6-Alkyl-3,4-dihydro-2H-pyrans: Chemical Secretion Compounds in Neotropical Harvestmen

The defensive, secretions, of five neotropical) species of harvestmen, (Opiliones: Gonyleptidae) from the Brazilian Atlantic Forest were analyzed and chemically characterized by GC-MS and NMR Methods. Three of the species, Cobania picea, Roweria virescens, and Serracutisoma proximum, secrete a mixture of 2,3-dimethyl-1,4-benzoquinone and 2-ethyl-3methyl-1,4,4-benzoquinone. The secretions produced,by the Other two species Iporangaia pustulosa and Neosadocus maximus, contain 1-hepten-3-one, 5-methyl-1-hexen-3-one, and 1-(6-butyl-3,4-dihydro-2H-pyran-2-yl)pentanone. (1)as major components, as well as,2,3-dimethyl-1.,4-benzoquinone and 2-ethyl-3 methyl-1,4-benzoquinone as minor,constituents. The. dihydropyran 1-(6-butyl-3,4-dihydro-2H-pyran-2-yl)pentanone (1) is a new natural product, composed of two 1-hepten-3-one, subunits formally linked in a hetero-Diels-Alder reaction. The natural product was proven to be racemic, and its biogenetic origin is discussed.

A further exploration of a nucleophilicity index based on the gas-phase ionization potentials

An empirical nucleophilicity index based on the gas-phase ionization potentials has been recently shown to be useful categorizing and settling the nucleophilicity power of a series of captodative ethylenes reacting in cycloaddition reactions (L.R. Domingo, E. Chamorro, P. Perez, Journal of Organic Chemistry 73 (2008) 4615-4624). In the present work, the applicability of such model is tested within a broader series of substituted alkenes, substituted aromatic compounds and simple nucleophilic molecules. This index obtained within a Koopman`s theorem framework has been evaluated here in both gas and solution phases for several well-known nucleophiles. These results are found to be linearly correlated. Finally, the feasibility of the predictive character of this index has been discussed in comparison to the available experimental nucleophilicities of some amines in water. These results further support and validate the usefulness of such approximation in the modeling of the global nucleophilicity. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

A Ring Contraction Strategy toward a Diastereoselective Total Synthesis of (+)-Bakkenolide A

A diastereoselective route to (+)-bakkenolide A is presented from the readily available optically active Wieland-Miescher ketone. This novel synthesis of this sesquiterpene lactone features the following as key stereoselective transformations: (i) the ring contraction reaction of a octalone mediated by thallium(III) nitrate (TTN); (ii) a hydrogenation to create the cis-fused junction; and (iii) the formation of the C7 quaternary center through an enolate intermediate. Furthermore, during this work, the absolute configuration of a trinorsesquiterpene isolated from Senecio Humillimus was assigned.

Total syntheses of trikentrins and of herbindoles

CNPq

Solvate ionic liquids as reaction media for electrocyclic transformations

Solvate ionic liquids (SILs) consisting of lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide dissolved in tri-or tetraglyme have recently emerged as a novel class of ionic liquids. Herein, the first use of solvate ionic liquids as a replacement for molecular solvents in electrocyclization reactions is reported. The SILs promoted both Diels-Alder and [2+2] cycloaddition reactions, compared to an appropriate molecular solvent, and 5 M lithium perchlorate in diethyl ether. The Gutmann acceptor number (AN) of these solvate ionic liquids has also been determined by 31P NMR spectroscopy to be 26.5, thus being modest Lewis acids.

Fast and efficient synthesis of pyrano[3,2-c]quinolines catalyzed by niobium(V) chloride

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Biomimetic synthesis of xuxuarines E alpha and E beta: Structure revision of Rzedowskia bistriterpenoids

Reaction of pristimerin with 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone (DDQ) resulted in a biomimetic-type coupling leading to xuxuarines E alpha and E beta and not the previously reported Rzedowskia bistriterpenoids I and II suggesting that the structures proposed for these natural products need revision. A product obtained in this reaction by an unusual Diels-Alder addition followed by retro-Diels-Alder-type elimination was characterized as pristimerin dicyanophenalenedione. Complete H-1, and C-13 NMR spectral assignments of xuxuarines Ea and Eb have been made by the application of 1D and 2D NMR techniques. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Estudos sobre o uso de NbCl5 como ácido de Lewis em reações de Povarov

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Enhanced Polymer Grafting from Multiwalled Carbon Nanotubes through Living Anionic Surface-Initiated Polymerization

