Síntesi i estructura de lligands hexaazamacrocíclics i dels seus complexos de Zn. Estudis de catàlisi i de fenòmens de reconeixement molecular amb substrats aniònics

Es realitza una breu introducció a la Química Supramolecular, la qual estudia les estructures i funcions de les associacions que resulten de la unió d'espècies moleculars a través d'enllaços intermoleculars, no covalents. El reconeixement molecular, reactivitat i transport són les funcions bàsiques de les espècies supramoleculars. El present treball tracta de la química supramolecular d'anions i del potential efecte catalític de complexos de Zinc amb lligands hexaazamacrocilics en reaccions de hidròlisis d'esters de fosfat. Els lligands descrits en aquest treball són lligands macrocíclics hexadentats formats per amines secundàries o terciàries enllaçades a cadenes alquíliques de dos o tres àtoms de carbonis formant dos braços, que estan unides per un espaiador, El conjunt de lligands que s'estudien permeten estudiar els diferents factors, geomètrics, electrònics i estèrics que controlen els fenòmens de reconeixement molecular. El treball descriu en detall els procediments de síntesi i la caracterització d'aquest conjunt de lligands. S'ha realitzat un estudi sistemàtic dels diferents factors que afecten als fenòmens de reconeixement molecular entre lligands macrocíclics (L), descrits anteriorment i substrats aniònics (S): fosfats, polifosfats i dicarboxilats. Els estudis s'han realitzat tant en dissolució aquosa, a partir de mesures potenciomètriques, com en estat sòlid per difracció de Raig-X a partir de la obtenció de les estructures cristal·lines dels complexos. La força de l'enllaç en els complexos ternaris H:L:S es racionalitza en termes d'enllaç per pont d'hidrogen, interaccions electrostàtiques i interaccions per -Stacking. Així mateix es racionalitza la importància de les dimensions i forma de la cavitat en el grau d'interacció. Actualment hi ha un gran interès en l'estudi del paper que juguen els ions metàl·lics en el centre actiu dels metal·loenzims hidrolítics tal com la carboxipeptidasa, que catalitza la hidròlisi d'aminoàcids C-terminals de substrats polipeptídics, l'anhidrasa carbònica, que catalitza la reacció d'hidratació del CO2 per donar hidrogencarbonat, la fosfatasa alcalina, que actua catalitzant la hidròlisi no específica de monoesters de fosfats a pH alcalí. El Zn(II) és un metall que es troba sovint formant part dels centres actius dels metal·loenzims i és el segon element de transició més abundant en els organismes vius. Per aquest motiu són útils els models sintètics que puguin actuar com a mimetitzadors de reaccions bioinorgàniques en les que els metal·loenzims juguen un paper com a catalitzadors. Els models sintètics són complexos de metalls de transició formats per un lligand o lligands en el seu entorn de coordinació més immediat que tinguin efectes electrònics i estèrics els més similar possible als que es produeixen en el centre actiu dels enzims. Donat la importància dels complexos de Zn(II) com a models biomimètics de metal·loenzims hidrolítics, s'han sintetitzat i caracteritzat complexos dinuclears de Zn(II) amb lligands hexaazamacrocíclics descrits anteriorment. S'ha realitzat un estudi de la seva activitat catalítica en la hidròlisi d'un ester activat, l'acetat de p-nitrofenil, un substrat característic que s'utilitza per analitzar l'activitat catalítica dels models biomimètics.

