Cette thèse développe une approche trajectorielle pour la modélisation des marchés financiers en temps continu, sans faire appel à des hypothèses probabilistes ou à des modèles stochastiques. À l'aide du calcul fonctionnel non-anticipatif, nous identifions une classe spéciale de stratégies de trading que nous prouvons être auto-finançantes, selon une notion trajectorielle introduite dans cette thèse, et dont le gain peut être calculé trajectoire par trajectoire comme limite de sommes de Riemann. Avec ces outils, nous proposons un cadre analytique pour analyser la performance et la robustesse de stratégies de couverture dynamique de produits dérivés path-dependent sur en ensemble de scénarios. Ce cadre ne demande aucune hypothèse probabiliste sur la dynamique du processus sous-jacent. Il généralise donc les résultats précédents sur la robustesse de stratégies de couverture dans des modèles de diffusion. Nous obtenons une formule explicite pour l'erreur de couverture dans chaque scénario et nous fournissons des conditions suffisantes qui impliquent la robustesse de la couverture delta-neutre. Nous montrons que la robustesse peut être obtenue dans un ensemble ample de modèles de prix de martingale exponentielle de carré intégrable, avec une condition de convexité verticale sur le payoff. Nous remarquons que les discontinuités de la trajectoire de prix détériorent la performance de la couverture. Le dernier chapitre, indépendant du reste de la thèse, est une étude en collaboration avec Andrea Pascucci et Stefano Pagliarani, où nous proposons une nouvelle méthode pour l'approximation analytique dans des modèles à volatilité locale avec des sauts de type Lévy. / This thesis develops a mathematical framework for the analysis of continuous-time trading strategies which, in contrast to the classical setting of continuous-time finance, does not rely on stochastic integrals or other probabilistic notions.Using the `non-anticipative functional calculus', we first develop a pathwise definition of the gain process for a large class of continuous-time trading strategies which includes delta-hedging strategies, as well as a pathwise definition of the self-financing condition. Using these concepts, we propose a framework for analyzing the performance and robustness of delta-hedging strategies for path-dependent derivatives across a given set of scenarios. Our setting allows for general path-dependent payoffs and does not require any probabilistic assumption on the dynamics of the underlying asset, thereby extending previous results on robustness of hedging strategies in the setting of diffusion models. We obtain a pathwise formula for the hedging error for a general path-dependent derivative and provide sufficient conditions ensuring the robustness of the delta-hedge. We show in particular that robust hedges may be obtained in a large class of continuous exponential martingale models under a vertical convexity condition on the payoff functional. We also show that discontinuities in the underlying asset always deteriorate the hedging performance. These results are applied to the case of Asian options and barrier options. The last chapter, independent of the rest of the thesis, proposes a novel method, jointly developed with Andrea Pascucci and Stefano Pagliarani, for analytical approximations in local volatility models with Lévy jumps.

Le développement d'une nouvelle classe de composés inorganiques par combinaison chimique entre deux types de clusters "Hydroborates" HYD et "polyoxométalates" POM a été étudiée. La fonctionnalisation des polyoxométalates par des closo-décaborates pourrait créer une synergie entre ces différents types de clusters et optimiser leurs propriétés, en particulier vers des applications biologiques.Le lien direct entre POM et HYD a échoué en raison de leurs caractères anioniques, des problèmes de solubilité et de la dépendance de la stabilité du POM en fonction du pH. Une autre méthode a ensuite été utilisée basée sur le greffage de ligands espaceurs entre les entités POM et HYB. L'hydroborate [B10H10]2- a été transformé en son dérivé carbonyle [B10H9CO]- pour réagir avec différentes familles hybrides de POM fonctionnalisées par des ligands amine tris- (hydroxyméthyl) méthylamine dans le cas des POMs de type Anderson "MMo6" (avec M: Al, Mn ) ou par des groupements aminopropyltri (éthoxy) silane dans le cas des dérivés vacants de type Keggin et Dawson, tels que "SiW10" et "P2W17" respectivement . Après avoir établi les conditions expérimentales permettant de synthétiser les adduits covalents POM-Bore, ces derniers ont été entièrement caractérisés à l'état solide et en solution. L’analyse élémentaire