Some aspects of the chemistry of 1, 3, 4 - Thiadiazolium salts and related compounds

The work described in this thesis has been divided into seven sections. The first section involves the preparation of N'-acyl-N'-arylN- benzothiohydrazides by the acylation of N'-aryl-N-benzothiohydrazides and is followed by a brief discussion of their possible conformation in solution. The second section deals with the preparation of 1,3,4-thiadiazolium salts by the action of perchloric acid/acetic anhydride on N'-acylN'- aryl-N-benzothiohydrazides and also by the reaction of N'-arylN- benzothiohydrazides with nitriles in an acidic medium. The preparation of 2-methylthio-I,3,4-thiadiazolium methosulfate by methylating the corresponding thione is also described. The third section deals with the reaction of 2-phenyl- and 2-methyl-I,3,4-thiadiazolium salts with alcohols in the presence of base. The stability and spectra of these compounds are discussed. Treatment of the 2-methyl-I,3,4-thiadiazolium salt with base was found to give rise to a dimeric anhydrobase and evidence supporting its structure is given. The anhydrobase could be trapped by a variety of acylating and thioacylating agents before dimerization occurred. In the fourth section, the reaction of N'-acyl-N'-aryl-N-benzothiohydrazides with a variety of acid anhydrides is described. These compounds were found to be identical with those obtained by acylating the anhydrobase. The mass spectral fragmentation of these compounds is described and the anomolous product obtained upon thiobenzoylation of 3-methyl-l-phenyl-pyrazal-5-one is also discussed. The fifth section deals with thioacyl derivatives of the anhydrobase which were prepared by the action of phosphorus pentasulfide upon the oxygen analogues and also obtained as the major product of the reaction of thioacetic acid with compounds related to N'-aryl-N-benzothiohydrazides. The mass spectra and p.m.r. spectra of these compounds are discussed. In the sixth section, the reaction of the 2-methylthio-l,3,4- thiadiazolium salt with active methylene compounds to give acyl and diacyl derivatives of the anhydrobase is described. Some aspects of these compounds are discussed. The seventh section describes the synthesis of ncyanine~' type dyes incorporating the l,3,4-thiadiazole ring and their spectra are briefly discussed.

Aerobic oxidations catalyzed by combinations of transition metal salts and N-hydroxyphthalimide

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Développement de nouveaux sels Binol-imidazoliums : de la catalyse asymétrique aux applications biologiques

Le 1,1'-bi-2-naphtol ou Binol, présentant une chiralité axiale, est un ligand très utilisé en catalyse asymétrique. Au cours des vingt dernières années, le Binol a servi de synthon à l’élaboration de très nombreux ligands permettant la catalyse asymétrique de tous types de réactions, allant de l’hydrogénation, à l’alkylation, en passant par diverses réactions péricycliques. Le grand intérêt pour ce ligand vient de sa versatilité et des nombreuses possibilités de fonctionnalisation qu’il offre, permettant d’altérer ses propriétés catalytiques à volonté, aussi bien en modifiant son caractère électronique, qu’en introduisant des facteurs stériques autour du site catalytique. Parallèlement aux développements de la catalyse par des dérivés de Binol, le domaine des liquides ioniques a connu un intérêt croissant ces dernières années. Les liquides ioniques, sels dont le point de fusion est inférieur à 100°C, cumulent de nombreuses qualités convoitées : faible pression de vapeur, stabilité thermique et chimique et fort pouvoir de solvatation. Dû à ces propriétés, les liquides ioniques ont principalement été étudiés dans l’optique de développer une gamme de solvants recyclables. Alors que les propriétés des liquides ioniques sont facilement modulables en fonction de l’anion et du cation choisi, le concept de liquide ionique à tâche spécifique va plus loin et propose d’introduire directement, sur le cation ou l’anion, un groupement conférant une propriété particulière. En suivant cette approche, plusieurs ligands ioniques ont été rapportés, par simple couplage d’un cation organique à un ligand déjà connu. Étonnamment, le Binol a fait l’objet de très peu de travaux pour l’élaboration de ligands ioniques. Dans cette thèse, nous proposons l’étude d’une famille de composés de type Binol-imidazolium dont les unités Binol et imidazolium sont séparées par un espaceur méthylène. Différents homologues ont été synthétisés en variant le nombre d’unités imidazolium et leur position sur le noyau Binol, la longueur de la chaîne alkyle portée par les unités imidazolium et la nature du contre-anion. Après une étude des propriétés thermiques de ces composés, l’utilisation des Binol-imidazoliums en tant que ligands dans une réaction asymétrique d’éthylation d’aldéhydes aromatique a été étudiée en milieu liquide ionique. La réaction a été conduite en solvant liquide ionique dans le but de recycler aussi bien le ligand Binol-imidazolium que le solvant, en fin de réaction. Cette étude nous a permis de démontrer que la sélectivité de ces ligands ioniques dépend grandement de leur structure. En effet, seuls les Binols fonctionnalisés en positions 6 et 6’ permettent une sélectivité de la réaction d’éthylation. Alors que les dérivés de Binol fonctionnalisés en positions 3 et 3’ ne permettent pas une catalyse énantiosélective, il a déjà été rapporté que ces composés avaient la capacité de complexer des anions. D’autre part, il a déjà été rapporté par notre groupe, que les composés comportant des unités imidazolium pouvaient permettre le transport d’anions à travers des bicouches lipidiques en fonction de leur amphiphilie. Ceci nous a amenés à la deuxième partie de cette thèse qui porte sur les propriétés ionophores des Binols fonctionnalisés en positions 3 et 3’ par des unités imidazoliums. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à l’étude de la relation structure-activité et au mécanisme de transport de ces composés. Le transport d’anions étant un processus clé dans la biologie cellulaire, l’activité biologique des composés présentant une activité ionophore dans des systèmes modèles (liposomes) a été étudiée par la suite. L’activité antibactérienne des nos composés a été testée sur quatre souches de bactéries. Il s’est avéré que les composés Binol-imidazolium sont actifs uniquement sur les bactéries Gram positives. Finalement, la cytotoxicité des composés présentant une activité antibactérienne a été étudiée sur des cellules humaines.

