), (where M = metal ion, L = organic ligand and x = water molecule). The environments of cobalt, nickel, and copper nicotinates and the environments of cobalt and nickel picolinates were octahedral, whereas the environment of copper picolinate [Cu(PA)2] was tetragonal. However, the environments of cobalt, nickel, and copper isonicotinates were polymeric octahedral structures. The morphological changes that occurred throughout the decomposition were followed by SEM observation. TG, DTG, and DSC measurements have studied the thermal behaviour of the prepared complexes in air. During the degradation processes of the hydrated complexes, the crystallisation water molecules were lost in one or two steps. This was also followed by loss of organic ligands and the metal oxides remained. Comparison between the DTG temperatures of the first and second steps of the dehydration suggested that the water of crystallisation was more strongly bonded with anion in Ni(II) complexes than in the complexes of Co(II) and Cu(II). The intermediate products of decomposition were not identified. The most probable reaction mechanism for the prepared complexes was also Avrami-Erofeev equation (A) characteristic of solid-state nucleation-growth mechanism. The tempemture dependence of conductivity using direct current was determined for cobalt, nickel, Cl.nd copper isonicotinates. An activation energy (ΔΕ), the activation energy (ΔΕ ) were calculated.The ternperature and frequency dependence of conductivity, the frequency dependence of dielectric constant, and the dielectric loss for nickel isonicotinate were determined by using altemating current. The value of s paralneter and the value of'density of state [N(Ef)] were calculated. Keyword Thermal decomposition, kinetic, electrical conduclion, pyridine rnono~ carboxylic acid, cOlnplex, transition metal compJex.

A software tool that generates symbolic model verifier (SMV) input language from a predicate transition net

The purpose of this research was to apply model checking by using a symbolic model checker on Predicate Transition Nets (PrT Nets). A PrT Net is a formal model of information flow which allows system properties to be modeled and analyzed. The aim of this thesis was to use the modeling and analysis power of PrT nets to provide a mechanism for the system model to be verified. Symbolic Model Verifier (SMV) was the model checker chosen in this thesis, and in order to verify the PrT net model of a system, it was translated to SMV input language. A software tool was implemented which translates the PrT Net into SMV language, hence enabling the process of model checking. The system includes two parts: the PrT net editor where the representation of a system can be edited, and the translator which converts the PrT net into an SMV program.

Weak electron scattering for the 3He-3H transition and the weak nuclear form factors

We calculate the differential cross section for weak electron scattering reaction, e + 3He-' 3H + ve, for energies from 100 MeV to 6 GeV as a function of outgoing nucleus angle from 0 to n/2 radians. We find that the differential cross section at low [q2] increases with electron energy from 0.1 GeV to 6.0 GeV, such that the peak value at 6.0 GeV is approximately 3.2 x 10-40 cm 2 / ster, a factor of 10 larger than the peak value at 0.1 GeV. We also find that the width of the peak falls very rapidly with increasing electron energy. At high [q2] we find that the differential cross section falls by approximately three orders of magnitude making experimental observation at this time unlikely. The contributions of the individual form factors are obtained for electron energies of 0.5GeV and 2.0 GeV. It is found that at low [q2] the form factors, FA(q2) and Fv(q2), make contributions of similar size to the differential cross section and might be simultaneously determined , but for the case of FM(q2) we find that the contribution is too small to determine. It is also found that at large [q2] values, the contribution of FM(q2) is substantially enhanced , but that the cross section is probably too small to enable a direct determination of FM(q2).

Jane Porcino speaks at "Women in Transition" conference

General note: Title and date provided by Bettye Lane.

Intellectuels, culture politique et démocratie : le cas de la transition démocratique du Mexique, 1977-2000

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

The cardioprotective effect of a short-term aerobic exercise program and the mitochondrial permeability transition pore of the Rat

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Skeletal muscle disuse atrophy : implications on intracellular signaling pathways and mitochondrial permeability transition pore function

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Electronic Instability and Anharmonicity in SnSe

The binary compound SnSe exhibits record high thermoelectric performance, largely because of its very low thermal conductivity. The origin of the strong phonon anharmonicity leading to the low thermal conductivity of SnSe is investigated through first-principles calculations of the electronic structure and phonons. It is shown that a Jahn-Teller instability of the electronic structure is responsible for the high-temperature lattice distortion between the Cmcm and Pnma phases. The coupling of phonon modes and the phase transition mechanism are elucidated, emphasizing the connection with hybrid improper ferroelectrics. This coupled instability of electronic orbitals and lattice dynamics is the origin of the strong anharmonicity causing the ultralow thermal conductivity in SnSe. Exploiting such bonding instabilities to generate strong anharmonicity may provide a new rational to design efficient thermoelectric materials.

