Synthesis, characterization and enantioselective free radical reductions of (1R,2S,5R)-menthyldiphenylgermane and its enantiomer

(1R,2S,5R)-Menthyldiphenylgermane and its enantiomer have been prepared in a few steps from germanium tetrachloride. The initial step in this sequence, namely the reaction between germanium tetrachloride and menthylmagnesium chloride, produces menthylgermanium trichloride, which is the exclusive product of this Grignard reaction, presumably due to the bulk of the menthyl group. When used at a low temperature (−78 °C) and in conjunction with Lewis acids, such as magnesium salts, these chiral germanes are capable of reducing ester functionalized radicals in high enantioselectivity, but in low-moderate yield. For example, (R)-naproxen ethyl ester was obtained in 15% yield and 99% ee by reaction in toluene of 2-bromonaproxen ethyl ester with (1R,2S,5R)-menthyldiphenylgermane in toluene at −78 °C in the presence of magnesium bromide. At 80 °C, (1R,2S,5R)-menthyldiphenylgermane reacted with primary alkyl radicals with a rate constant of 1.02 × 10⁶ M⁻¹ s⁻¹. Kinetic studies reveal the Arrhenius expression for this reaction to be: log(k/M⁻¹ s⁻¹) = (11.1 ± 0.4) − (34.6 ± 3.1)/θ where θ=2.3RT kJ mol⁻¹.

A study of nitronyl and imino nitroxide radicals attached to heterocyclic cores

Stabile organische Radikale mit zusätzlichen Funktionalitäten wie Donor/Akzepotor Eigenschaften und Ligandeneignung für Übergangsmetallkomplexierung repräsentieren eine synthetische Herausforderung beim Streben nach der Konstruktion hochdimensionaler heterospin Strukturen. In diesem Hinblick wurden acht neue Hochspinbiradikal-Moleküle zusammen mit ihren Monoradikal- Pendants in dieser Arbeit hergestellt. Die Wahl der Liganden als organische Distanzhalter der Radikaleinheiten wurde auf stickstoffhaltige Heterozyklen (Pyridin und Pyrazol) gelenkt. Diese wurden weiterhin mit den stabilen Spinträgern Nitronylnitroxid- (NN) und Iminonitroxidfragmenten (IN) dekoriert. Ihre Synthese beinhaltete mehrstufige Umsetzungen (Brominierung, Iodierung, N- und Carbaldehyd Schutzgruppen, Stille-Kupplung, Grignard Reaktion, etc.) um die Mono- und Dicarbaldehyd-heterocyclenderivate als Schlüsselvorläufer der Radikaleinheiten zu gewinnen. Die Carbaldehyd-Zwischenstufen wurden Kondensationsreaktionen mit 2,3-Dimethyl-2,3-bis(hydroxylamino)-butan unterworfen (üblicherweise in Dioxan unter Argon für ~ 7 Tage), gefolgt von der Oxidation der Bis-hydroxylimidazolidin-Vorläufer unter Phasentransferkatalyse (NaIO4/H2O). Die Radikalmoleküle wurden mit verschiedenen spektroskopischen Methoden untersucht (FT/IR, UV/Vis/ EPR etc.) und ihre Einkristalle mit Röntgenstrahlbeugung gemessen. Die UV/VIS- Lösungsspektren zeigten in einem breiten Bereich verschiedener Lösungsmittelpolaritäten keine spezifische Wechselwirkung zwischen Lösungsmittel und Radikaleinheit, während ihre Stabilitäten in protischen Lösunsgmitteln wie MeOH stark abnahmen. Als Pulver konnten sie jedoch im Kühlschrank an der Luft für eine Jahr gelagert werden, ohne sich zu zersetzen. Die spektroskopischen Fingerabdrücke der Radikale wurden eindeutig identifiziert and erschienen stark abhängig vom Typ des pi-Ringsystems an das die Spinträger gekoppelt wurden. Basierend auf diesen Informationen wurde ein schnelles Protokoll etabliert, das eine direkte Zuordnung der Art der Radikale und ihrer Anzahl ermöglicht, sowie ihre Reinheit und Verunreinigungen zu definieren. In Lösung bestätigte die Analyse der EPR Spektren der Biradikale die starke Austauschwechselwirkung J zwischen den Radikalfragmenten über die Kopplungseinheiten (J >> an, an ist die Stickstoffhyperfeinkopplungskonstante). Dies wurde weiter unterstützt durch die Beobachtungen in gefrorener Lösung über die Nullfeldaufspaltungen und verbotenen Halbfeldübergänge (Δms = 2). Die Temperaturabhängigkeiten der Δms = 2 - EPR Signale wurden bis herunter auf 4 K gemessen und das exakte Vorzeichen und die Größe von J ermittelt. Diese Arbeit unterstreicht die Möglichkeit über synthetische Chemie eine Feineinstellung der „through bond“ Austauschwechselwirkung zwischen verwandten pi- und sigma- konjugierten Heterozyklen zu erreichen, in denen der S = 1 Grundzustand angenommen wird. Zusätzlich zeigten diese Resultate, dass die Übertragung der Spinpolarisation durch verschiedene Koppler sehr effektiv war.