Anionic surface-initiated polymerization of ethylene oxide and styrene has been performed using multiwalled carbon nanotubes (MWNTs) functionalized with anionic initiators. The surface of MWNTs was modified via covalent attachment of precursor anions such as 4-hydroxyethyl benzocyclobutene (BCBEO) and 1-benzocyclobutene-1′-phenylethylene (BCB-PE) through Diels-Alder cycloaddition at 235 °C. Surface-functionalized MWNTs-g-(BCB-EO) n and MWNTs-g-(BCB-PE) n with 23 and 54 wt % precursor initiators, respectively, were used for the polymerizations. Alkoxide anion on the surface of MWNTs-g-(BCB-EO) n was generated through reaction with potassium triphenylmethane for the polymerization of ethylene oxide in tetrahydrofuran and phenyl substituted alkyllithium was generated from the surface of MWNTs-g-(BCB-PE) n using sec-butyllithium for the polymerization of styrene in benzene. In both cases, the initiation was found to be very slow because of the heterogeneous reaction medium. However, the MWNTs gradually dispersed in the reaction medium during the polymerization. A pale green color was noticed in the case of ethylene oxide polymerization and the color of initiator as well as the propagating anions was not discernible visually in styrene polymerization. Polymer grafted nanocomposites, MWNTs-g-(BCB-PEO) n and MWNTs-g-(BCB-PS) n containing a very high percentage of hairy polymer with a small fraction of MWNTs (<1 wt %) were obtained. The conversion of ethylene oxide and the weight percent of PEO on the surface of the MWNTs increased with increasing reaction time indicating a controlled polymerization. The polymer-grafted MWNTs were characterized using FTIR, 1H NMR, Raman spectroscopy, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, and transmission electron microscopy (TEM). Size exclusion chromatography of the polymer grafted MWNTs revealed broad molecular weight distributions (1.3 < Mw/Mn < 1.8) indicating the presence of different sizes of polymer nanocomposites. The TEM images showed the presence of thick layers of polymer up to 30 nm around the MWNTs. The living nature of the growing polystyryllithium was used to produce diblock copolymer grafts using sequential polymerization of isoprene on the surface of MWNTs.

Reversible polymerization of novel monomers bearing furan and plant oil moieties: a double click exploitation of renewable resources

Monomers based on plant oil derivatives bearing furan heterocycles appended through thiol-ene click chemistry were prepared and, subsequently, polymerized via a second type of click reaction, i. e. the Diels-Alder (DA) polycondensation between furan and maleimide complementary moieties. Two basic approaches were considered for these DA polymerizations, namely (i) the use of monomers with two terminal furan rings in conjunction with bismaleimides (AA + BB systems) and (ii) the use of a protected AB monomer incorporating both furan and maleimide end groups. This study clearly showed that both strategies were successful, albeit with different outcomes, in terms of the nature of the ensuing products. The application of the retro-DA reaction to these polymers confirmed their thermoreversible character, i. e. the clean-cut return to their respective starting monomers, opening the way to original macromolecular materials with interesting applications, like mendability and recyclability.

Practical synthesis of a functionalized 1-oxo-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline-3-carboxylic acid

The synthesis of a functionalized 1-oxo-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline-3-carboxylic acid has been performed in 10 steps from the readily available dimedone. Only three purifications by flash chromatography are required through the whole sequence. The key step is the reaction between a dimedone derivative and a chlorotetrolic ester, that gives a tetrasubstituted benzene ring (through a Diels-Alder/retro- Diels-Alder process) bearing the substituents in the suitable positions for further functionalization. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Synthese und Charakterisierung neuer funktionalisierter Mono- und Bis-tetrahydropyrrolo[3,4-b]carbazole als potentielle DNA-Liganden

