Direct functionalization of heterocyclic and non-heterocyclic arenes

L’application des métaux de transition à la fonctionnalisation directe a ouvert la voie à une nouvelle classe de réactions pour la formation de liens carbone-carbone. De par l'omniprésence des liaisons C–H, l’introduction de nouvelles fonctionnalités chimiques par voie directe et pré-activation minimale s’impose comme une stratégie de synthèse très attrayante. Ainsi, il est envisageable de préparer de manière rapide et efficace des supports complexes menant à des molécules complexes, qui pourraient être utiles dans divers domaines de la chimie. L'objectif principal de la présente thèse vise la fonctionnalisation directe des arènes hétérocycliques et non hétérocycliques et, plus précisément, les techniques d’arylation. Dans un premier temps, nous allons aborder le thème de l’arylation directe tout en mettant l’accent sur les pyridines (Chapitre 1). Ces molécules sont à la base d'une multitude de composés biologiquement actifs et jouent un rôle important dans le domaine des sciences des matériaux, de l’agrochimie et de la synthèse des produits naturels. Dans un deuxième temps, nous discuterons de nos travaux sur l’arylation directe catalysé par un complex de palladium sur des ylures de N-iminopyridinium en soulignant la dérivatisation du sel de pyridinium après une phénylation sp2 (Chapitre 2). L’étude de ce procédé nous a permis de mettre en lumière plusieurs découvertes importantes, que nous expliquerons en détails une à une : l’arylation benzylique directe lorsque des ylures N-iminopyridinium substituées avec un groupement alkyl à la position 2 sont utilisés comme partenaires dans la réaction; les allylations Tsuji-Trost catalysée par un complex de palladium; et l’alkylation directe et sans métal via une catalyse par transfert de phase. Plusieurs défis restent à relever pour le développement de procédés directs utilisant des métaux de transition peu coûteux, d’autant plus que la synthèse par transformation directe des pyridines 2-alcényles, lesquelles sont pertinentes sur le plan pharmacologique, n’a pas encore été rapportée à ce jour. Avec cette problématique en tête, nous avons réussi à mettre au point une alcénylation directe catalysé par un complex de cuivre sur des ylures de N-iminopyridinium. Nous discuterons également d’une nouvelle méthode pour la préparation des iodures de vinyle utilisés dans les couplages. Ces réactions sont non seulement remarquablement chimiosélectives, mais sont aussi applicables à plusieurs substrats (Chapitre 3). En optimisant ce procédé direct, nous avons découvert une façon unique de synthétiser les pyrazolo[1,5-a]pyridines 2-substituées (Chapitre 4). Le mécanisme global met en jeu une séquence tandem de fonctionnalisation-cyclisation directe et un procédé direct en cascade, qui n’avais jamais été rapporté. Cela simplifie ansi la synthèse autrement compliquée de ces substrats en y apportant une solution à un problème de longue date. Dans les deux derniers chapitres, nous examinerons en détail les techniques d’arylation directe qui n'impliquent pas les partenaires de couplage hétérocycliques. Entre autres, au Chapitre 5, nous soulignerons notre découverte d’un umpolung dirigé et catalysé par un complexe de palladium du benzène et de quelques autres dérivés arènes. Il s’agit là du premier cas de fonctionnalisation directe dans laquelle le groupe directeur se trouve sur le partenaire halogène et il s’ajoute à la courte liste d’exemples connus dans la littérature rapportant une arylation directe du benzène. Finalement, au Chapitre 6, nous passerons en revue une nouvelle arylation directe catalysée au fer, qui se veut un procédé peu coûteux, durable et présentant une économie d’atomes. Nous discutons des substrats possibles ainsi des études mécanistiques réalisés.

Études vers la synthèse totale de l'indolizidine 223A

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

Synthèse stéréosélective de pipéridines et activation électrophile chimiosélective d’amides en présence de dérivés de la pyridine