Design, synthèse et application en catalyse verte d’un ligand alkyl imidazolium β-cyclodextrine

Le 21e siècle est le berceau d’une conscientisation grandissante sur les impacts environnementaux des processus utilisés pour synthétiser des molécules cibles. Parmi les avancées qui ont marqué ces dernières décennies, il est également question de réduction de déchets, de conservation de l’énergie et de durabilité des innovations. Ces aspects constituent les lignes directrices de la chimie verte. De ce fait, il est impératif de développer des stratégies de synthèse dont les impacts environnementaux sont bénins. Dans ce mémoire nous présentons la synthèse, la caractérisation et l’étude des propriétés catalytiques en milieu aqueux d’un ligand composé d’une unité -cyclodextrine native, d’une unité imidazolium et d’une chaine alkyle à 12 carbones. Ce ligand hybride s’auto-assemble dans l’eau sous forme de micelles, permettant ainsi d’effectuer en sa présence des couplages de Suzuki-Miyaura dans l’eau, avec de bons rendements. La fonctionnalisation de la face primaire de la -cyclodextrine par un noyau alkyl-imidazolium, précurseur de ligand de type carbène N-hétérocyclique, a permis le développement d’un système catalytique vert et hautement recyclable. Dans un deuxième temps, nous présentons l’utilisation du même ligand hybride dans des couplages de Heck dans l’eau, démontrant ainsi la versatilité du ligand.

Structure Absorption Spectra Correlation in a Series of 2,6-Dimethyl-4-arylpyrylium Salts

A combined experimental and theoretical study of the absorption spectra of a group of closely related pyrylium perchlorates 1-11 are presented. Minor changes in the position of the substituents lead to drastic changes in the absorption spectra in this series of compounds. We have attempted to explain the observed changes using the x,y-band notation developed by Balaban and co-workers. Absorption spectra of all compounds are compared with results from time-dependent density functional theory (TDDFT) and Zerner’s intermediate neglect of differential overlap (ZINDO/S) level calculations. Results of the calculations are in good agreement with experimental observations and an interesting correlation between Balaban’s notations and the MO transitions are obtained for simple derivatives. It is suggested that for more complex systems such as R- and â-naphthyl substituted systems, the empirical method is not appropriate.

Conèixer les pròpies habilitats físiques. Curses, salts, girs i llançaments. Valorar el propi cos. 'Conocer las propias habilidades físicas. Carreras, saltos, giros y lanzamientos. Valorar el propio cuerpo'.

Presentación del módulo primero del primer crédito del área de educación física del ciclo 12-16 dirigido al conocimiento, por parte de los alumnos, de las pruebas evaluativas y a mejorar el dominio de las habilidades y destrezas físicas básicas. Incluye la descripción de los contenidos, objetivos didácticos y las actividades de aprendizaje y evaluación basadas en diferentes tipos de carreras, saltos, giros y lanzamientos.