Síntesi i Reactivitat de nous Macrocicles Nitrogenats Poliinsaturats

En aquesta tesi s'han sintetitzat macrocicles nitrogenats poliinsaturats de diferents mides i s'ha estudiat la seva reactivitat. S'han preparat macrocicles de quinze i setze baules triacetilènics i de quinze baules contenint dos triples i un doble enllaç a l'estructura. S'ha estudiat la ciclotrimerització [2+2+2] d'aquests macrocicles catalitzada per metalls de transició en dissolvents orgànics convencionals o en sals foses. S'han sintetitzat complexos de rodi contenint un lligand carbènic N-heterocíclic per tal d'utilitzar-los com a catalitzadors alternatius al complex de Wilkinson en les reaccions de ciclotrimerització dels macrocicles poliinsaturats i d'altres anàlegs oberts. Els complexos carbènics sintetitzats han presentat una eficiència lleugerament superior a la del catalitzador de Wilkinson. També s'ha iniciat un estudi mecanístic de la cicloisomerització d'aquests macrocicles induïda tèrmicament. Finalment, s'han preparat macrocicles de catorze i dinou baules contenint un nucli endiínic a més d'altres insaturacions i s'ha estudiat la corresponent ciclació de Bergman en estat sòlid.

Síntesi, estructura i reactivitat de nous complexos de Cu, Ag i Ni contenint lligands triazamacrocíclics. Aplicacions en l'activació d'enllaços

· S'ha preparat i caracteritzat una família de complexos de Cu(III) contenint lligands triazamacrocíclics, estudiant-se les seves propietats estructurals, espectroscòpiques i redox. Aquesta àmplia família de complexos tenen un gran interès perquè permeten descriure les propietats dels complexos de Cu en un estat d'oxidació poc habitual i a més ens han permès mesurar de manera quantitativa l'efecte Meyerstein. · Una nova família de complexos de Cu(I) amb els lligands triazamacrocíclics es sintetitzada i caracteritzada per tècniques espectroscòpiques i estructurals, demostrant que aquests complexos presenten diferents estructures a l'estat sòlid i en dissolució. Així doncs, mentre que en dissolució es demostra per RMN que es tracta d'una espècie monomèrica, la determinació estructural per difracció de raigs X d'aquests complexos de Cu(I), ens confirma la formació d'espècies polimèriques. Per altra banda, s'ha estudiat la seva reactivitat; a) la seva implicació en la formació de lligands deuterats mitjançant l'intercanvi H/D en condicions suaus i b) la formació de complexos bisfenoxo a partir de la reactivitat entre els corresponents complexos de Cu(I) i oxigen molecular. De la mateixa manera, s'ha preparat el corresponent anàleg de Ag(I) en estat sòlid, obtenint la formació d'un polímer de Ag(I), el qual presenta a l'estat sòlid una estructura en forma de ziga-zaga, diferent a l'estructura del polímer de Cu(I), que és lineal. · S'ha determinat i proposat el mecanisme que té lloc en l'activació de l'enllaç C-H i posterior reacció de transferència per tal d'estabilitzar els productes finals mitjançant una reacció de desproporció. El seguiment de la reacció té lloc mitjançant tècniques espectroscòpiques com UV-vis. Dit seguiment, ens permet determinar les diferents influències electròniques sobre la reacció de formació dels complexos organometàl·lics de Cu(III). A més a més, el seguiment de la reacció a baixa temperatura ens permet determinar espectroscòpica i teòricament la formació d'un intermedi de Cu(II), i mitjançant la determinació dels paràmetres cinètics i termodinàmics es proposa un mecanisme de reacció. Posteriorment, s'ha assajat la reactivitat d'una sal de Cu(II) amb un lligand macrocíclic que conté un grup metil en el carboni orientat cap al centre del macrocicle, implicant la formació d'un intermedi agòstic. De la determinació estructural d'aquest intermedi de CuII i del lligand protonat, s'extreuen una sèrie de conclusions molt interessants, com són la demostració estructural de l'activació de l'enllaç C-C en la primera etapa de formació i de manera anàloga poder comparar-ho amb els sistemes macrocíclics HL2-HL6, demostrant la possible formació d'un intermedi agòstic, on es produeix l'activació de l'enllaç C-H. Aquesta similitud estaria d'acord amb els sistemes HL2-HL6, els quals espectroscòpica i teòricament s'havia detectat la presència d'un intermedi de característiques similars. Degut a l'acidesa d'aquest protó, i gràcies a la presència d'una base com és el propi lligand, aquest podia ésser extret donant lloc a la formació dels corresponents organometàl·lics de Cu(III). Dita estructura també representa un dels pocs exemples d'un organometàl·lic de CuII, un estat d'oxidació poc conegut dins d'aquest camp. · S'ha descrit la reactivitat dels nous complexos organometàl·lics de Cu(III), els quals sota medi pròtic i en condicions àcides o neutres són espècies totalment estables, però en condicions bàsiques o reductores aquestes espècies reaccionen donant lloc a la formació de noves espècies de tipus bisfenoxo, on el Cu es troba en estat d'oxidació +2. S'han caracteritzat mitjançant difracció de RX, on es s'observa l'entorn químic del Cu, la geometria del complex bisfenoxo i l'hidroxilació de l'anell aromàtic. · Finalment, s'ha descrit per primera vegada la síntesi i caracterització d'uns nous complexos organometàl·lics de Ni. Aquests són sintetitzats en base als càlculs teòrics realitzats sobre els nostres sistemes macrocíclics. Per aquests complexos hem investigat l'efecte del metall, canviant el coure per altres metalls de la primera sèrie de transició (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) i de la segona sèrie de transició (Ru, Rh, Pd, Ag). Els resultats demostren que el Ni(II), és el metall que presenta una major capacitat de l'activació de l'enllaç C-H en aquests sistemes aromàtics. Aquests compostos s'oxiden lentament cap a complexos de Ni(III). Per altra banda, l'addició d'una sal de clor sobre una solució d'un complex de Ni(II) permet aïllar el corresponent complex de Ni(III), caracteritzat per ressonància de spin electrònic