L’importance des produits naturels dans le développement de nouveaux médicaments est indéniable. Malheureusement, l’isolation et la purification de ces produits de leurs sources naturelles procure normalement de très faibles quantités de molécules biologiquement actives. Ce problème a grandement limité l’accès à des études biologiques approfondies et/ou à une distribution sur une grande échelle du composé actif. Par exemple, la famille des pipéridines contient plusieurs composés bioactifs isolés de sources naturelles en très faible quantité (de l’ordre du milligramme). Pour pallier à ce problème, nous avons développé trois nouvelles approches synthétiques divergentes vers des pipéridines polysubstituées contenant une séquence d’activation/désaromatisation d’un sel de pyridinium chiral et énantioenrichi. La première approche vise la synthèse de pipéridines 2,5-disubstituées par l’utilisation d’une réaction d’arylation intermoléculaire sur des 1,2,3,4-tétrahydropyridines 2-substituées. Nous avons ensuite développé une méthode de synthèse d’indolizidines et de quinolizidines par l’utilisation d’amides secondaires. Cette deuxième approche permet ainsi la synthèse formelle d’alcaloïdes non-naturels à la suite d’une addition/cyclisation diastéréosélective et régiosélective sur un intermédiaire pyridinium commun. Finalement, nous avons développé une nouvelle approche pour la synthèse de pipéridines 2,6-disubstituées par l’utilisation d’une réaction de lithiation dirigée suivie d’un couplage croisé de Negishi ou d’un parachèvement avec un réactif électrophile. Le développement de transformations chimiosélectives et versatiles est un enjeu crucial et actuel pour les chimistes organiciens. Nous avons émis l’hypothèse qu’il serait possible d’appliquer le concept de chimiosélectivité à la fonctionnalisation d’amides, un des groupements le plus souvent rencontrés dans la structure des molécules naturelles. Dans le cadre précis de cette thèse, des transformations chimiosélectives ont été réalisées sur des amides secondaires fonctionnalisés. La méthode repose sur l’activation de la fonction carbonyle par l’anhydride triflique en présence d’une base faible. Dans un premier temps, l’amide ainsi activé a été réduit sélectivement en fonction imine, aldéhyde ou amine en présence d’hydrures peu nucléophiles. Alternativement, un nucléophile carboné a été employé afin de permettre la synthèse de cétones ou des cétimines. D’autre part, en combinant un amide et un dérivé de pyridine, une réaction de cyclisation/déshydratation permet d’obtenir les d’imidazo[1,5-a]pyridines polysubstituées. De plus, nous avons brièvement appliqué ces conditions d’activation au réarrangement interrompu de type Beckmann sur des cétoximes. Une nouvelle voie synthétique pour la synthèse d’iodures d’alcyne a finalement été développée en utilisant une réaction d’homologation/élimination en un seul pot à partir de bromures benzyliques et allyliques commercialement disponibles. La présente méthode se distincte des autres méthodes disponibles dans la littérature par la simplicité des procédures réactionnelles qui ont été optimisées afin d’être applicable sur grande échelle.

Développement de nouveaux polymères amphiphiles comme floculants versatiles pour le traitement de l’eau issue de l’industrie pétrolière

Les polymères hydrosolubles sont utilisés dans diverses industries pour permettre la floculation, soit une séparation solide-liquide de particules présentes en suspension colloïdale. Afin de réduire les impacts environnementaux de l’exploitation des sables bitumineux en Alberta, l’industrie est à la recherche de nouveaux moyens et procédés pour traiter les résidus miniers permettant de séparer les matières solides et de récupérer l’eau. L’objectif des travaux présentés est d’améliorer la floculation, la densification et la déshydratation de ces résidus miniers aqueux par de nouveaux polymères synthétiques. Des homopolymères d’acrylamide de différentes masses molaires ont été synthétisés pour étudier l’influence de la masse molaire sur l’efficacité de floculation. Le taux initial de sédimentation (TIS) est le paramètre qui fut utilisé afin de comparer l’efficacité de floculation des différents polymères. Il a été possible de confirmer l’importance de la masse molaire sur l’efficacité de floculation et de déterminer une masse molaire minimale d’environ 6 MDa pour des polyacrylamides, afin d’obtenir l’efficacité de floculation maximale de suspensions colloïdales principalement composées de kaolin. Afin d’étudier l’effet des charges sur l’efficacité de floculation, des polymères anioniques et cationiques ont été synthétisés. Une série de copolymères d’acrylamide et d’acide acrylique ont été synthétisés comme polymères anioniques et deux séries de copolymères ont été synthétisés comme polymères cationiques, soit des copolymères d’acrylamide et de chlorure de diallyldiméthylammonium et des copolymères de 4-vinyl pyridine et de 1-méthyl-4-vinyl pyridinium. Il a été démontré que les charges anioniques des polymères avaient peu d’influence sur l’efficacité de floculation et que leur comportement en présence de sels était différent de ce que prévoyait la littérature. Il a aussi été démontré que les charges cationiques des polymères n’améliorent pas l’efficacité de floculation. Par la suite, des séries de copolymères amphiphiles, avec des monomères d’acrylamide, de N-alkylacrylamides et d’acrylonitrile, ont été synthétisés, pour étudier l’effet du caractère amphiphile sur la déshydratation des résidus miniers. Le pourcentage de déshydratation nette est le paramètre qui fut utilisé afin de comparer l’efficacité de déshydratation des différents polymères. Il a été possible de développer des copolymères amphiphiles qui améliorent l’efficacité de déshydratation par rapport à des homopolymères d’acrylamide. Il ne fut pas possible de déterminer une tendance entre la balance hydrophile/hydrophobe des copolymères amphiphiles et l’efficacité de déshydratation.