Synthese und Charakterisierung neuer funktionalisierter Mono- und Bis-tetrahydro-pyrrolo[3,4-b]carbazole als potentielle DNA-Liganden In der Carbazol-Chemie sollen neue anellierte Verbindungen mit potentieller DNA-Affinität und damit verbundener Antitumoraktivität entwickelt werden. Auf molekularer Ebene sind DNA-Interkalation oder DNA-Rinnenbindung zu erwarten. Darauf aufbauend wurden in Anlehnung an literaturbekannte Cytostatika Mono- und Bis-tetrahydropyrrolo[3,4-b]carbazole synthetisiert, die zur Entwicklung neuer Leitstrukturen bzw. -substanzen beitragen können.In der vorliegenden Arbeit wurde als synthetische Schlüsselreaktion die in unserem Arbeitkreis etablierte Indol-2,3-chinodimethan-Diels-Alder-Reaktion mit geeigneten cyclischen Mono- und Bismaleinimiden als Dienophilen weiterführend genutzt. Auf Grund des Aufbaus von künftigen Struktur-Wirkungsbeziehungen wurden variable Linker zwischen die beiden zu verbindenden Pyrrolotetrahydrocarbazole eingeführt. Diese waren aliphatischer und diamidischer Natur. Diamidische Strukturelemente wurden im Hinblick auf die Entwicklung neuer Peptidomimetika eingeführt. Deren Synthese gelang zum einen über die gemischte Säureanhydrid-Methode und zum anderen über die Azolid-Methode. Die Struktursicherung der als Cycloaddukte erhaltenen Tetrahydrocarbazole erfolgte mittels Standardverfahren (1D-, 2D-NMR-, IR-Spektroskopie und Massenspektrometrie).Enantiomere bzw. Diastereomere chiraler Wirkstoffe unterscheiden sich stark in ihren pharmakologischen Eigenschaften, deshalb müssen Verfahren entwickelt werden, um diese Substanzen gegebenenfalls auch in enantiomerenreiner Form darstellen zu können. Die Racemate der Monotetrahydrocarbazole und die Racemate sowie die dazu diastereomeren meso-Formen der Bistetrahydrocarbazole, die bei der Reaktion entstehen, konnten erstmals mittels chiraler HPLC analytisch getrennt werden.In einer der Synthese ergänzten theoretischen Studie wurde Computer-Molecular-Modelling zur Problematik der Diels-Alder-Reaktion durchgeführt, außerdem wurden kraftfeld-mechanische Berechnungen zur Konformationsanalyse der 'einfachen' Monotetrahydro-carbazole herangezogen und darauf aufbauend schließlich einfache DNA-Docking-Experimente zur ersten Abschätzung des DNA-Binde-Verhaltens der synthetisierten Verbindungen vorgenommen.

Polyphenylen-Dendrimere

Polyphenylen-Dendrimere Alexander Josef Berresheim Zusammenfassung der Dissertation Die vorliegende Arbeit mit dem Thema 'Polyphenylen-Dendrimere' ist synthetisch orientiert und behandelt im Wesentlichen den Aufbau neuer Polyphenylen-Dendrimere durch die Anwendung wiederholter Diels-Alder- und Desilylierungs-Reaktionen. Diskutiert wird die Synthese der einzelnen Bausteine, die Synthese der verschiedenen Dendrimere sowie deren Charakterisierung. Außerdem wird die oxidative Cyclodehydrierung geeigneter Dendrimere zu polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen beschrieben. Die Synthese der Dendrimere beruht auf einer wiederholten Diels-Alder-Reaktion eines Tetraphenylcyclopentadienons mit einem aromatischen Acetylen. Durch die Variation des Kerns und des Verzweigungsbausteins werden die Wachstumsgrenzen, denen dieser Dendrimer-Typ unterliegt, demonstriert. Es wird gezeigt, dass ein Dendrimer, bei dessen Synthese 3,4-Di-[4-(tri-iso-propylsilylethinyl)phenyl]-2,5-diphenylcyclopentadienon als Verzweigungsbaustein verwendet wird, bis zur vierten Generation wachsen kann. Wird bei der Synthese 3,3',5,5'-Tetraethinylbiphenyl als Kern verwendet, entsteht ein Oligophenylen, das aus 302 Benzolringen besteht.Bei Dendrimeren, deren Synthese auf dem A4B-Baustein 2,3,4,5-Tetrakis-[4-(tri-iso-propylsilylethinyl)phenyl]cyclopentadienon beruht, hängt die höchste Generation, die monodispers hergestellt werden kann, von der Art des Kerns ab. Wird 1,4-Diethinylbenzol verwendet, lassen sich die ersten drei Generationen synthetisieren. Hat der Kern jedoch die Multiplizität 'vier' oder 'sechs' ist bereits bei der zweiten Generation das Ende des monodispersen Wachstums erreicht.Die Charakterisierung der Dendrimere zeigt, dass es sich um Nanopartikel mit einer stabilen Form handelt. Der Durchmesser wächst linear mit der Generation. In einem Fall war es möglich einen Einkristall zu erhalten, dessen Kristallstruktur ermittelt werden konnte. Hierbei zeigt sich, dass es zu einer hohen Einlagerung von Lösungsmitteln in der Festphase kommen kann. Dieses Ergebnis wurde auch durch gezielte Versuche zum Einlagerungsverhalten von Lösungsmitteln in der Festphase bestätigt.Der letzte Teil dieser Arbeit widmet sich der Möglichkeit, die Polyphenylen-Dendrimere zu großen zweidimensionalen Graphitausschnitten zu cyclodehydrieren. Es war generell möglich, polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe mit bis zu 306 Kohlenstoffatomen herzustellen. Es zeigt sich aber auch, dass mit zunehmender Größe des Aromaten, die Intensität der Nebenreaktionen zunimmt.