Design and synthesis of constrained azacyclic pyrrolidine analogues of FTY720 as anticancer agents & metal coordination-controlled and bifunctional catalysis toward tertiary β-Ketols

Cette thèse se compose en deux parties: Première Partie: La conception et la synthèse d’analogues pyrrolidiniques, utilisés comme agents anticancéreux, dérivés du FTY720. FTY720 est actuellement commercialisé comme médicament (GilenyaTM) pour le traitement de la sclérose en plaques rémittente-récurrente. Il agit comme immunosuppresseur en raison de son effet sur les récepteurs de la sphingosine-1-phosphate. A fortes doses, FTY720 présente un effet antinéoplasique. Cependant, à de telles doses, un des effets secondaires observé est la bradycardie dû à l’activation des récepteurs S1P1 et S1P3. Ceci limite son potentiel d’utilisation lors de chimiothérapie. Nos précédentes études ont montré que des analogues pyrrolidiniques dérivés du FTY720 présentaient une activité anticancéreuse mais aucune sur les récepteurs S1P1 et S1P3. Nous avons soumis l’idée qu’une étude relation structure-activité (SARs) pourrait nous conduire à la découverte de nouveaux agents anti tumoraux. Ainsi, deux séries de composés pyrrolidiniques (O-arylmethyl substitué et C-arylmethyl substitué) ont pu être envisagés et synthétisés (Chapitre 1). Ces analogues ont montré d’excellentes activités cytotoxiques contre diverses cellules cancéreuses humaines (prostate, colon, sein, pancréas et leucémie), plus particulièrement les analogues actifs qui ne peuvent pas être phosphorylés par SphK, présentent un plus grand potentiel pour le traitement du cancer sans effet secondaire comme la bradycardie. Les études mécanistiques suggèrent que ces analogues de déclencheurs de régulation négative sur les transporteurs de nutriments induisent une crise bioénergétique en affamant les cellules cancéreuses. Afin d’approfondir nos connaissances sur les récepteurs cibles, nous avons conçu et synthétisé des sondes diazirine basées sur le marquage d’affinité aux photons (méthode PAL: Photo-Affinity Labeling) (Chapitre 2). En s’appuyant sur la méthode PAL, il est possible de récolter des informations sur les récepteurs cibles à travers l’analyse LC/MS/MS de la protéine. Ces tests sont en cours et les résultats sont prometteurs. Deuxième partie: Coordination métallique et catalyse di fonctionnelle de dérivés β-hydroxy cétones tertiaires. Les réactions de Barbier et de Grignard sont des méthodes classiques pour former des liaisons carbone-carbone, et généralement utilisées pour la préparation d’alcools secondaires et tertiaires. En vue d’améliorer la réaction de Grignard avec le 1-iodobutane dans les conditions « one-pot » de Barbier, nous avons obtenu comme produit majoritaire la β-hydroxy cétone provenant de l’auto aldolisation de la 5-hexen-2-one, plutôt que le produit attendu d’addition de l’alcool (Chapitre 3). La formation inattendue de la β-hydroxy cétone a également été observée en utilisant d’autres dérivés méthyl cétone. Étonnement dans la réaction intramoléculaire d’une tricétone, connue pour former la cétone Hajos-Parrish, le produit majoritaire est rarement la β-hydroxy cétone présentant la fonction alcool en position axiale. Intrigué par ces résultats et après l’étude systématique des conditions de réaction, nous avons développé deux nouvelles méthodes à travers la synthèse sélective et catalytique de β-hydroxy cétones spécifiques par cyclisation intramoléculaire avec des rendements élevés (Chapitre 4). La réaction peut être catalysée soit par une base adaptée et du bromure de lithium comme additif en passant par un état de transition coordonné au lithium, ou bien soit à l’aide d’un catalyseur TBD di fonctionnel, via un état de transition médiée par une coordination bidenté au TBD. Les mécanismes proposés ont été corroborés par calcul DFT. Ces réactions catalytiques ont également été appliquées à d’autres substrats comme les tricétones et les dicétones. Bien que les efforts préliminaires afin d’obtenir une enantioselectivité se sont révélés sans succès, la synthèse et la recherche de nouveaux catalyseurs chiraux sont en cours.