Intellectuels, culture politique et démocratie : le cas de la transition démocratique du Mexique, 1977-2000

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

The cardioprotective effect of a short-term aerobic exercise program and the mitochondrial permeability transition pore of the Rat

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Skeletal muscle disuse atrophy : implications on intracellular signaling pathways and mitochondrial permeability transition pore function

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

First-Principles Study of the Electronic and Magnetic Properties of Defects in Carbon Nanostructures

Understanding the magnetic properties of graphenic nanostructures is instrumental in future spintronics applications. These magnetic properties are known to depend crucially on the presence of defects. Here we review our recent theoretical studies using density functional calculations on two types of defects in carbon nanostructures: Substitutional doping with transition metals, and sp$^3$-type defects created by covalent functionalization with organic and inorganic molecules. We focus on such defects because they can be used to create and control magnetism in graphene-based materials. Our main results are summarized as follows: i)Substitutional metal impurities are fully understood using a model based on the hybridization between the $d$ states of the metal atom and the defect levels associated with an unreconstructed D$_{3h}$ carbon vacancy. We identify three different regimes, associated with the occupation of distinct hybridization levels, which determine the magnetic properties obtained with this type of doping; ii) A spin moment of 1.0 $\mu_B$ is always induced by chemical functionalization when a molecule chemisorbs on a graphene layer via a single C-C (or other weakly polar) covalent bond. The magnetic coupling between adsorbates shows a key dependence on the sublattice adsorption site. This effect is similar to that of H adsorption, however, with universal character; iii) The spin moment of substitutional metal impurities can be controlled using strain. In particular, we show that although Ni substitutionals are non-magnetic in flat and unstrained graphene, the magnetism of these defects can be activated by applying either uniaxial strain or curvature to the graphene layer. All these results provide key information about formation and control of defect-induced magnetism in graphene and related materials.

Étude d’évaluabilité et évaluation des processus et des effets d’un programme de prévention de l’usage de substances psychoactives lors de la transition primaire-secondaire

