Poly(ethylene-co-acrylic acid) random copolymers : amphiphilic properties and self-assembly in aqueous medium

Les travaux de recherche présentés ici avaient pour objectif principal la synthèse de copolymères statistiques à base d’éthylène et d’acide acrylique (AA). Pour cela, la déprotection des groupements esters d’un copolymère statistique précurseur, le poly(éthylène-co-(tert-butyl)acrylate), a été effectuée par hydrolyse à l’aide d’iodure de triméthylsilyle. La synthèse de ce précurseur est réalisée par polymérisation catalytique en présence d’un système à base de Palladium (Pd). Le deuxième objectif a été d’étudier et de caractériser des polymères synthétisés à l’état solide et en suspension colloïdale. Plusieurs copolymères précurseurs comprenant différents pourcentages molaires en tert-butyl acrylate (4 à 12% molaires) ont été synthétisés avec succès, puis déprotégés par hydrolyse pour obtenir des poly(éthylène-coacide acrylique) (pE-co-AA) avec différentes compositions. Seuls les copolymères comprenant 10% molaire ou plus de AA sont solubles dans le Tétrahydrofurane (THF) et uniquement dans ce solvant. De telles solutions peuvent être dialysées dans l’eau, ce qui conduit à un échange lent entre cette dernière et le THF, et l’autoassemblage du copolymère dans l’eau peut ensuite être étudié. C’est ainsi qu’ont pu être observées des nanoparticules stables dans le temps dont le comportement est sensible au pH et à la température. Les polymères synthétisés ont été caractérisés par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) ainsi que par spectroscopie Infra-Rouge (IR), avant et après déprotection. Les pourcentages molaires d’AA ont été déterminés par combinaison des résultats de RMN et ii de titrages conductimètriques. A l’état solide, les échantillons ont été analysés par Calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et par Diffraction des rayons X. Les solutions colloïdales des polymères pE-co-AA ont été caractérisées par Diffusion dynamique de la lumière et par la DSC-haute sensibilité. De la microscopie électronique à transmission (TEM) a permis de visualiser la forme et la taille des nanoparticules.

The Role of Second Generation Antiretroviral Drugs in HIV-1 Subtype B and non-B Variants Harboring Natural Polymorphisms and Drug Resistance Mutations.