Design and synthesis of constrained azacyclic pyrrolidine analogues of FTY720 as anticancer agents & metal coordination-controlled and bifunctional catalysis toward tertiary β-Ketols

Cette thèse se compose en deux parties: Première Partie: La conception et la synthèse d’analogues pyrrolidiniques, utilisés comme agents anticancéreux, dérivés du FTY720. FTY720 est actuellement commercialisé comme médicament (GilenyaTM) pour le traitement de la sclérose en plaques rémittente-récurrente. Il agit comme immunosuppresseur en raison de son effet sur les récepteurs de la sphingosine-1-phosphate. A fortes doses, FTY720 présente un effet antinéoplasique. Cependant, à de telles doses, un des effets secondaires observé est la bradycardie dû à l’activation des récepteurs S1P1 et S1P3. Ceci limite son potentiel d’utilisation lors de chimiothérapie. Nos précédentes études ont montré que des analogues pyrrolidiniques dérivés du FTY720 présentaient une activité anticancéreuse mais aucune sur les récepteurs S1P1 et S1P3. Nous avons soumis l’idée qu’une étude relation structure-activité (SARs) pourrait nous conduire à la découverte de nouveaux agents anti tumoraux. Ainsi, deux séries de composés pyrrolidiniques (O-arylmethyl substitué et C-arylmethyl substitué) ont pu être envisagés et synthétisés (Chapitre 1). Ces analogues ont montré d’excellentes activités cytotoxiques contre diverses cellules cancéreuses humaines (prostate, colon, sein, pancréas et leucémie), plus particulièrement les analogues actifs qui ne peuvent pas être phosphorylés par SphK, présentent un plus grand potentiel pour le traitement du cancer sans effet secondaire comme la bradycardie. Les études mécanistiques suggèrent que ces analogues de déclencheurs de régulation négative sur les transporteurs de nutriments induisent une crise bioénergétique en affamant les cellules cancéreuses. Afin d’approfondir nos connaissances sur les récepteurs cibles, nous avons conçu et synthétisé des sondes diazirine basées sur le marquage d’affinité aux photons (méthode PAL: Photo-Affinity Labeling) (Chapitre 2). En s’appuyant sur la méthode PAL, il est possible de récolter des informations sur les récepteurs cibles à travers l’analyse LC/MS/MS de la protéine. Ces tests sont en cours et les résultats sont prometteurs. Deuxième partie: Coordination métallique et catalyse di fonctionnelle de dérivés β-hydroxy cétones tertiaires. Les réactions de Barbier et de Grignard sont des méthodes classiques pour former des liaisons carbone-carbone, et généralement utilisées pour la préparation d’alcools secondaires et tertiaires. En vue d’améliorer la réaction de Grignard avec le 1-iodobutane dans les conditions « one-pot » de Barbier, nous avons obtenu comme produit majoritaire la β-hydroxy cétone provenant de l’auto aldolisation de la 5-hexen-2-one, plutôt que le produit attendu d’addition de l’alcool (Chapitre 3). La formation inattendue de la β-hydroxy cétone a également été observée en utilisant d’autres dérivés méthyl cétone. Étonnement dans la réaction intramoléculaire d’une tricétone, connue pour former la cétone Hajos-Parrish, le produit majoritaire est rarement la β-hydroxy cétone présentant la fonction alcool en position axiale. Intrigué par ces résultats et après l’étude systématique des conditions de réaction, nous avons développé deux nouvelles méthodes à travers la synthèse sélective et catalytique de β-hydroxy cétones spécifiques par cyclisation intramoléculaire avec des rendements élevés (Chapitre 4). La réaction peut être catalysée soit par une base adaptée et du bromure de lithium comme additif en passant par un état de transition coordonné au lithium, ou bien soit à l’aide d’un catalyseur TBD di fonctionnel, via un état de transition médiée par une coordination bidenté au TBD. Les mécanismes proposés ont été corroborés par calcul DFT. Ces réactions catalytiques ont également été appliquées à d’autres substrats comme les tricétones et les dicétones. Bien que les efforts préliminaires afin d’obtenir une enantioselectivité se sont révélés sans succès, la synthèse et la recherche de nouveaux catalyseurs chiraux sont en cours.