i-Cobb - An innovative technique in spinal radiographic measurement

The measurement of Cobb angles from radiographs is routine practice in spinal clinics. The technique relies on the use and availability of specialist equipment such as a goniometer, cobbometer or protractor. The aim of this study was to validate the use of i-Phone (Apple Inc) combined with Tilt Meter Pro software as compared to a protractor in the measurement of Cobb angles. Between November 2008 and December 2008 20 patients were selected at random from the Paediatric Spine Research Groups Database. A power calculation was performed which indicated if n=240 measurements the study had a 96% chance of detecting a 5 degree difference between groups. All patients had idiopathic scoliosis with a range of curve types and severities. The study found the i-Phone combined with Tilt Meter Pro software offers a faster alternative to the traditional method of Cobb angle measurement. The use of i-Phone offers a more convenient way of measuring Cobb angles in the outpatient setting. The intra-observer repeatability of the iPhone is equivalent to the protractor in the measurement of Cobb angles.

Low-complexity estimation of CFO and frequency independent I/Q mismatch for OFDM systems

CFO and I/Q mismatch could cause significant performance degradation to OFDM systems. Their estimation and compensation are generally difficult as they are entangled in the received signal. In this paper, we propose some low-complexity estimation and compensation schemes in the receiver, which are robust to various CFO and I/Q mismatch values although the performance is slightly degraded for very small CFO. These schemes consist of three steps: forming a cosine estimator free of I/Q mismatch interference, estimating I/Q mismatch using the estimated cosine value, and forming a sine estimator using samples after I/Q mismatch compensation. These estimators are based on the perception that an estimate of cosine serves much better as the basis for I/Q mismatch estimation than the estimate of CFO derived from the cosine function. Simulation results show that the proposed schemes can improve system performance significantly, and they are robust to CFO and I/Q mismatch.