Capillary flow behavior of worm-like micelles studied by small-angle X-ray scattering and small angle light scattering

A novel capillary flow device has been developed and applied to study the orientation of worm-like micelles, among other systems. Small-angle X-ray scattering (SAXS) data from micelles formed by a Pluronic block copolymer in aqueous salt solution provides evidence for the formation of worm-like micelles, which align under flow. A transition from a rod-like form factor to a less persistent conformation is observed under flow. Flow alignment of worm-like micelles formed by the low molar mass amphiphile system cetyl pyridinium chloride+sodium salicylate is studied for comparative purposes. Here, inhomogenous flow at the micron scale is revealed by streaks in the small-angle light scattering pattern perpendicular to the flow direction. Copyright (c) 2006 John Wiley & Sons, Ltd.

Topotactic oxidation of TiGaPO-1, a pyridine-templated titanium gallophosphate with a new octahedral-tetrahedral 3-D framework structure containing Ti-III/Ti-IV

The first 3-D open-framework TiGaPO complex, constructed from (TiO6)-O-III, (TiO6)-O-IV, GaO4, and PO4 polyhedra, contains pyridinium cations in a 1-D pore network and can be oxidized in air at 543 K with retention of the original framework structure.

Anion-templated assembly of pseudorotaxanes: importance of anion template, strength of ion-pair thread association, and macrocycle ring size

A wide range of pseuclorotaxane assemblies containing positively charged pyridinium, pyridinium nicotinamide, imidazolium, benzimidazolium and guanidinium threading components, and macrocyclic isophthalamide polyether ligands have been prepared using a general anion templation procedure. In noncompetitive solvent media, coupling halide anion recognition by a macrocyclic ligand with ion-pairing between the halide anion and a strongly associated cation provides the driving force for interpenetration. Extensive solution H-1 NMR binding studies, thermodynamic investigations, and single-crystal X-ray structure determinations reveal that the nature of the halide anion template, strength of the ion-pairing between the anion template and the cationic threading component, and to a lesser extent favorable second sphere pi-pi aromatic stacking interactions between the positively charged threading component and macrocyclic ligand, together with macrocyclic ring size, affect the efficacy of pseudorotaxane formation.

Biological effects of anionic meso-tetrakis (para-sulfonatophenyl) porphyrins modulated by the metal center. Studies in rat liver mitochondria

In this paper, we present a study about the influence of the porphyrin metal center and mesa ligands on the biological effects of meso-tetrakis porphyrins. Different from the cationic meso-tetrakis 4-N-methyl pyridinium (Mn(III)TMPyP), the anionic Mn(III) meso-tetrakis (para-sulfonatophenyl) porphyrin (Mn(III)TPPS4) exhibited no protector effect against Fe(citrate)-induced lipid oxidation. Mn(III)TPPS4 did not protect mitochondria against endogenous hydrogen peroxide and only delayed the swelling caused by tert-BuOOH and Ca(2+). Fe(III)TPPS4 exacerbated the effect of the tert-BuOOH, and both porphyrins did not significantly affect Fe(II)citrate-induced swelling. Consistently, Fe(III)TPPS4 predominantly promotes the homolytic cleavage of peroxides and exhibits catalytic efficiency ten-fold higher than Mn(III)TPPS4. For Mn(III)TPPS4, the microenvironment of rat liver mitochondria favors the heterolytic cleavage of peroxides and increases the catalytic efficiency of the manganese porphyrin due to the availability of axial ligands for the metal center and reducing agents such as glutathione (GSH) and proteins necessary for Compound II (oxomanganese IV) recycling to the initial Mn(III) form. The use of thiol reducing agents for the recycling of Mn(III)TPPS4 leads to GSH depletion and protein oxidation and consequent damages in the organelle. (C) 2009 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Silsesquioxane as a New Building Block Material for Modified Electrodes Fabrication and Application as Neurotransmitters Sensors