A G. C./M. S. study of the reaction and decomposition products of pentafluorophenyl-grignard and lithium reagents

Decomposition and side reactions of, and the synthetic use of, pentafluorophenylmagnesium bromide and pentafluorophenyllithium have been investigated using G,C9/M.S, techniques• Their reactions with reagents such as CgF^X (X - H, F, CI, Br, 1), C6F4X2 (X - H, CI)f C6F3C13, C6H6. (CgX5)3P (X = H, F), (C6X5)3P=0 (X = H, F), (CgX5)Si (CH3)3 (X = H, F) and (CH0K SiCl , n = 1,2, in ether or ether/n-hexane were studied• In addition to the principal reaction of synthetic use, namely the replacement of a halogen by a pentafluorophenyl group, two types of side reactions were observed* These were (i) intermolecular loss of LiF via a nucleophilic substitution, and (ii) intramolecular loss of LiF, followed by the addition of either inorganic salts such as lithium or magnesium halides, or organometal compounds such as organolithium or organo-Grigaard* G.C«/M.S. techniques were routinely employed to study complicated reaction mixtures. Although mass spectrometry alone has disadvantages for the identification of isomers, deduction of the most probable pathway often helps overcome this problem.

Improving the yield of the exhaustive grignard alkylation of N-benzylphthalimide

The tetraalkylation of N-benzylphthalimide is the major yield limiting step in the common synthetic route to isoindoline nitroxides. The progress of this reaction was found to be limited by the formation of previously unobserved mono- and dialkyl side products that do not lead to the desired product. The yield for the tetraalkylation of N-benzylphthalimide with ethylmagnesium iodide could be increased (60% over 2 steps) when a step-wise addition sequence was employed. The new two step synthesis offers a practical preparative scale alternative to the current approach.

Catalytic Reactions of Titanium Alkoxides with Grignard Reagents and Imines:A Mechanistic Study

The reactivity of Grignard reagents towards imines in the presence of catalytic and stoichiometric amounts of titanium alkoxides is reported.Alkylation, reduction, and coupling of imines take place. Whereas reductive coupling is the major reaction in stoichiometric reactions, alkylation is favored in catalytic reactions. Mechanistic studies clearly indicate that intermediates involved in the two reactions are different. Catalytic reactions involve a metal alkyl complex. This has been confirmed by reactions of deuterium-labeled substrates and different alkylating agents. Under the stoichiometric conditions, however, titanium olefin complexes are formed through reductive elimination, probably through a multinuclear intermediate.

The chemistry of alpha-oxo ketene cyclic dithioacetal .36. Studies on silica G catalyzed decomposition of adducts of beta,beta-1,3-propylenedithio-alpha,beta-unsaturated arylketones with grignard reagents

beta, beta-1, 3-Piopylenedithio-alpha, beta-unsaturated arylketones 2 via chemoselective 1,2-addition with allyl or benzyl Grignard reagents afforded the corresponding carbinols 3 and 4. Catalysed by silica gel, the carbinols 3 and 4 were converted to the beta,gamma-unsaturated arylketones 5, 6. The mechanism and reaction condition were discussed.