La mise en œuvre d’activités de prévention de la consommation de substances psychoactives (SPA) (tabac, alcool et cannabis) en milieu scolaire est une stratégie couramment utilisée pour rejoindre un grand nombre de jeunes. Ces activités s’inspirent, soit de programmes existant, soit d’innovations dictées par le contexte d’implantation ou l’existence de données de recherche. Dans un cas comme dans l’autre, l’évaluation de ces programmes représente la meilleure voie pour mesurer leur efficacité et/ou connaître comment ceux-ci sont implantés. C’est cet impératif qui a motivé une commission scolaire du Québec a recommandé l’évaluation de l’Intervention en Réseau (IR), un programme développé en vue de retarder l’âge d’initiation et de réduire la consommation problématique de SPA chez les élèves. Ce programme adopte une approche novatrice avec pour principal animateur un intervenant pivot (IP) qui assure le suivi des élèves de la 5e année du primaire jusqu’en 3e secondaire. Inspiré des modèles en prévention de la santé et de l’Approche École en santé (AES), le rôle de l’IP ici se démarque de ceux-ci. Certes, il est l’interface entre les différents acteurs impliqués et les élèves mais dans le cadre du programme IR, l’IP est intégré dans les écoles primaires et secondaires qu’il dessert. C’est cet intervenant qui assure la mobilisation des autres acteurs pour la mise en œuvre des activités. Cette thèse vise à rendre compte de ce processus d’évaluation ainsi que des résultats obtenus. L’approche d’évaluation en est une de type participatif et collaboratif avec des données quantitatives et qualitatives recueillies par le biais de questionnaires, d’entrevues, de groupes de discussion, d’un journal de bord et de notes de réunions. Les données ont été analysées dans le cadre de trois articles dont le premier concerne l’étude d’évaluabilité (ÉÉ) du programme. Les participants de cette ÉÉ sont des acteurs-clés du programme (N=13) rencontrés en entrevues. Une analyse documentaire (rapports et journal de bord) a également été effectuée. Cette ÉÉ a permis de clarifier les intentions des initiateurs du programme et les objectifs poursuivis par ces derniers. Elle a également permis de rendre la théorie du programme plus explicite et de développer le modèle logique, deux éléments qui ont facilité les opérations d’évaluation qui ont suivi. Le deuxième article porte sur l’évaluation des processus en utilisant la théorie de l’acteur-réseau (TAR) à travers ses quatre moments du processus de traduction des innovations (la problématisation, l’intéressement, l’enrôlement et la mobilisation des alliés), l’analyse des controverses et du rôle des acteurs humains et non-humains. Après l’analyse des données obtenues par entrevues auprès de 19 informateurs-clés, les résultats montrent que les phases d’implantation du programme passent effectivement par les quatre moments de la TAR, que la gestion des controverses par la négociation et le soutien était nécessaire pour la mobilisation de certains acteurs humains. Cette évaluation des processus a également permis de mettre en évidence le rôle des acteurs non-humains dans le processus d’implantation du programme. Le dernier article concerne une évaluation combinée des effets (volet quantitatif) et des processus (volet qualitatif) du programme. Pour le volet quantitatif, un devis quasi-expérimental a été adopté et les données ont été colligées de façon longitudinale par questionnaires auprès de 901 élèves de 5e et 6e année du primaire et leurs enseignants de 2010 à 2014. L’analyse des données ont montré que le programme n’a pas eu d’effets sur l’accessibilité et les risques perçus, l’usage problématique d’alcool et la polyconsommation (alcool et cannabis) chez les participants. Par contre, les résultats suggèrent que le programme pourrait favoriser la réduction du niveau de consommation et retarder l’âge d’initiation à l’alcool et au cannabis. Ils suggèrent également un effet potentiellement positif du programme sur l’intoxication à l’alcool chez les élèves. Quant au volet qualitatif, il a été réalisé à l’aide d’entrevues avec les intervenants (N=17), de groupes de discussion avec des élèves du secondaire (N=10) et d’une analyse documentaire. Les résultats montrent que le programme bénéficie d’un préjugé favorable de la part des différents acteurs ayant participé à l’évaluation et est bien acceptée par ces derniers. Cependant, le roulement fréquent de personnel et le grand nombre d’écoles à suivre peuvent constituer des obstacles à la bonne marche du programme. En revanche, le leadership et le soutien des directions d’écoles, la collaboration des enseignants, les qualités de l’IP et la flexibilité de la mise en œuvre sont identifiés comme des éléments ayant contribué au succès du programme. Les résultats et leur implication pour les programmes et l’évaluation sont discutés. Enfin, un plan de transfert des connaissances issues de la recherche évaluative est proposé.

Synthèse de sulfilimines et de sulfoximines catalysée par les métaux de transition

Les sulfilimines et les sulfoximines sont des motifs structuraux dont l’intérêt synthétique est grandissant, notamment du fait de leurs applications en chimie médicinale et en agrochimie. Les travaux rapportés dans cet ouvrage décrivent le développement de nouvelles méthodes de synthèse efficaces pour la production de ces unités atypiques. Ces méthodes sont basées sur la réactivité d’une source d’azote électrophile, vis-à-vis de thioéthers et de sulfoxydes. L’utilisation d’un complexe métallique introduit en quantité catalytique a permis de favoriser le processus réactionnel. En tirant bénéfice de l’expertise de notre groupe de recherche sur le développement de réactions d’amination stéréosélectives de liaisons C-H et d’aziridination de styrènes, nous avons d’abord étudié la réactivité des N-mésyloxycarbamates comme source d’azote électrophile. Après avoir optimisé sa synthèse sur grande échelle, ce réactif chiral a été utilisé dans des réactions d’amination de thioéthers et de sulfoxydes, catalysées par un dimère de rhodium (II) chiral. Un processus diastéréosélectif efficace a été mis au point, permettant de produire des sulfilimines et des sulfoximines chirales avec d’excellents rendements et sélectivités. Au cours de l’optimisation de cette méthode de synthèse, nous avons pu constater l’effet déterminant de certains additifs sur la réactivité et la sélectivité de la réaction. Une étude mécanistique a été entreprise afin de comprendre leur mode d’action. Il a été observé qu’une base de Lewis telle que le 4-diméthylaminopyridine (DMAP) pouvait se coordiner au dimère de rhodium(II) et modifier ses propriétés structurales et redox. Les résultats que nous avons obtenus suggèrent que l’espèce catalytique active est un dimère de rhodium de valence mixte Rh(II)/Rh(III). Nous avons également découvert que l’incorporation de sels de bispyridinium avait une influence cruciale sur la diastéréosélectivité de la réaction. D’autres expériences sur la nature du groupe partant du réactif N-sulfonyloxycarbamate nous ont permis de postuler qu’une espèce nitrénoïde de rhodium était l’intermédiaire clé du processus d’amination. De plus, l’exploitation des techniques de chimie en débit continu nous a permis de développer une méthode d’amination de thioéthers et de sulfoxydes très performante, en utilisant les azotures comme source d’azote électrophile. Basée sur la décompositon photochimique d’azotures en présence d’un complexe de fer (III) simple et commercialement disponible, nous avons été en mesure de produire des sulfilimines et des sulfoximines avec d’excellents rendements. Le temps de résidence du procédé d’amination a pu être sensiblement réduit par la conception d’un nouveau type de réacteur photochimique capillaire. Ces améliorations techniques ont permis de rendre la synthèse plus productive, ce qui constitue un élément important d’un point de vue industriel.