Cette thèse traite de la résistance du VIH-1 aux antirétroviraux, en particulier de l'activité antivirale de plusieurs inhibiteurs non nucléosidiques de la transcriptase inverse (INNTI) ainsi que des inhibiteurs de protéase (IP). Nous avons exploré l’émergence et la spécificité des voies de mutations qui confèrent la résistance contre plusieurs nouveaux INNTI (étravirine (ETR) et rilpivirine (RPV)) (chapitres 2 et 3). En outre, le profil de résistance et le potentiel antirétroviral d'un nouvel IP, PL-100, est présenté dans les chapitres 4 et 5. Pour le premier projet, nous avons utilisé des sous-types B et non-B du VIH-1 pour sélectionner des virus résistants à ETR, et ainsi montré que ETR favorise l’émergence des mutations V90I, K101Q, E138K, V179D/E/F, Y181C, V189I, G190E, H221H/Y et M230L, et ce, en 18 semaines. Fait intéressant, E138K a été la première mutation à émerger dans la plupart des cas. Les clones viraux contenant E138K ont montré un faible niveau de résistance phénotypique à ETR (3,8 fois) et une diminution modeste de la capacité de réplication (2 fois) par rapport au virus de type sauvage. Nous avons également examiné les profils de résistance à ETR et RPV dans les virus contenant des mutations de résistance aux INNTI au début de la sélection. Dans le cas du virus de type sauvage et du virus contenant la mutation unique K103N, les premières mutations à apparaître en présence d’ETR ou de RPV ont été E138K ou E138G suivies d’autres mutations de résistance aux INNTI. À l’inverse, dans les mêmes conditions, le virus avec la mutation Y181C a évolué pour produire les mutations V179I/F ou A62V/A, mais pas E138K/G. L'ajout de mutations à la position 138 en présence de Y181C n'augmente pas les niveaux de résistance à ETR ou RPV. Nous avons également observé que la combinaison de Y181C et E138K peut conduire à un virus moins adapté par rapport au virus contenant uniquement Y181C. Sur la base de ces résultats, nous suggérons que les mutations Y181C et E138K peuvent être antagonistes. L’analyse de la résistance au PL-100 des virus de sous-type C et CRF01_AE dans les cellules en culture est décrite dans le chapitre 4. Le PL-100 sélectionne pour des mutations de résistance utilisant deux voies distinctes, l'une avec les mutations V82A et L90M et l'autre avec T80I, suivi de l’addition des mutations M46I/L, I54M, K55R, L76F, P81S et I85V. Une accumulation d'au moins trois mutations dans le rabat protéique et dans le site actif est requise dans chaque cas pour qu’un haut niveau de résistance soit atteint, ce qui démontre que le PL-100 dispose d'une barrière génétique élevée contre le développement de la résistance. Dans le chapitre 5, nous avons évalué le potentiel du PL-100 en tant qu’inhibiteur de protéase de deuxième génération. Les virus résistants au PL-100 émergent en 8-48 semaines alors qu’aucune mutation n’apparaît avec le darunavir (DRV) sur une période de 40 semaines. La modélisation moléculaire montre que la haute barrière génétique du DRV est due à de multiples interactions avec la protéase dont des liaison hydrogènes entre les groupes di-tétrahydrofuranne (THF) et les atomes d'oxygène des acides aminés A28, D29 et D30, tandis que la liaison de PL-100 est principalement basée sur des interactions polaires et hydrophobes délocalisées à travers ses groupes diphényle. Nos données suggèrent que les contacts de liaison hydrogène et le groupe di-THF dans le DRV, ainsi que le caractère hydrophobe du PL-100, contribuent à la liaison à la protéase ainsi qu’à la haute barrière génétique contre la résistance et que la refonte de la structure de PL-100 pour inclure un groupe di-THF pourrait améliorer l’activité antivirale et le profil de résistance.

Films minces supramoléculaires de copolymères de PS-P4VP réalisés par trempage

Bien que ce soit un procédé industriel répandu, les films de copolymères à blocs préparés par trempage (« dip-coating ») sont moins étudiés que ceux obtenus par tournette (« spin-coating »). Pourtant, il est possible grâce à cette technique de contrôler précisément les caractéristiques de ces films. Au-delà de la méthode de fabrication, la capacité de modifier la morphologie des films trempés à l’aide d’autres facteurs externes est un enjeu primordial pour leur utilisation dans les nanotechnologies. Nous avons choisi, ici, d’étudier l’influence d’une petite molécule sur la morphologie de films supramoléculaires réalisés par « dip-coating » à partir de solutions de poly(styrène-b-4-vinyl pyridine) (PS-P4VP) dans le tétrahydrofurane (THF). En présence de 1-naphtol (NOH) et d’1-acide napthoïque (NCOOH), qui se complexent par pont hydrogène au bloc P4VP, ces films donnent, respectivement, une morphologie en nodules (sphères) et en stries (cylindres horizontaux). Des études par spectroscopie infrarouge ont permis de mesurer la quantité de petite molécule dans ces films minces, qui varie avec la vitesse de retrait mais qui s’avère être identique pour les deux petites molécules, à une vitesse de retrait donnée. Cependant, des études thermiques ont montré qu’une faible fraction de petite molécule est dispersée dans le PS (davantage de NOH que de NCOOH à cause de la plus faible liaison hydrogène du premier). La vitesse de retrait est un paramètre clé permettant de contrôler à la fois l’épaisseur et la composition du film supramoléculaire. L’évolution de l’épaisseur peut être modélisée par deux régimes récemment découverts. Aux faibles vitesses, l’épaisseur décroît (régime de capillarité), atteint un minimum, puis augmente aux vitesses plus élevées (régime de drainage). La quantité de petite molécule augmente aux faibles vitesses pour atteindre un plateau correspondant à la composition de la solution aux vitesses les plus élevées. Des changements de morphologie, à la fois liés à l’épaisseur et à la quantité de petite molécule, sont alors observés lorsque la vitesse de retrait est modifiée. Le choix du solvant est aussi primordial dans le procédé de « dip-coating » et a été étudié en utilisant le chloroforme, qui est un bon solvant pour les deux blocs. Il s’avère qu’à la fois la composition ainsi que la morphologie des films de PS-P4VP complexés sont différentes par rapport aux expériences réalisées dans le THF. Premièrement, la quantité de petite molécule reste constante avec la vitesse de retrait mais les films sont plus riches en NCOOH qu’en NOH. Deuxièmement, la morphologie des films contenant du NOH présente des stries ainsi que des lamelles à plat, tandis que seules ces dernières sont observables pour le NCOOH. Ce comportement est essentiellement dû à la quantité différente de petite molécule modulée par leur force de complexation différente avec le P4VP dans le chloroforme. Enfin, ces films ont été utilisés pour l’adsorption contrôlée de nanoparticules d’or afin de guider leur organisation sur des surfaces recouvertes de PS-P4VP. Avant de servir comme gabarits, un recuit en vapeurs de solvant permet soit d’améliorer l’ordre à longue distance des nodules de P4VP, soit de modifier la morphologie des films selon le solvant utilisé (THF ou chloroforme). Ils peuvent être ensuite exposés à une solution de nanoparticules d’or de 15 nm de diamètre qui permet leur adsorption sélective sur les nodules (ou stries) de P4VP.