supportée par l’analyse thermogravimétrique, les spectroscopies FT-IR UV-Visible, MALDI-TOF et ESI-MS et diverses techniques RMN ont mis en évidence la formation de composés mono ou di-adduits qui ont été étudiés en électrochimie pour démontrer l'influence des clusters de bore greffés sur les fragments POM. Enfin les calculs DFT réalisés pour ces systèmes ont donné des modèles structuraux et des profils énergétiques permettant de comprendre la complexité de la synthèse de tels systèmes. Une autre approche méthodologique a également été étudiée en utilisant le concept supramoléculaire en prolongeant les interactions connues CD / POM de cyclodextrine et CD / closo-borate pour synthétiser des systèmes ternaires associant [B10H10]2-, CD et POMs ou clusters métalliques. Des études en solution ont été réalisées par ESI-MS et RMN qui ont mis en évidence la formation de complexes d'inclusion 1: 1 entre [B10H10]2- et CD alors que seule la structure des rayons X a été obtenue avec α-CD et caractérisée à l'état solide. Les mesures RMN DOSY nous ont permis d'accéder aux constantes d'association qui apparaissent relativement faibles avec une constante optimale obtenue avec -CD. Les mesures ITC ont confirmé ces constantes et ont donné les paramètres thermodynamiques associés à la formation des complexes d'inclusion qui mettent notamment en évidence le caractère chaotrope du cluster [B10H10]2-. Encore une fois, les calculs de DFT ont apporté un élément important prouvant que les composés d'inclusion issus de -CD sont les plus stables en raison de la bonne adéquation entre la taille de l'amas de bore et la taille de la cavité de la -CD. Les résultats du système ternaire sont préliminaires, et ils nécessitent d'autres développements et investigations. Les détails de la synthèse et de la caractérisation seront présentés dans ce manuscrit. / Development of a novel class of inorganic compounds by chemical combination between two types of clusters "Hydroborates" HYD and "polyoxometalates” POM has been investigated. Functionalization of polyoxometalates by closo-decaborates could create a synergy between these different types of clusters and optimize their properties, especially towards biological applications.The direct link between POM and HYD was unsuccessful due to their anionic characters, to solubility problems and to the stability dependence of POM according to pH. Another method was then used based on the grafting of linkers on POM and HYB. Hydroborate [B10H10]2-; was transformed to its carbonyl derivative [B10H9CO]- to react with differents families of POMs functionalized by tris-(hydroxymethyl)methylamine ligands in the case of the "MMo6" (with M: Al, Mn) Anderson-type POMs or by aminopropyltri(ethoxy)silane groups in the case of the vacant Keggin and Dawson-type derivatives"SiW10"and "P2W17", respectively. After establishing the experimental conditions allowing to synthestise the targeted covalently linked POM-Boron adducts, the later were fully characterized in the solid state and in solution. Elemental analysis supported by TGA, FT-IR spectroscopy, UV-VIS, MALDI-TOF, ESI-MS and various NMR technqiues evidenced the formation of mono or di-adducts compounds which were studied in electrochemistry to demonstrate the influence of the boron clusters grafted on the POM moieties. Finally DFT calculations performed for these systems gave structural models and energetic profiles allowing to understand the complexity of the synthesis of such systems.Another approach was also studied using supramolecular concept by extending the known cyclodextrin CD/POM and CD/closo-Borate interactions to synthesize ternary systems associating [B10H10]2- ,CD and POMs or metallic clusters. Solution studies were performed by ESI-MS and NMR which evidence the formation of 1:1 inclusion complexes between [B10H10]2- and CDs while only X-ray structure was obtained with α-CD and characterized in the solid state. DOSY NMR allowed us to access the association constants which appear relatively low with an optimal constant obtained with α-CD. ITC measurements confirmed these constants and gave the thermodynamic parameters associated to the formation of the inclusion complexes which notably evidence the chaotrope character of the [B10H10]2- cluster. Once again, DFT calculations brought important element proving that the inclusion compounds fomed with -CD is the most stable because of the good matching between the size of the boron cluster and the size of the cavity of the -CD. The results of ternary system are preliminary, and require further development and investigations. Details of synthesis and characterization will be presented in this manuscript.