Resistència i velocitat. Salts i tanques : el salt de tanques i exercicis de resistència i velocitat. Acceptar els hàbits higiènics i les pròpies limitacions. 'Resistencia y velocidad. Saltos y vallas : el salto de vallas y ejercicios de resistencia y velocidad. Aceptar los hábitos higiénicos y las propias limitaciones'.

Módulo segundo del primer crédito para el área de Educación Física del ciclo 12-16. Presenta un esquema de todo el módulo con la ordenación de los bloques de contenido propuestos, los objetivos didácticos, las actividades de aprendizaje y de evaluación así como una temporalización indicativa y los procedimientos de trabajo del material incluido. El modulo trabaja la mejora de los alumnos en sus cualidades físicas básicas, los sistemas de entrenamiento, las carreras de vallas, el salto de longitud y la velocidad. Divide el módulo en veinte unidades didácticas y presenta las actividades de aprendizaje que se proponen en cada una de ellas y que, básicamente, consisten en ejercicios de velocidad, salto y calentamiento. Incluye una serie de consideraciones previas y recomendaciones metodológicas para el profesor a la hora de llevar a cabo las actividades de aprendizaje.

Effects of different calcium salts on properties of milk related to heat stability

Insoluble calcium salts were added to milk to increase total calcium by 30 mM, without changing properties influencing heat stability, such as pH and ionic calcium. There were no major signs of instability associated with coagulation, sediment formation or fouling when subjected to ultra high temperature (UHT) and in-container sterilisation. The buffering capacity was also unaltered. On the other hand, addition of soluble calcium salts reduced pH, increased ionic calcium and caused coagulation to occur. Calcium chloride showed the largest destabilising effect, followed by calcium lactate and calcium gluconate. Milk became unstable to UHT processing at lower calcium additions compared to in-container sterilisation.

Effect of replacing calcium salts of palm oil distillate with rapeseed oil, milled or whole rapeseeds on milk fatty-acid composition in cows fed maize silage-based diets

Inclusion of rapeseed feeds in dairy cow diets has the potential to reduce milk fat saturated fatty acid (SFA) and increase cis-monounsaturated fatty acid (cis-MUFA) content but effectiveness may depend on the form in which the rapeseed is presented. Four mid-lactation Holstein dairy cows were allocated to four maize silage-based dietary treatments according to a 4 x 4 Latin Square design, with 28-day experimental periods. Treatments consisted of a control diet (C containing 49 g/kg dry matter (DM) of calcium salts of palm oil distillate (CPO), or 49 g/kg DM of oil supplied as whole rapeseeds (WR), rapeseeds milled with wheat (MR) or rapeseed oil (RO). Replacing CPO with rapeseed feeds had no effect (P > 0.05) on milk fat and protein content, while milk yields were higher (P < 0.05) for RO and MR compared with WR (37.1, 38.1 and 34.3 kg/day, respectively). Substituting CPO with RO or MR reduced (P < 0.05) milk fat total SFA content (69.6, 55.6, 71.7 and 61.5 g/100g fatty acids for C, RO, WR and MR, respectively) and enhanced (P < 0.05) milk cis-9 18:1 MUFA concentrations (corresponding values 18.6, 24.3, 17.0 and 23.0 g/100g fatty acids) compared with C and WR. Treatments RO and MR also increased (P < 0.05) milk trans-MUFA content (4.4, 6.8, 10.5 g/100g fatty acids, C MR and RO, respectively). A lack of significant changes in milk fat composition when replacing CPO with WR suggests limited bioavailability of fatty acids in intact rapeseeds. In conclusion, replacing a commercial palm oil-based fat supplement in the diet with milled rapeseeds or rapeseed oil represented an effective strategy to alter milk fatty acid composition with the potential to improve human health. Inclusion of processed rapeseeds offered a good compromise for reducing milk SFA and increasing cis-MUFA, whilst minimising milk trans-MUFA and negative effects on animal performance.