Films minces de copolymères à blocs supramoléculaires et photosensibles

La technique de trempage («dip-coating») est un procédé rapide et efficace pour former des films minces de copolymères à blocs (CPB) d’épaisseur et de nano-morphologies variées. Très peu d’études ont toutefois porté sur le trempage des CPB supramoléculaires et/ou photosensibles. Le trempage du CPB poly(styrène-b-4-vinyl pyridine) (PS-P4VP) a premièrement été étudié avec des petites molécules (PM) d’acide 1-naphtoïque (NCOOH) et de 1-naphtol (NOH) capables de former des ponts hydrogène (ponts H) avec le bloc P4VP dans 4 solvants (tétrahydrofurane (THF), p-dioxane, toluène et chloroforme). Le ratio d’incorporation (RI) molaire PM/VP dans les films trempés augmente avec la vitesse de retrait mais sa variation dépend fortement du solvant et de la PM utilisés. Le RI et la morphologie des films minces dépendent de la possibilité (ou non) du solvant à former des ponts H avec la PM et de sa sélectivité au bloc de PS menant (ou non) à des micelles de P4VP/PM en solution dont la rigidité influence l’état cinétique du système en film mince. La dépendance en une courbe en V de l’épaisseur des films en fonction la vitesse de retrait définit deux régimes, nommés régimes capillaire et de drainage. Ces régimes influencent différemment le RI et la morphologie finale. Nous nous sommes ensuite intéressés aux complexes de PS-P4VP avec des azobenzènes (AB) photosensibles, le 4-hydroxy-4’-butyl-azobenzène (BHAB) et le 4-hydroxy-4’-cyano-azobenzène (CHAB). Ces AB peuvent non seulement former des ponts H avec le bloc P4VP mais aussi s'isomériser entre les formes trans et cis sous illumination. Les expériences avec PS-P4VP/BHAB dans le THF et le toluène ont révélé que l'irradiation pendant le trempage permet de provoquer une transition entre les morphologies sphérique et cylindrique à basses vitesses de retrait. Ces transitions sont expliquées par l’augmentation du ratio molaire BHAB/VP pris dans les films sous illumination et par le plus grand volume des isomères BHAB-cis par rapport aux BHAB-trans. L'irradiation permet également de moduler l'épaisseur des films sans égard à la présence des AB. Finalement, des solutions de PS-P4VP/CHAB et PS-P4VP/BHAB dans le THF avec un CPB de masse molaire plus élevée ont été étudiées afin de comprendre l’effet d'un temps de demi-vie plus court de l’AB et de la présence de micelles en solution. Le photocontrôle morphologique perd de son efficacité avec le CHAB car l’augmentation du RI de CHAB dans les films illuminés par rapport aux films non irradiés est moins prononcée que pour les complexes de BHAB. Le choix du PS-P4VP est également important puisque la présence de micelles dans les solutions de THF du PS-P4VP(36,5k-16k), même si elle n’influence pas les RI BHAB/VP, fige davantage la morphologie sphérique en solution par rapport à une solution non-micellaire de PS-P4VP(24k-9,5k), limitant les possibilités de transition morphologique.