L’intérêt grandissant suscité par les propriétés thérapeutiques exhibées par les cannabinoïdes a motivé la naissance du projet décrit dans ce mémoire de maîtrise. La synthèse efficace de différents cannabinoïdes est devenue essentielle afin de pouvoir mieux comprendre les mécanismes régulant les propriétés médicales de ces composés ainsi que pour promouvoir le développement de nouveaux traitements médicamenteux. Le cannabidiol est d’intérêt particulier en raison des propriétés anti-inflammatoires, et anticancéreuses exhibées par cette molécule. Ce projet vise à explorer différentes routes permettant la fonctionnalisation du cannabidiol en phase avancée dans le but de faciliter l’accès aux dérivés de ce produit naturel. La première partie de ce mémoire se concentre sur le développement d’une voie de synthèse permettant la fonctionnalisation d’un précurseur du cannabidiol en utilisant le 1,3-diméthoxybenzène, un produit de départ abordable et commercialement disponible. L’approche proposée comporte six étapes et s’appuie sur une réaction de Diels-Alder pour générer l’adduit bicyclique du cannabidiol. Plusieurs routes ont été explorées pour obtenir la fonctionnalisation de ce précurseur, à savoir une borylation de Hartwig-Miyaura et une bromination du cycle aromatique. La deuxième partie de ce projet se concentre sur la fonctionnalisation du cannabidiol en phase avancée en s’appuyant sur la fonctionnalité de l’amide de Weinreb. Ces travaux ont abouti au développement d’une voie de synthèse efficace et durable pour la production de l’olivetol, un fragment clé pour la production à grande échelle de cannabidiol dans l’industrie pharmaceutique. Cette méthode se base sur une approche en quatre étapes s’appuyant sur un amide de Weinreb en utilisant un produit de départ abordable, l’acide 3,5-dimethoxy benzoïque. La synthèse de l’amide de Weinreb puis de la cétone correspondante, suivie d’une réduction de Wolff-Kishner, et enfin la démethylation du substrat ont permis d’obtenir le produit désiré. La versatilité de cette approche tolère une fonctionnalisation variée de la molécule, permettant la synthèse potentielle de divers dérivés de l’olivetol. / The increasing interest around the therapeutic possibilities offered by cannabinoids was the motivation for the project described in this Master’s thesis. The efficient synthesis of various CBs has become critical to deepen the understanding of the mechanisms behind the medical properties of cannabinoids as well as for the development of novel drug treatments. Cannabidiol is of particular interest as the molecule exhibits anti-inflammatory, and anticarcinogenic properties. This work aims to explore different routes to enable the late-stage functionalization of cannabidiol in order to easily access derivatives of the natural compound. The first part of this work focuses on developing a route enabling the functionalization of the cannabidiol precursor utilizing the affordable and commercially available starting material 1,3-Dimethoxybenzene. The proposed six-step approach relies on a Diels-Alder reaction to generate the bicyclic adduct of cannabidiol. Several routes were then explored to obtain the functionalization of the precursor namely a Hartwig-Miyaura borylation and a bromination of the aromatic ring. The second part of this project focuses on the functionalization of cannabidiol relying on the Weinreb amide functionality. This work led to the development of an efficient and sustainable route for the synthesis of olivetol, a key fragment for the large-scale production of cannabidiol within the pharmaceutical industry. The method relies on a four-step approach relying on a Weinreb amide synthesized using the affordable 3,5-Dimethoxybenzoic acid. The synthesis of the Weinreb amide followed by the formation of the corresponding ketone, subsequent Wolff-Kishner reduction, and finally demethylation of the substrate allowed to generate the desired product. The versatility of the approach allows for variations in functionalization, enabling potential formation of various olivetol derivatives.