Charakterisierung und Funktionalisierung von Polyphenylen-Dendrimeren

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese, Funktionalisierung und Charakterisierung hochverzweigter Polyphenylen-Dendrimere. Dendrimere sind sternförmig aufgebaute Makromoleküle mit regelmäßig verzweigten Armen. Trotz der Herstellung einer Vielfalt von unterschiedlichen Dendrimertypen bleibt die Herstellung steifer formpersistenter nanometergroßer Dendrimere eine Herausforderung. Ein Ansatz zur Herstellung von form- und größenstabilen 'Nanoobjekten' wird in dieser Arbeit vorgestellt. Grundlage der Synthese der in dieser Arbeit hergestellten Polyphenylen-Dendrimere ist die Diels-Alder-Cycloaddition zwischen Tetraphenylcyclopentadienonen und Ethinylderivaten. Auf diese Weise können monodisperse Makromoleküle mit Molekularmassen größer 20 kDa und Durchmessern von 6 nm erhalten werden. Funktionalisiert werden die Dendrimere mit Funktionen wie z. B. Alkyl, Hydroxy oder Carboxy. Die Charakterisierung erfolgt u. a. mit Hilfe der NMR, GPC, Lichtstreuung oder MALDI-TOF Massenspektrometrie, aber auch mit abbildenden Methoden, wie z. B. der AFM und TEM und der Kristallstrukturanalyse. Die Dynamik der vorgestellten Dendrimere wird zum einen mit molekulardynamischen Berechnungen, zum anderen mit der Festkörper-NMR untersucht.Die Ergebnisse der Untersuchungen beweisen, dass Polyphenylen-Dendrimere nanometergroße steife formstabile Moleküle sind. Sie besitzen in erster Näherung eine globuläre Form, die große Hohlräume enthalten, in die Gastmoleküle eindringen können. Weiterhin erlauben sie eine bezüglich der Anzahl und Position definierte Funktionalisierung.

Synthese und Reaktivität styrylsubstituierter p-Benzochinone

Synthese und Reaktivität styrylsubstituierter p-Benzochinone Oligo- und Poly(1,4-phenylenvinylene) (OPV, PPV) stellen eine für die Materialwissenschaft äußerst interessante Verbindungsklasse dar, die in Form von Halbleitern, Photoleitern, elektrolumineszierenden Systemen und negativen Photoresists breitgefächerte Anwendung findet. Allerdings stellt die Alterung dieser Materialien in Gegenwart von Sauerstoff und anderen Oxidationsmitteln ein signifikantes Problem dar. So wird z. B. die technische Anwendung von Leuchtdioden auf Polymerbasis durch ihre geringe Betriebsdauer eingeschränkt. Als Beitrag zur Untersuchung des oxidativen Abbaus von Poly- bzw. Oligo(p-phenylenvinylenen) [PPV, OPV] wurden verschiedene 2-Styryl-1,4-benzochinone - sowie höhere Oligomere - synthetisiert, die das Strukturelement einer hoch oxidierten Form von OPV's aufweisen. Durch Einführung einer Cyanogruppe an der olefinischen Doppelbindung wurde die Reaktivität der Modellsysteme gezielt beeinflußt. Die 2-Styryl-1,4-benzochinone mit unsubstituierter Doppelbindung dimerisieren in Lösung quantitativ im Sinne von Diels-Alder-Reaktionen zu den entsprechenden Cycloaddukten. Die Dimerisierungen verlaufen chemo-, regio- und stereoselektiv, was sich anhand von Grenzorbital-Betrachtungen erklären läßt.An der Oberfläche von Kieselgel erfolgt eine vollständige Umwandlung der Dimere, deren zwei Hauptprodukte identifiziert werden konnten: Neben Verbindungen, die durch eine intramolekulare [4+2]-Cycloaddition nach erfolgter Dehydrierung / Oxidation gebildet werden, entstehen verschiedene Additionsprodukte der Dimere mit Nucleophilen (Wasser, Ethanol). Cyanosubstitution führt bereits bei den als Vorstufe dienenden Stilbenen zu einer erleichterten (E/Z)-Photoisomerisierung in Lösung, die zu einem photostationären Gleichgewicht führt, welches sich durch einen hohen Anteil der (E)-Konfiguration auszeichnet. Nach erfolgter Oxidation kann ebenfalls eine Dimerisierung beobachtet werden. Bei direkter Nachbarschaft der Cyanogruppe zum Chinonring erfolgt stattdessen ein intramolekularer Ringschluß unter Ausbildung eines Benzofuranderivats.Die beobachtete Reaktivität der synthetisierten Chinonsysteme steht in Einklang mit einem möglichen sekundären Abbaumechanismus, der nach primärer Oxidation zu der Alterung von PPV's beitragen kann.