Novel1, 3-Dipolar Cycloaddition Reactions of Acyclic Carbonyl Ylides and Related Chemistry

The thesis entitled novel 1,3-dipolar cycloaddition reactions of acyclic carbonyl ylides and related chemistry embodies the results of the investigations carried out to explore the reactivity of acyclic carbonyl ylides,generated by the reaction of dicarbomethoxy carbine and aldehydes towards dipolarophiles such as activated styrenes,1,2-and 1,4-quinones. In conclusion ,we have explored the reactivity pattern of acyclic carbonyl ylides derived from dicarbomethoxycarbene and aldehyde towards activated styrenes with a view to develop a stereoselective synthesis of highly substituted tetrahydrofuran derivatives. It was also found that the ylide could be trapped by various 1,2-and 1,4-diones to form dioxolane derivatives. It is noteworthy that the cycloaddition is highly region- and stereoselective. With isatins the ylide preferentially adds to the more electrone deficient carbonyl group making it regiospecific. Hetrocyclic compounds are of pivotal importance in organic chemistry, and enormous efforts have been devoted to develop new methodologies for their synthesis. It is noteworthy in this context that, 1,3-dipolar cycloaddition reaction,otherwise called Huisgen reaction, constitutes one of the most efficient methods for the synthesis of five membered heterocycles. Among the various dipoles, carbonyl ylides have received substiancial attention in recent years largely due to their utility in the synthesis of a wide range of oxygen hetrocycles, which are often found as structural subunits of many bioactive natural products.

4,5-Dihydro-1,3-dioxepine als chirale Bausteine in der enantioselektiven organischen Synthese