L’asthme est un désordre respiratoire caractérisé par une prévalence élevée dans laquelle une proportion des individus ne répondent pas bien aux traitements actuels. Afin de développer des traitements plus efficaces, il est nécessaire de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques de l’asthme. Le muscle lisse des voies aériennes joue un rôle central dans ce désordre respiratoire puisque son activation intense et sa contraction excessive contribuent à l’obstruction des voies aériennes donnant lieu aux symptômes de l’asthme. Les deux projets présentés dans ce mémoire étudient les effets de l’administration répétée d’un activateur du muscle lisse des voies aériennes, soit la métacholine, chez la souris. L’hypothèse du premier projet stipule que des bronchoconstrictions induites par la métacholine favoriseraient le développement de changements structuraux dans les parois aériennes des sujets exposés. Néanmoins, les résultats démontrent que des bronchoconstrictions répétées ne sont pas suffisantes pour induire plusieurs aspects du remodelage des voies aériennes, pour altérer la mécanique respiratoire et pour modifier la capacité contractile du muscle lisse trachéal. L’hypothèse du deuxième projet stipule que l’activation répétée des récepteurs muscariniques du muscle lisse des voies aériennes donne lieu à un phénomène d’adaptation des récepteurs. Ce phénomène se répercuterait en une diminution de l’effet de la métacholine sur la force générée par le muscle lisse des voies aériennes et, conséquemment, en une diminution de l’obstruction des voies respiratoires. Les résultats confirment que l’activation répétée des récepteurs muscariniques par l’administration de métacholine à des souris in vivo diminue leur réactivité bronchique à la métacholine, et ce, en diminuant la capacité contractile du muscle lisse des voies aériennes en réponse à la métacholine. De façon encore plus impressionnante, dans un modèle murin d’asthme, ce traitement permet de renverser complètement l’hyperréactivité bronchique à la métacholine. Les mécanismes moléculaires sous-jacents restent à être élucidés. / Asthma is a prevalent respiratory disorder for which a proportion of patients responds poorly to actual treatment, which highlights the necessity to study the physiopathology of asthma and to develop more efficient drugs. The airway smooth muscle plays a chief role in asthma. This is because the excessive activation of airway smooth muscle that characterizes asthma, and the exaggerated contraction that ensues, leads to respiratory symptoms by obstructing the airway lumen. The two projects presented in this Master’s thesis focus on the effects of repeated inhalations of methacholine, an activator of airway smooth muscle, in mice. The hypothesis of the first project postulated that the mechanical stress the airway wall undergoes during repeated methacholine-induced constrictions leads to structural changes in the airway wall. The results demonstrated that repeated constrictions by themselves are not sufficient to induce key features of airway wall remodeling, to alter respiratory mechanics and to change the contractile capacity of airway smooth muscle. The hypothesis of the second project postulated that repeated inhalations of methacholine trigger adaptation of the muscarinic receptors, which leads to a decreased effect of muscarinic agonists over time. In turn, this would decrease the force generated by airway smooth muscle and thereby relieves airway obstruction. The results confirmed that repeated activations of the muscarinic receptors by inhaled methacholine decrease airway responsiveness to methacholine in vivo, as well as the force generated by the airway smooth muscle in response to methacholine ex vivo. Interestingly, in a murine model of asthma, repeated activations of the muscarinic receptors completely reverse airway hyperresponsiveness to methacholine. The molecular mechanisms underlying this phenomenon remain to be determined.

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Le silicium (ou silice), sous forme d'acide silicique, est un élément reconnu pour son effet prophylactique contre divers agents pathogènes des plantes. Toutefois son utilisation est limitée par la faible solubilité et la polymérisation rapide de l'acide silicique. Afin d'en accroître la solubilité in planta, trois composés de dégradation du silicone, les polydiméthylsiloxanes, ont été évalués comme substituts à l'acide silicique. Bien que plus solubles, ces composés ont été peu absorbés par le blé et n'ont pu prévenir l'établissement du blanc. Ils ont également induit des symptômes de phytotoxicité assez sévères. Cette étude est la première à évaluer, sous conditions contrôlées, l'impact de dérivés de silicone sur la croissance des plantes. Selon nos résultats, ces composés sont peu intéressants pour stimuler les défenses des plantes et leur rejet dans l'environnement sur des terres agricoles devrait se faire avec précaution. / Soluble silicon in the form of silicic acid is well known for its prophylactic effect against fungal plant pathogens. However, its practical use is limited by the low solubility and rapid polymerization of silicic acid. In order to overcome these constraints, three degradation products of silicone. polydimethylsiloxanes, were evaluated as a substitute for silicic acid. Although more soluble, these compounds were poorly absorbed by the plant and could not prevent wheat powdery mildew infection under our experimental conditions. They also induced severe symptoms of phytotoxicity. This study is the first one to thoroughly assess under controlled conditions the effect of silicone-derived compounds on plant growth. Based on our results, these compounds do not appear to have any prophylatcic effect on plants and should further be monitored with care when released in the environment on agricultural lands.