Nanostructured films comprising a 3-n-propylpyridiniunn silsesquioxane polymer (designated as SiPy(+)Cl(-)) and copper (II) tetrasulfophthalocyanine (CuTsPc) were produced using the Layer-by-Layer technique (LbL). To our knowledge this is the first report on the use of silsesquioxane derivative polymers as building blocks for nanostructured thin films fabrication. Deposition of the multilayers were monitored by UV-Vis spectroscopy revealing the linear increment in the absorbance of the Q-band from CuTsPc at 617 nm with the number of SiPy(+)Cl(-)/CuTsPc or CuTsPc/SiPy(+)Cl(-) bilayers. FTIR analyses showed that specific interactions between SiPy+Cl- and CuTsPc occurred between SO(3)(-) groups of tetrasulfophthalocyanine and the pyridinium groups of the polycation. Morphological studies were carried out using the AFM technique, which showed that the roughness and thickness of the films increase with the number of bilayers. The films displayed electroactivity and were employed to detection of dopamine (DA) and ascorbic acid (AA) using cyclic voltammetry, at concentrations ranging from 1.96 x 10(-4) to 1.31 x 10(-3) molL(-1). The number and the sequence of bilayers deposition influenced the electrochemical response in presence of DA and AA. Using differential pulse technique, films comprising SiPy(+)/CuTsPc were able to distinguish between DA and ascorbic acid (AA), with a potential difference of approximately with 500 mV, in the concentration range of 9.0 x 10(-5) to 2.0 x 10(-4) molL(-1), in pH 3.0.

Effects of Micelles and Vesicles on the Oximolysis of p-Nitrophenyl Diphenyl Phosphate: A Model System for Surfactant-Based Skin-defensive Formulations against Organophosphates

The rates of oximolysis of p-nitrophenyl diphenyl phosphate (PNPDPP) by Acetophenoxime; 10-phenyl-10-hydi-oxyiminodecanoic acid; 4-(9-carboxynonanyl)-1-(9-carboxy-1-hydroyiminononanyl) benzene; 1-dodecyl-2-[(hydroxyimino)methyl]-pyridinium chloride (IV) and N-methylpyridinium-2-aldoxime chloride were determined in micelles of N-hexadecyl-N,N,N-trimethylammonium chloride (CTAC), N-hexadecyl-N,N-dimethylammonium propanesulfonate and dioctadecyldimethylammonium chloride (DODAC) vesicles. The effects of CTAC micelles and DODAC vesicles on the rates of oxymolysis of O,O-Diethyl O-(4-nitrophenyl) phosphate (paraoxon) by oxime IV were also determined. Analysis of micellar and vesicular effects on oximolysis of PNPDPP, using pseudophase or pseudophase with explicit consideration of ion exchange models, required the determination of the aggregate`s effects on the pK(a), of oximes and on the rates of PNPDPP hydrolysis. All aggregates increased the rate of oximolysis of PNPDPP and the results were analyzed quantitatively. In particular, DODAC vesicles catalyzed the reaction and increased the rate of oximolysis of PNPDPP by IV several million fold at pH`s compatible with pharmaceutical formulations. The rate increase produced by DODAC vesicles on the rate of oximolysis paraoxon by IV demonstrates the pharmaceutical potential of this system, since the substrate is used as an agricultural defensive agent and the surfactant is extensively employed in cosmetic formulations. (C) 2008 Wiley-Liss, Inc. and the American Pharmacists Association J Pharm Sci 98:1040-1052, 2009

Lysozyme binding to poly(4-vinyl-N-alkylpyridinium bromide)