Durch asymmetrische Doppelbindungsisomerisierung mittels Me-DuPHOS-modifizierter Dihalogen-Nickel-Komplexe als Katalysatorvorstufen lassen sich aus 2-Alkyl-4,7-dihydro-1,3-dioxepinen hochenantiomerenreine 2-Alkyl-4,5-dihydro-1,3-dioxepine erhalten. Ein Ziel dieser Arbeit war es, die bisher noch unbekannte Absolutkonfiguration dieses Verbindungstyps zu bestimmen und darüber hinaus ihre Einsatzfähigkeit in der enantioselektiven organischen Synthese zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden enantiomerenangereichertes 2-Isopropyl- und 2-tert-Butyl-4,5-dihydro-1,3-dioxepin mit m-Chlorperbenzoesäure epoxidiert. Dabei bildeten sich die entsprechenden 3-Chlorbenzoesäure-(2-alkyl-5-hydroxy-1,3-dioxepan-4yl)-ester in hohen Ausbeuten und Diastereoselektivitäten. Von den vier zu erwartenden Diastereomeren wurden jeweils nur zwei mit einer Selektivität von mehr als 95:5 gebildet. Im Fall des 3-Chlorbenzoesäure-(2-isopropyl-5-hydroxy-1,3-dioxepan-4yl)-esters konnte das Haupt-diastereomer kristallin erhalten werden. Durch röntgenspektroskopische Untersuchung war es möglich, die Relativ-Konfiguration dieser Verbindung zu bestimmen. Die Ester lassen sich unter Ringverengung in 2-Alkyl-1,3-dioxan-4-carbaldehyde umlagern. Ausgehend von diesen Carbaldehyden stehen zwei Synthesewege zur Verfügung, welche zu Verbindungen führen deren Absolutkonfiguration bereits bekannt ist. So erhält man durch Reduktion 2-Alkyl-1,3-dioxan-4-yl-methanole, welche sich in 1,2,4-Butantriol überführen lassen. Oxidation ergibt die 2-Alkyl-1,3-dioxan-4-carbonsäuren, aus denen 3-Hydroxytetrahydrofuran-2-on gewonnen werden kann. Messung des Drehwertes dieser beiden literaturbekannten Verbindungen liefert nicht nur Information über deren Enantiomerenreinheit sondern ebenfalls über die Konfiguration ihres Stereozentrums. In Kombination mit der Relativ-Konfiguration des Esters ist somit ein Rückschluss auf die Absolutkonfiguration der eingesetzten 4,5-Dihydro-1,3-dioxepine möglich. Die auf den beschriebenen Wegen gewonnenen Substanzen finden Anwendung in der stereoselektiven organischen Synthese. Löst man die Chlorbenzoesäureester in Dichlormethan und behandelt sie mit wässriger Salzsäure, so entstehen die bicyclischen 2-Alkyltetrahydrofuro[2,3-d][1,3]dioxole. Auch bei diesen Verbindungen konnten hohe Enantio- und Diastereoselektivitäten erzielt werden. Der intermolekular verlaufende Reaktionsmechanismus der Bicyclus-Bildung, welcher unter Abspaltung eines den Alkylrest tragenden Aldehyds und dessen Neuanlagerung unter Ausbildung eines Acetals verläuft, konnte in dieser Arbeit durch ein Kreuzungsexperiment bestätigt werden. Umacetalisierung der Bicyclen liefert 2-Methoxytetrahydrofuran-3-ol, aus dem durch Acetalspaltung Tetrahydrofuran-2,3-diol erhalten wird, das die Halbacetalform der entsprechenden Desoxytetrose darstellt, die auf diese Weise in einer de novo-Synthese hergestellt werden kann.

Soluble redox-active polymetallic chains [{Ru-0(CO)(L)(bpy)}(m)](n) (bpy=2,2 '-bipyridine, L = PrCN, Cl-; m=0,-1): electrosynthesis and characterization

Electrochemical and spectroelectrochemical techniques were employed to study in detail the formation and so far unreported spectroscopic properties of soluble electroactive molecular chains with nonbridged metal-metal backbones, namely, [{Ru-0(CO)(PrCN)(bpy)}(m)](n) (m = 0, -1) and [{Ru-0(CO)(bpy)Cl}(m)](n) (m = -1, -2; bpy = 2,2'-bipyridine). The precursors cis-(Cl)-[Ru-II(CO)(MeCN)(bpy)Cl-2] (in PrCN) and mer-[Ru-II(CO)(bpy)Cl-3](-) (in tetrahydrofuran (THF) and PrCN) undergo one-electron reductions to reactive radicals [Ru-II(CO)(MeCN)(bpy(center dot-))Cl-2](-) and [Ru-II(CO)(bpy(center dot-))Cl-3](2-), respectively. Both [bpy(center dot-)]-containing species readily electropolymerize on concomitant dissociation of two chloride ligands and consumption of a second electron. Along this path, mer-to-fac isomerization of the bpy-reduced trichlorido complex (supported by density functional theory calculations) and a concentration-dependent oligomerization process contribute to the complex reactivity pattern. In situ spectroelectrochemistry (IR, UV/vis a has revealed that the charged polymer [{Ru-0(CO)(bpy)Cl}(-)](n) is stable in THF, but in PrCN it converts readily to [Ru-0(CO)(PrCN)(bpy)](n). An excess of chloride ions retards this substitution at low temperatures. Both polymetallic chains are completely soluble in the electrolyte solution and can be reduced reversibly to the corresponding [bpy(center dot-)]-containing species.