Cette thèse étudie la dynamique du marché des credit default swaps (CDS), instruments financiers de transfert du risque du crédit, et de ses relations avec les autres marchés, en particulier durant les épisodes de crise. Le marché des CDS a connu un développement vigoureux depuis son émergence, au milieu des années 90. Les volumes de contrats de CDS échangés ont augmenté à un rythme rapide, ce marché a ainsi connu le développement le plus rapide parmi les dérivés négociés de gré-à-gré (over-the-counter - OTC). Les participants de marché, principalement les grandes banques, ont su tirer parti des possibilités offertes par les outils de transfert de risque qui leur ont permis tout d'abord, de disposer d'instruments novateurs de protection contre le risque de crédit, mais aussi d'assurer l'expansion de leur activité d'intermédiation du crédit tout en optimisant les exigences en capital. Bien que le fonctionnement du marché des CDS ait connu une amélioration depuis le début des années 2000, plusieurs éléments mettent en doute l'hypothèse d'un marché efficient et résilient aux périodes de crise. A travers cinq articles empiriques, cette thèse se penche sur deux épisodes de crises durant lesquels le fonctionnement de ce marché a pu être perturbé : d'une part la crise de mai 2005, provoquée par la dégradation en catégorie spéculative de deux entreprises américaines majeures, General Motors et Ford, par les principales agences de notation ; d'autre part la crise financière ayant débuté en 2007 et qui a évolué en crise de la dette souveraine dans le cas des Etats européens à partir de fin 2009. L'étude de ces deux phases de crise montre que le développement du marché des CDS a participé à modifier les relations entre marchés, les investisseurs ayant fait des primes de CDS une source d'information privilégiée pour évaluer le risque de crédit. En effet, les travaux empiriques menés tout au long de la thèse concluent que ce marché est devenu progressivement le lieu où tendait à se dérouler le processus de découverte des prix. Ces travaux mettent également en lumière les vulnérabilités du marché des CDS, renforcées par des effets de contagion déjà à l'œuvre lors de l'épisode de crise de 2005, et incitent à une meilleure régulation des outils de transfert du risque de crédit et, d'une manière plus générale, des dérivés OTC.

L'analyse statistique des données a été effectuée avec le logiciel R. / Au cours de la dernière décennie, l'Union Européenne a instauré une réglementation environnementale afin de limiter les émissions de Gaz à Effet de Serre sur son territoire. Ceci a contribué à la mise en place d'un marché du carbone européen (EU ETS) où s'échangent des certificats d'émission de CO2 (les EUA et les CER) ainsi que des produits dérivés reliés à ceux-ci. Ce mémoire aura pour objectif d'évaluer et de comparer différents modèles afin de représenter le prix des certificats d'émission et de tarifer les produits dérivés des marchés du carbone. / During the last decade, the European Union has regulated emissions of Greenhouse Gases on its own territory. Consequently, a European Carbon Market (EU ETS) is currently emerging where CO2 emission certificates (EUA and CER) and derivatives are traded on Exchanges. The objectif of this research is to evaluate and compare different models to represent the emission certificates' price and to price derivatives of the carbon markets.