Effect of replacing calcium salts of palm oil distillate with extruded linseeds on milk fatty acid composition in Jersey and Holstein cows

Clinical and biomedical studies have provided evidence for the critical role of n-3 fatty acids on the reduction of chronic disease risk in humans, including cardiovascular disease. In the current experiment, the potential to enhance milk n-3 content in two breeds with inherent genetic differences in mammary lipogenesis and de novo fatty acid synthesis was examined using extruded linseeds. Six lactating cows (three Holstein and three Jersey) were used in a two-treatment switchback design with 3 × 21-day experimental periods to evaluate the effect of iso-energetic replacement of calcium salts of palm oil distillate (CPO) in the diet (34 g/kg dry matter (DM)) with 100 g/kg DM extruded linseeds (LIN). For both breeds, replacing CPO with LIN had no effect (P > 0.05) on DM intake or milk yield, but reduced (P < 0.05) milk fat and protein yield (on average, from 760 to 706 and 573 to 552 g/day, respectively). Relative to CPO, the LIN treatment reduced (P < 0.01) total saturated fatty acid content and enhanced (P < 0.001) 18:3n-3 in milk, whereas breed by diet interactions were significant for milk fat 16:0, total trans fatty acid and conjugated linoleic acid concentrations. Increases in 18:3n-3 intake derived from LIN in the diet were transferred into milk with a mean marginal transfer efficiency of 1.8%. Proportionate changes in milk fatty acid composition were greater in the Jersey, highlighting the importance of diet–genotype interactions on mammary lipogenesis. More extensive studies are required to determine the role of genotype on milk fat composition responses to oilseeds in the diet.

Solid-state interconversions of coordination networks and hydrogen-bonded salts

Thermal or chemical treatment of crystalline 4,4-bipyridinium salts of [MCl4]2- (M=Co, Zn, Fe, or Pt) leads to HCl loss and formation of coordination network solids [{MCl2(4,4-bipy)}n]. For M=Co, Zn, and Fe, these solids can also be prepared by mechanochemical means. Their exposure to HCl vapor or the mechanochemical reaction of metal dichlorides with [4,4-H2bipy]Cl2 gives [4,4-H2bipy]2+ salts of [CoCl4]2-, [ZnCl4]2-, and, for the first time, [FeCl4]2-.

Synthesis of multicarboxylic acid appended imidazolium ionic liquids and their application in palladium-catalyzed selective oxidation of styrene

A series of multicarboxylic acid appended imidazolium ionic liquids ( McaILs) with chloride [ Cl](-) or bromide [ Br](-) as anions have been synthesized and characterized. Deprotonation of these ionic acids gives the corresponding zwitterions. Re-protonation of the zwitterions with strong Bronsted acids gives a series of new ionic acid-adducts, many of which remained as room-temperature ionic liquids. A new catalytic system, McaIL/PdCl2 for the selective catalytic oxidation of styrene to acetophenone with hydrogen peroxide as an oxidant has been attempted. In the presence of McaILs, it is found that the quantity of palladium chloride PdCl2 used can be greatly reduced while the activity ( TOF) and selectivity towards acetophenone are enhanced sharply. It is also shown that the catalytic properties of this system could be finely tuned through the molecular design of the McaILs. The best TOF value obtained so far is 146 h(-1) with 100% conversion of styrene at 93% selectivity to acetophenone. In addition, the catalytic activity has been maintained for at least ten catalytic cycles.

Molecular dynamics simulations of threadlike cetyltrimethylammonium chloride micelles: effects of sodium chloride and sodium salicylate salts

We use atomistic molecular dynamics simulations to probe the effects of added sodium chloride (NaCl) and sodium salicylate (NaSal) salts on the spherical-to-threadlike micelle shape transition in aqueous solutions of cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) surfactants. Long threadlike micelles are found to be unstable and break into spherical micelles at low concentrations or NaCl, but remain stable for 20 ns above a threshold value of [NaCl] approximate to 3.0 M, which is about 2.5 times larger than the experimental salt concentration at which the transition between spherical and rodlike micelles occurs. The chloride counterions associate weakly oil the surface of the CTAC micelles with the degree of counterion dissociation decreasing slightly with increasing [NaCl] on spherical micelles, but dropping significantly on the threadlike micelles tit high [NaCl]. This effect indicates that the electrolyte ions drive the micellar shape transition by screening the electrostatic repulsions between the micellar headgroups, The aromatic salicylate counterions, on the other hand, penetrate inside the micelle with their hydrophilic groups staying in the surfactant headgroup region and the hydrophobic groups partially embedded into the hydrophobic core of the micelle. The strong association of the salicylate ions with the surfactant headgroups leads to dense packing of the surfactant molecules, which effectively reduces the surface area per surfactant, and increases intramicellar ordering of the surfactant headgroups, favoring the formation of long threadlike micelles. Simulation predictions of the geometric and electrostatic properties of the spherical and threadlike micelles are in good agreement with experiments.