Occurrence of ribbons of cyclic water pentamers in a metallo-organic framework formed by spontaneous fixation of CO2

In the reaction of equimolar amounts of copper(II) acetate with 2,2'-dipyridylamine (DPA) in aqueous tetrahydrofuran, in presence of KOH, aerial CO2 is spontaneously fixed to the carbonate anion yielding [Cu(DPA)(CO3)] . 3H(2)O (1). X-ray crystallography shows the presence of zigzag ribbons of cyclic water pentamers in the channels of a chain-like metallo-organic framework. The water ribbons are stabilised by hydrogen bonds to the metallo-organic backbone. Each (H2O)(5) pentamer is approximately planar.

Multistep electrochemical reduction path of clusters [Os3(CO)10(α-diimine)]: comparison of electrochemical and photochemical Os-Os(α-diimine) bond cleavage

Electrochemical reduction of the triangular clusters [Os-3(CO)(10)(alpha-dimine)] (alpha-dimine = 2,2'-bipyridine (bpy), 2,2'-bipyrimidine (bpym)) and [Os-3(CO)(10)(mu-bpym) ReBr(CO)(3)] produces primarily the corresponding radical anions. Their stability is strongly determined by the pi acceptor ability of the reducible alpha-dimine ligand, which decreases in the order mu-bpym > bpym >> bpy. Along this series, increasing delocalisation of the odd electron density in the radical anion over the Os(alpha-dimine) chelate ring causes weakening of the axial (CO)(4)Os-Os(CO)(2)(alpha-dimine) bond and its facile cleavage for alpha-diimine = bpy. In contrast, the cluster radical anion is inherently stable for the bridging bpym ligand, the strongest pi-acceptor in the studied series. In the absence of the partial delocalisation of the unpaired electron over the Re( bpym) chelate bond, the Os-3-core of the radical anion remains intact only at low temperatures. Subsequent one-electron reduction of [Os-3(CO)(10)(bpym)](center dot-) at T = 223 K gives the open-triosmium core (= Os-3*) dianion, [Os-3*(CO)(10)(bpym)](2-). Its oxidation leads to the recovery of parent [Os-3(CO)(10)( bpym)]. At room temperature, [Os-3*( CO)(10)(bpym)](2-) is formed along a two-electron (ECE) reduction path. The chemical step (C) results in the formation of an open- core radical anion that is directly reducible at the cathodic potential of the parent cluster in the second electrochemical (E) step. In weakly coordinating tetrahydrofuran, [Os-3*(CO)(10)( bpym)](2-) rapidly attacks yet non- reduced parent cluster molecules, producing the relatively stable open- core dimer [Os-3*(CO)(10)(bpym)](2)(2-) featuring two open- triangle cluster moieties connected with an ( bpym) Os - Os( bpym) bond. In butyronitrile, [Os-3*( CO)(10)(bpym)](2-) is stabilised by the solvent and the dimer [Os-3*(CO)(10)(bpym)](2)(2-) is then mainly formed by reoxidation of the dianion on reverse potential scan. The more reactive cluster [Os-3(CO)(10)(bpy)] follows the same reduction path, as supported by spectroelectrochemical results and additional valuable evidence obtained from cyclic voltammetric scans. The ultimate process in the reduction mechanism is fragmentation of the cluster core triggered by the reduction of the dimer [Os-3*(CO)(10)(alpha- diimine)](2)(2-). The products formed are [Os-2(CO)(8)](2-) and {Os(CO)(2)(alpha- diimine)}(2). The latter dinuclear fragments constitute a linear polymeric chain [Os( CO)(2)(alpha-dimine)] n that is further reducible at the alpha-dimine ligands. For alpha-dimine = bpy, the charged polymer is capable of reducing carbon dioxide. The electrochemical opening of the triosmium core in the [Os-3( CO)(10)(alpha-dimine)] clusters exhibits several common features with their photochemistry. The same Os-alpha-dimine bond dissociates in both cases but the intimate mechanisms are different.