"Well, now I'm upset": Moral and social orders in the playground

There is much still to learn about how young children’s membership with peers shapes their constructions of moral and social obligations within everyday activities in the school playground. This paper investigates how a small group of girls, aged four to six years, account for their everyday social interactions in the playground. They were video-recorded as they participated in a pretend game of school. Several days later, a video-recorded excerpt of the interaction was shown to them and invited to comment on what was happening in the video. This conversation was audio-recorded. Drawing on a conversation analysis approach, this chapter shows that, despite their discontent and complaining about playing the game of school, the girls’ actions showed their continued orientation to the particular codes of the game, of ‘no going away’ and ‘no telling’. By making relevant these codes, jointly constructed by the girls during the interview, they managed each other’s continued participation within two arenas of action: the pretend, as a player in a pretend game of school; and the real, as a classroom member of a peer group. Through inferences to explicit and implicit codes of conduct, moral obligations were invoked as the girls attempted to socially exclude or build alliances with others, and enforce their own social position. As well, a shared history that the girls re-constructed has moral implications for present and future relationships. The girls oriented to the history as an interactional resource for accounting for their actions in the pretend game. This paper uncovers how children both participate in, and shape, their everyday social worlds through talk and interaction and the consequences a taken-for-granted activity such as playing school has for their moral and social positions in the peer group.

Concurrent multi-scale modeling of civil infrastructures for analyses on structural deterioration—Part I : Modeling methodology and strategy

This paper aims to develop the methodology and strategy for concurrent finite element modeling of civil infrastructures at the different scale levels for the purposes of analyses of structural deteriorating. The modeling strategy and method were investigated to develop the concurrent multi-scale model of structural behavior (CMSM-of-SB) in which the global structural behavior and nonlinear damage features of local details in a large complicated structure could be concurrently analyzed in order to meet the needs of structural-state evaluation as well as structural deteriorating. In the proposed method, the “large-scale” modeling is adopted for the global structure with linear responses between stress and strain and the “small-scale” modeling is available for nonlinear damage analyses of the local welded details. A longitudinal truss in steel bridge decks was selected as a case to study how a CMSM-of-SB was developed. The reduced-scale specimen of the longitudinal truss was studied in the laboratory to measure its dynamic and static behavior in global truss and local welded details, while the multi-scale models using constraint equations and substructuring were developed for numerical simulation. The comparison of dynamic and static response between the calculated results by different models indicated that the proposed multi-scale model was found to be the most efficient and accurate. The verification of the model with results from the tested truss under the specific loading showed that, responses at the material scale in the vicinity of local details as well as structural global behaviors could be obtained and fit well with the measured results. The proposed concurrent multi-scale modeling strategy and implementation procedures were applied to Runyang cable-stayed bridge (RYCB) and the CMSM-of-SB of the bridge deck system was accordingly constructed as a practical application.

I-cobb - An innovative technique in spinal radiographic measurement

The measurement of Cobb angles on radiographs of patients with spinal deformities is routine practice in spinal clinics. The technique relies on the use and availability of specialist equipment such as a goniometer, cobbometer or protractor. The aim of this study was to validate the use of i-Phone (Apple Inc) combined with Tilt Meter Pro software as compared to a protractor in the measurement of Cobb angles. The i-Phone combined with Tilt Meter Pro software offers a faster alternative to the traditional method of Cobb angle measurement. The use of i-Phone offers a more convenient way of measuring Cobb angles in the outpatient setting. The intra-observer repeatability of the iPhone is equivalent to the protractor in the measurement of Cobb angles.

“I am a secondary teacher and I teach history and SOSE” : negotiating pre-service teacher identities in times of curriculum change

Secondary social education in Australia is set to change with the new national history curriculum but integrated social education will continue in the middle years of schooling. Competing discourses of disciplinary and integrated social education approaches create new challenges for pre-service teachers as identification with a teaching area is an important aspect of developing a broader teacher identity. Feedback on a compulsory, final year curriculum studies unit revealed the majority of secondary pre-service teachers identified with at least one social science discipline. However, only a small number listed the integrated social education curriculum of Studies of Society and Environment (SOSE), even though SOSE was an essential part of their brief. More complex identities were revealed in post-teaching practice interviews. In times of curriculum change, attention to pre-service teachers’ disciplinary knowledge is critical in developing a stable subject identity.