The adsorption behavior of polycations at ionic strengths (1) ranging from 0.001 to 0.1 onto silicon wafers was studied by means of ellipsometry, contact angle measurements and atomic force microscopy (AFM). Polycations chosen were bromide salts of poly(4-vinylpyridine) N-alkyl quaternized with linear aliphatic chains of 2 and 5 carbon atoms, QPVP-C2 and QPVP-C5, respectively. Under 1 0.001 the reduction of screening effects led to low adsorbed amounts of QPVP-C2 or QPVP-C5 (1.0 +/- 0.1 mg/m(2)), arising from the adsorption of extended chains. Upon increasing l to 0.1, screening effects led to conformational changes of polyelectrolyte chains ill Solution and to higher adsorbed amount values (1.9 +/- 0.2 mg/m(2)). Advancing contact angle theta(a) measurements performed with water drops onto QPVP-C2 and QPVP-C5 adsorbed layers varied from (45 +/- 2)degrees to (50 +/- 5)degrees, evidencing the exposure of both hydrophobic alkyl groups and charged moieties. The adsorption of lysozyme (LYZ) molecules to QPVP-C5 layers was more pronounced than to QPVP-C2 films. Antimicrobial effect of LYZ bound to QPVP-C2 or QPVP-C5 layers or to Si wafers was evaluated with enzymatic assays using Micrococcus luteus as Substrates. The adsorption behavior of QPVP-C2 and QPVP-C5 at the water-air interface was studied by means Of surface tension measurements. Only QPVP-C5 was able to reduce water Surface tension. Mixtures of LYZ and QPVP-C5 were more efficient in reducing Surface tension than pure LYZ solution, evidencing co-adsorption at liquid-air interface. Moreover, antimicrobial action observed for mixtures of LYZ and QPVP-C5 was more pronounced than that measured for pure LYZ. Hydrophobic interaction between LYZ and QPVP-C5 ill Solution seems to drive the binding and to preserve LYZ secondary structure. (c) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Supramolecular assemblies of a new class of nonplanar cationic metalloporphyrins and anionic metallophthalocyanines

The heteroaggregation behavior between a new class of nonplanar cationic beta-octabrominated meso-alkylpyridinium zinc(II)-porphyrins (beta-Br(8)(ZnP)) and anionic tetrasulfonated metallophthalocyanines (MTSPc, M = Ni(II) and Cu(II)) has been studied by UV-Vis electronic spectroscopy, in dimethylsulfoxide (DMSO) solution. The heteroaggregate stoichiometry and the association constants were determined by means of Job plots. Dimers and unexpected trimers, taking into account the existence of axially coordinated DMSO molecules to the central metal in both beta-Br(8)(ZnP) and MTSPc complexes, are formed in solution. The spectroscopic properties of the heteroaggregates are markedly different from those observed in the correspondent planar cationic derivatives, the heteroaggregates showing major changes predominantly in the beta-Br(8)(ZnP) Soret band region and minor effects in the MTSPc Q bands. The observed changes in the Soret band region (red/blue shifts, decrease in the absorption intensities) depend on the nature of the alkyl substituent attached to the meso-pyridinium group. The greater versatility of the nonplanar porphyrins accommodating the meso-substituents in out-of-plane and in-plane conformations is proposed to explain the observed stoichiometries and the differences on the heteroaggregates spectroscopic properties for each beta-Br(8)(ZnP) compound. The likely conformations assumed by the meso-substituents in these beta-Br(8)(ZnP) compounds and its spectroscopic characteristics are in accordance with the participation of the substituents as the main factor on the extent of the observed red-shifted spectra in nonplanar porphyrins. The obtained association constants (K(IP)) for the dimers and trimers are lower than those previously found for the similar planar cationic porphyrin systems, due to the lack of extensive pi-pi interactions and to the less effective approximation between the ionic groups, resulting in loosened heteroaggregates, particularly for the trimeric systems. Furthermore, the experimental results suggest that the NiTSPc is more distorted in DMSO solution than the CuTSPc derivative, favoring the interaction with the nonplanar beta-Br(8)(ZnP) compounds. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Have Biofuel, Will Travel: A Colorful Experiment and a Different Approach To Teach the Undergraduate Laboratory

The substitution of petroleum-based fuels with those from renewable sources has gained momentum worldwide. A UV-vis experiment for the quantitative analysis of biofuels (bioethanol or biodiesel) in (petroleum-based) diesel oil has been developed. Before the experiment, students were given a quiz on biofuels, and then they were asked to suggest a suitable UV-vis experiment for the quantification of biofuels in diesel oil. After discussing the results of the quiz, the experiment was conducted. This included the determination of lambda(max) of the medium-dependent, that is, solvatochromic, visible absorption band of the probe 2,6-bis[4-(tert-butyl)phenyl]-4-{2,4,6-tris[4-(tert-butyl)phenyl]pyridinium-1-yl}phenolate as a function of fuel composition. The students appreciated that the subject was linked to a daily situation and that they were asked to suggest the experiment. This experiment served to introduce the phenomena of solvation and solvatochromism.