Luminescence of a new Ru(II) polypyridine complex controlled by a redox-responsive protonable anthra[1,10]phenanthrolinequinone

Redox-controlled luminescence quenching is presented for a new Ru(II)-bipyridine complex [Ru(bpy)(2)(1)](2+) where ligand 1 is an anthra[1,10] phenanthrolinequinone. The complex emits from a short-lived metal-to-ligand charge transfer, (MLCT)-M-3 state (tau = 5.5 ns in deaerated acetonitrile) with a low luminescence quantum yield (5 x 10(-4)). The emission intensity becomes significantly enhanced when the switchable anthraquinone unit is reduced to corresponding hydroquinone. On the contrary, chemical one-electron reduction of the anthraquinone moiety to semiquinone in aprotic tetrahydrofuran results in total quenching of the emission.

Time-resolved gas-phase kinetic, quantum chemical and RRKM studies of reactions of silylene with cyclic ethers

Time-resolved kinetic studies of silylene, SiH2, generated by laser flash photolysis of phenylsilane, have been carried out to obtain rate constants for its bimolecular reactions with oxirane, oxetane, and tetrahydrofuran (THF). The reactions were studied in the gas phase over the pressure range 1-100 Torr in SF6 bath gas, at four or five temperatures in the range 294-605 K. All three reactions showed pressure dependences characteristic of third-body-assisted association reactions with, surprisingly, SiH2 + oxirane showing the least and SiH2 + THF showing the most pressure dependence. The second-order rate constants obtained by extrapolation to the high-pressure limits at each temperature fitted the Arrhenius equations where the error limits are single standard deviations: log(k(oxirane)(infinity)/cm(3) molecule(-1) s(-1)) = (-11.03 +/- 0.07) + (5.70 +/- 0.51) kJ mol(-1)/RT In 10 log(k(oxetane)(infinity)/cm(3) molecule(-1) s(-1)) = (-11.17 +/- 0.11) + (9.04 +/- 0.78) kJ mol(-1)/RT In 10 log(k(THF)(infinity)/cm(3) molecule(-1) s(-1)) = (-10.59 +/- 0.10) + (5.76 +/- 0.65) kJ mol(-1)/RT In 10 Binding-energy values of 77, 97, and 92 kJ mol(-1) have been obtained for the donor-acceptor complexes of SiH2 with oxirane, oxetane, and THF, respectively, by means of quantum chemical (ab initio) calculations carried Out at the G3 level. The use of these values to model the pressure dependences of these reactions, via RRKM theory, provided a good fit only in the case of SiH2 + THF. The lack of fit in the other two cases is attributed to further reaction pathways for the association complexes of SiH2 with oxirane and oxetane. The finding of ethene as a product of the SiH2 + oxirane reaction supports a pathway leading to H2Si=O + C2H4 predicted by the theoretical calculations of Apeloig and Sklenak.

Synthesis, properties, and X-ray crystal and molecular structures of homoleptic alkenyls of tin and chromium

Reaction of Li(CPhCMe2) with SnCl4 or CrCl3·3thf (thf = tetrahydrofuran) affords the isoleptic compounds Sn(CPhCMe2)4 or [Cr(CPhCMe2)4] respectively. The mode of formation and chemical properties are reported for the chromium species, and the structures of the new compounds, both of which have been determined by single-crystal X-ray analysis, are described.

Synthesis, characterization, crystal structure, and DNA-binding of ruthenium(II) complexes of heterocyclic nitrogen ligands resulting from a benzimidazole-based quinazoline derivative

The reaction of cis-[RuCl2(dmso)(4)] with [6-(2-pyridinyl)-5,6-dihydrobenzimidazo[1,2-c] quinazoline] (L) afforded in pure form a blue ruthenium(II) complex, [Ru(L-1)(2)] (1), where the original L changed to [2-(1H-benzoimidazol-2-yl)-phenyl]-pyridin-2-ylmethylene-amine (HL1). Treatment of RuCl3 center dot 3H(2)O with L in dry tetrahydrofuran in inert atmosphere led to a green ruthenium(II) complex, trans-[RuCl2(L-2)(2)] (2), where L was oxidized in situ to the neutral species 6-pyridin-yl-benzo[4,5]imidazo[1,2-c] quinazoline (L-2). Complex 2 was also obtained from the reaction of RuCl3 center dot 3H(2)O with L-2 in dry ethanol. Complexes 1 and 2 have been characterized by physico-chemical and spectroscopic tools, and 1 has been structurally characterized by single-crystal X-ray crystallography. The electrochemical behavior of the complexes shows the Ru(III)/Ru(II) couple at different potentials with quasi-reversible voltammograms. The interaction of these complexes with calf thymus DNA by using absorption and emission spectral studies allowed determination of the binding constant K-b and the linear Stern-Volmer quenching constant K-SV