Novel cross-coupling reactions between organotellurides and Grignard reagents employing a MnCl2/CuI catalytic system

We present a general protocol for the cross-coupling reaction of Grignard reagents and organic tellurides. Aryl Grignard reagents react stereospecifically with vinyl tellurides in the presence of a catalytic amount of manganese (II) chloride and copper (I) iodide to produce good yields of the corresponding cross-coupling products. (C) 2012 Published by Elsevier Ltd.

A-REIT seasoned equity offerings : determinants and market reaction

The paper examines the decision by Australian Real Estate Trusts (A-REITs) to issue seasoned equity offerings from 2000 - 2008 and stock market reaction to the offerings using panel data and event study methodologies, respectively. The global financial crisis has resulted in freezing of the Australian bond markets, with several A-REITs left with seasoned equity issuance and asset sales as the only viable modes of raising additional capital. The findings review that leverage and operating risk are negative significant determinants of seasoned equity offerings; profitability and growth opportunities are positive significant determinants. Of the structure and type of properties held by the A-REIT, only stapled management structure and international operations are significant determinants. Type of properties held by A-REITs show inconsistent results. Similar to previous studies of seasoned equity offerings, we find a significant negative abnormal return associated with their announcement and no evidence of excessive leakage of information. Cross-sectional regressions show that the issued amount raised and leverage are significant factors affecting abnormal returns.

Stability and convergence of an implicit numerical method for the non-linear fractional reaction-subdiffusion process

In this paper, we consider the following non-linear fractional reaction–subdiffusion process (NFR-SubDP): Formula where f(u, x, t) is a linear function of u, the function g(u, x, t) satisfies the Lipschitz condition and 0Dt1–{gamma} is the Riemann–Liouville time fractional partial derivative of order 1 – {gamma}. We propose a new computationally efficient numerical technique to simulate the process. Firstly, the NFR-SubDP is decoupled, which is equivalent to solving a non-linear fractional reaction–subdiffusion equation (NFR-SubDE). Secondly, we propose an implicit numerical method to approximate the NFR-SubDE. Thirdly, the stability and convergence of the method are discussed using a new energy method. Finally, some numerical examples are presented to show the application of the present technique. This method and supporting theoretical results can also be applied to fractional integrodifferential equations.

Who needs it? An exploratory investigation into the reaction of small and medium enterprises to mobile data technologies

The technological environment in which contemporary small and medium-sized enterprises (SMEs) operate can only be described as dynamic. The seemingly exponential nature of technological change, characterised by perceived increases in the benefits associated with various technologies, shortening product life cycles and changing standards, provides for the small and medium-sized enterprise a complex and challenging operational context. The development of infrastructures capable of supporting the Wireless Application Protocol (WAP)and associated 'wireless' applications represents the latest generation of technological innovation with potential appeal to SMEs and end-users alike. The primary aim of this research was to understand the mobile data technology needs of SMEs in a regional setting. The research was especially concerned with perceived needs across three market segments; non-adopters of new technology, partial-adopters of new technology and full-adopters of new technology. Working with an industry partner, focus groups were conducted with each of these segments with the discussions focused on the use of the latest WP products and services. Some of the results are presented in this paper.

Emotional and behavioural reaction to intrusive thoughts

A self-report measure of the emotional and behavioural reactions to intrusive thoughts was developed. The paper presents data that confirm the stability, reliability and validity of the new 7-item measure. Emotional and behavioural reactions to intrusions emerged as separate factors on the Emotional and Behavioural Reactions to Intrusions Questionnaire (EBRIQ), a finding confirmed by an independent stress study. Test retest reliability over 30-70 days was good. Expected relationships with other constructs were significant. Stronger negative responses to intrusions were associated with lower mindfulness scores and higher ratings of experiential avoidance, thought suppression and intensity and frequency of craving. The EBRIQ will help explore differences in reactions to intrusive thoughts in clinical and non clinical populations, and across different emotional and behavioural states. It will also be useful in assessing the effects of therapeutic approaches such as mindfulness.