Solvation in Pure Liquids: What Can Be Learned from the Use of Pairs of Indicators?

The solvation of six solvatochromic probes in a large number of solvents (33-68) was examined at 25 degrees C. The probes employed were the following: 2,6-diphenyl-4-(2,4,6-triphenylpyridinium-1-yl) phenolate (RB); 4-[(E)2-(1-methylpyridinium-4-yl)ethenyl] phenolate, MePM; 1-methylquinolinium-8-olate, QB; 2-bromo-4-[(E)-2-(1-methylpyridinium-4-yl)ethenyl] phenolate, MePMBr, 2,6-dichloro-4-(2,4,6-triphenyl pyridinium-1-yl) phenolate (WB); and 2,6-dibromo-4-[(E)-2-(1-methylpyridinium-4-yl)ethenyl] phenolate, MePMBr(2), respectively. Of these, MePMBr is a novel compound. They can be grouped in three pairs, each with similar pK(a) in water but with different molecular properties, for example, lipophilicity and dipole moment. These pairs are formed by RB and MePM; QB and MePMBr; WB and MePMBr(2), respectively. Theoretical calculations were carried out in order to calculate their physicochemical properties including bond lengths, dihedral angles, dipole moments, and wavelength of absorption of the intramolecular charge-transfer band in four solvents, water, methanol, acetone, and DMSO, respectively. The data calculated were in excellent agreement with available experimental data, for example, bond length and dihedral angles. This gives credence to the use of the calculated properties in explaining the solvatochromic behaviors observed. The dependence of an empirical solvent polarity scale E(T)(probe) in kcal/mol on the physicochemical properties of the solvent (acidity, basicity, and dipolarity/polarizability) and those of the probes (pK(a), and dipole moment) was analyzed by using known multiparameter solvation equations. For each pair of probes, values of E(T)(probe) (for example, E(T)(MePM) versus E(T)(RB)) were found to be linearly correlated with correlation coefficients, r, between 0.9548 and 0.9860. For the mercyanine series, the values of E(T)(probe) also correlated linearly, with (r) of 0.9772 (MePMBr versus MePM) and 0.9919 (MePMBr(2) versus MePM). The response of each pair of probes (of similar pK(a)) to solvent acidity is the same, provided that solute-solvent hydrogen-bonding is not seriously affected by steric crowding (as in case of RB). We show, for the first time, that the response to solvent dipolarity/polarizability is linearly correlated to the dipole moment of the probes. The successive introduction of bromine atoms in MePM (to give MePMBr, then MePMBr(2)) leads to the following linear decrease: pK(a) in water, length of the phenolate oxygen-carbon bond, length of the central ethylenic bond, susceptibility to solvent acidity, and susceptibility to solvent dipolarity/polarizability. Thus studying the solvation of probes whose molecular structures are varied systematically produces a wealth of information on the effect of solute structure on its solvation. The results of solvation of the present probes were employed in order to test the goodness of fit of two independent sets of solvent solvatochromic parameters.

Surface active ionic liquids: Study of the micellar properties of 1-(1-alkyl)-3-methylimidazolium chlorides and comparison with structurally related surfactants

The impetus for the increasing interest in studying surface active ionic liquids (SAILs; ionic liquids with long-chain ""tails"") is the enormous potential for their applications, e.g., in nanotechnology and biomedicine. The progress in these fields rests on understanding the relationship between surfactant structure and solution properties, hence applications. This need has prompted us to extend our previous study on 1-(1-hexadecyl)-3-methylimidazolium chloride to 1-(1-alkyl)-3-methylimidazolium chlorides, with alkyl chains containing 10, 12, and 14 carbons. In addition to investigating relevant micellar properties, we have compared the solution properties of the imidazolium-based surfactants with: 1-(1-alkyl)pyridinium chlorides, and benzyl (2-acylaminoethyl)dimethylammonium chlorides. The former series carries a heterocyclic ring head-group, but does not possess a hydrogen that is as acidic as H2 of the imidazolium ring. The latter series carries an aromatic ring, a quaternary nitrogen and (a hydrogen-bond forming) amide group. The properties of the imidazolium and pyridinium surfactants were determined in the temperature range from 15 to 75 degrees C. The techniques employed were conductivity, isothermal titration calorimetry, and static light scattering. The results showed the important effects of the interactions in the interfacial region on the micellar properties over the temperature range studied. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.