Coordination of phosphido-boratabenzene ligands to transition metals

Environ 90% des composés produits industriellement sont fabriqués à l’aide de catalyseurs. C’est pourquoi la conception de catalyseurs toujours plus performants pour améliorer les procédés industriels actuels est toujours d’intérêt. De la grande variété de complexes avec des métaux de transition rapportés jusqu’à présent, les complexes zwitterioniques attirent notre attention par leurs activités catalytiques souvent supérieures aux complexes cationiques normaux. Un complexe métallique zwitterionique est un fragment métal-ligand neutre où la charge positive est située sur le centre métallique et où la charge négative est délocalisée sur un des ligands liés au métal. Nous proposons la synthèse de ligands anioniques phosphine comportant des groupements borates et boratabenzènes. Cette dernière espèce est un cycle à 6 membres où l’un des atomes de carbone est remplacé par un atome de bore et qui est négativement chargé. La capacité de ces phosphines anioniques à se lier à un centre métallique à l’aide de la paire libre du phosphore est due à la nature du lien P-B qui défavorise l’interaction entre la paire libre du phosphore et l’orbitale p vide du bore. Les propriétés de di-tert-butylphosphido-boratabenzène (DTBB) comme ligand phosphine anionique hautement donneur et encombré ainsi que la découverte de ses modes de coordination inhabituels pour stabiliser les métaux de transition insaturés ont été étudiés au cours de ce travail. De nouvelles perspectives sur les modes de coordination de phosphido-boratabenzène et la force de l’interaction du lien P-B seront discutées ainsi que les applications catalytiques. Nous avons d’abord étudié la coordination η1 avec des complexes de fer, ce qui nous a fourni des données quantitatives précieuses sur la capacité du DTBB d’agir comme ligand très donneur par rapport aux autres ligands donneurs bien connus. La capacité du DTBB à changer de mode de coordination pour soutenir les besoins électroniques du métal a été démontrée par la découverte d’une nouvelle espèce ferrocenyl phosphido-boratabenzène et sa nucléophilie a été étudiée. Au meilleur de notre connaissance, aucun exemple d’un ligand boratabenzène coordonné aux métaux du groupe 11 n’existe dans la littérature. Voilà pourquoi nous avons décidé d’explorer les modes de coordination du ligand DTBB avec Cu(I), Ag(I) et Au(I). A notre grande surprise, le ligand DTBB est capable de stabiliser les métaux du groupe 11 aux états d’oxydation faibles par une liaison MP qui est une coordination du type η1, un mode de coordination guère observé pour les ligands boratabenzène. Pendant nos travaux, notre attention s’est tournée vers la synthèse d’un complexe de rhodium(I) afin de tester son utilité en catalyse. A notre grande satisfaction, le complexe Rh-DTBB agit comme un précatalyseur pour l’hydrogénation des alcènes et alcynes à la température ambiante et à pression atmosphérique et son activité est comparable à celle du catalyseur de Wilkinson. Dans un désir d’élargir les applications de notre recherche, notre attention se tourna vers l’utilisation des composés du bore autres que le boratabenzène. Nous avons décidé de synthétiser une nouvelle espèce phosphido-borate encombrée. Lorsqu’elle réagit avec des métaux, l’espèce phosphido-borate subit un clivage de la liaison P-B. Toutefois, cette observation met en évidence la singularité et les avantages de la stabilité de la liaison P-B lors de l’utilisation du fragment boratabenzène. Ces observations enrichissent notre compréhension des conditions dans lesquelles la liaison P-B du ligand DTBB peut être clivée. Ces travaux ont mené à la découverte d’un nouveau ligand ansa-boratabenzène avec une chimie de coordination prometteuse.