Epoxide ring opening in a zinc(II) complex in water without any Lewis acid catalyst: formation of only one diastereomer out of 2

The epoxide ring in 5,6-dihydro-5,6-epoxy-1,10-phenanthroline (L) opens up in its reaction with 4-methylaniline and 4-methoxyaniline in water in equimolar proportion at room temperature without any Lewis acid catalyst to give a monohydrate of 6-(4-methyl-phenylamino)-5,6-dihydro-1,10-phenanthrolin-5-ol (L′·H2O) and 6-(4-methoxyphenyl-amino)-5,6-dihydro-1,10-phenanthrolin-5-ol (L″) respectively. Reaction time decreases from 72 to 14 h in boiling water. But the yields become less. Reaction of L with Zn(ClO4)2·6H2O in methanol in 3:1 molar ratio at room temperature affords white [ZnL3](ClO4)2·H2O. The X-ray crystal structure of the acetonitrile solvate [ZnL3](ClO4)2·MeCN has been determined which shows that the metal has a distorted octahedral N6 coordination sphere. [ZnL3](ClO4)2·2H2O reacts with 4-methylaniline and 4-methoxyaniline in boiling water in 1:3 molar proportion in the absence of any Lewis acid catalyst to produce [ZnL′3](ClO4)2·4H2O and [ZnL″3](ClO4)2·H2O, respectively in 1–4 h time in somewhat low yield. In the 1H NMR spectra of [ZnL′3](ClO4)2·4H2O and [ZnL″3](ClO4)2·H2O, only one sharp methyl signal is observed implicating that only one diastereomer out of the 23 possibilities is formed. The same diastereomers are obtained when L′·H2O and L″ are reacted directly with Zn(ClO4)2·6H2O in tetrahydrofuran at room temperature in very good yields. Reactions of L′·H2O and L″ with Ru(phen)2Cl2·2H2O (phen = 1,10-phenanthroline) in equimolar proportion in methanol–water mixture under refluxing condition lead to the isolation of two diastereomers of [Ru(phen)2L′](ClO4)2·2H2O and [Ru(phen)2L″](ClO4)2·2H2O.

Synthesis of novel hyperbranched polymers featuring oxazoline linear units and their application in fast-drying solvent-borne coating formulations

Novel acid-terminated hyperbranched polymers (HBPs) containing adipic acid and oxazoline monomers derived from oleic and linoleic acid have been synthesized via a bulk polymerization procedure. Branching was achieved as a consequence of an acid-catalyzed opening of the oxazoline ring to produce a trifunctional monomer in situ which delivered branching levels of >45% as determined by 1H and 13C NMR spectroscopy. The HBPs were soluble in common solvents, such as CHCl3, acetone, tetrahydrofuran, dimethylformamide, and dimethyl sulfoxide and were further functionalized by addition of citronellol to afford white-spirit soluble materials that could be used in coating formulations. During end group modification, a reduction in branching levels of the HBPs (down to 12–24%) was observed, predominantly on account of oxazoline ring reformation and trans-esterification processes under the reaction conditions used. In comparison to commercial alkyd resin paint coatings, formulations of the citronellol-functionalized hyperbranched materials blended with a commercial alkyd resin exhibited dramatic decreases of the blend viscosity when the HBP content was increased. The curing characteristics of the HBP/alkyd blend formulations were studied by dynamic mechanical analysis which revealed that the new coatings cured more quickly and produced tougher materials than otherwise identical coatings prepared from only the commercial alkyd resins.