Nos travaux ont porté sur la mise au point de synthèse de nouveaux dérivés β-substitués β-hydroxy aspartates : Inhibiteurs du transport du glutamate dans le système nerveux centrale (SNC). Ces analogues d'aspartates ont été caractérisés par différentes méthodes spectroscopiques (RMN-1H, RMN-13C et HRMS) et leur pureté énantiomérique a été confirmée par analyses HPLC chirale et des mesures de pouvoir rotatoire. Ce manuscrit est organisé en trois chapitres : la première partie présente un point bibliographique sur le système glutamatergique dans le SNC, en rappelant les différents récepteurs et transporteurs du glutamate dans ce système ainsi leurs agonistes et antagonistes spécifiques.Puis, nous avons décrit un aperçu sur les différentes synthèses de dérivés aspartates β-substitués et leurs activités inhibitrices vers les transporteurs du Glu dans le SNC.Afin d'avoir une grande diversité dans la structure les dérivés β-substitués β-hydroxy aspartates et réduire le temps de préparation et le nombre d'étapes de synthèse, nous avons développé dans la troisième partie de ce manuscrit deux stratégies originales et récentes pour préparer des dérivés -substitués -hydroxy aspartates via une aminohydroxylation asymétrique de Sharpless, qui est considérée comme l'étape clé dans cette synthèse.Enfin, Les résultats préliminaires de tests biologiques sur les dérivés β-substitués β-hydroxy aspartates protégés montrent que ces composés ne présentent aucune toxicité vers les cellules nerveuses de l'hippocampe de rat. L'étude de la cytotoxicité et l'activité inhibitrice de dérivés β-substitués β-hydroxy aspartates totalement déprotégés vis à vis du transport du glutamate dans le SNC sont actuellement en cours. / Our work focused on the development of synthesis of originals β-substituted β-hydroxy aspartates derivatives: Inhibitors of glutamate transport in the central nervous system (CNS).These analogs of aspartate have been characterized by various spectroscopic methods (1H-NMR, 13C-NMR and HRMS) and their enantiomeric purity was confirmed by chiral HPLC analysis and D measurement.This manuscript is organized into three chapters: the first part presents a bibliographical point of the glutamatergic system in CNS, recalling the different receptors and glutamate transporters in this system and their specific agonists and antagonists.Then, we described an overview of the various syntheses of β-substituted aspartates derivatives and their inhibitory activities toward glutamate transporters in CNS.In order, to have a great diversity in the structure of β-substituted β-hydroxy aspartates derivatives and reduce preparation time and the number of synthetic steps, we have developed in the third part of this manuscript two recent and original strategies for prepare β-substituted β-hydroxy aspartates derivatives via asymmetric aminohydroxylation Sharpless, who is considered the key step in this synthesis. Finally, preliminary results of biological tests on optically pure aspartates derivatives showed no toxicity to nerve cells of the rat hippocampus. The study of the inhibitory activity of these derivatives towards transport of glutamate in CNS is currently underway.

L’avènement des lasers impulsionnels nanosecondes à femtosecondes a permis un développement rapide de techniques permettant de sonder et/ou de transformer les matériaux à l’échelle locale par des processus d’absorption non linéaire. Ce saut technologique a vu l’émergence de nombreuses applications associées au phénomène de confinement spatial. La stéréolithographie 3D par photopolymérisation biphotonique constitue un exemple typique d’application à forte valeur ajoutée qui offre de prometteuses perspectives en terme d’écriture à l’échelle nanométrique. Un enjeu fondamental constitue alors l’élaboration de nouveaux photoamorceurs très réactifs et activables à deux photons. Dans ce contexte, ce manuscrit présente une étude photophysique et photochimique de deux séries de photoamorceurs biphotoniques ‘Donneur/Accepteur’ intégrants des stilbènes comme relais électroniques avec pré-organisation dans des structures bichromophores. Les processus primaires photoinduits, les mécanismes de photoamorçage, la photoréactivité à l’echelle locale sont décrits et étudiés méthodiquement. Enfin, le potentiel appliqué de cette nouvelle génération de photoamorceurs est mis en évidence en microfabrication multiphotonique à travers l’élaboration de structure 3D à l’échelle µm. / The advent of pulsed laser technologies has promoted the rapid growth of new emerging research domains which aim at probing and/or transforming materials at local scale using non linear absorption processes. A large range of applications takes benefit of the inherent spatial containment observed in non linear absorption processes so as to control photoreactions at nm-scale. The field of multiphoton fabrication (or stereolithography) addresses this fundamental issue and has developed rapidly so that it is no longer a rapid prototyping technology but a real manufacturing technique that is commercially available. The development of multiphoton stereolitography also requires highly reactive two-photon activable (2PA) initiators whose design and elaboration are the subject of considerable molecular engineering research. In this context, the present manuscript describes the photophysical and photochemical properties of two series of 2PA initiators. Such novel D--A structures have be designed by associating distinctive Donor and Acceptor groups into stilbene arms used as ‘electron relay’ and organized into a (multi)branched architecture. The photoinduced primary processes, the global photoinitiating mechanisms as well as the photoreactivity are described methodically. We finally demonstrate the applied potential of this new type of two-photon initiators in multiphoton stereolitography.