Formation and decomposition of N-alkyinaphthalimides: experimental evidences and ab initio description of the reaction pathways

The kinetics of hydrolysis of 1,8-N-butyl-naphthalimide (1,8-NBN) to 1,8-N-butyl-naphthalamide (1,8-NBAmide) and of 2,3-N-butyl-naphthalimide (2,3-NBN) to 2,3-N-butyl-naphthalamide (2,3-NBAmide), as well as the formation of the respective anhydrides from the amides were investigated in a wide acidity range. 1,8-NBN equilibrates with 1,8-NBAmide in mild alkali. Under the same conditions 2,3-NBN quantitatively yields 2,3-NBAmide. Over a wide range of acidities the reactions of the 1,8- and 2,3-N-butyl-naphthalamides (or imides) yield similar products but with widely different rates and at distinct pH`s. Anhydride formation in acid was demonstrated for 1,8-NBAmide. The reactions mechanisms were rationalized in the manifold pathways of ab initio calculations. The differences in rates and pH ranges in the reactions of the 1,8- and 2,3-N-butyl-naphthalamides were attributed to differences in the stability of the tetrahedral intermediates in alkali as well as the relative stabilities of the five and six-membered ring intermediates. The rate of carboxylic acid assisted 1,8-N-Butyl-naphthalamide hydrolysis is one of the largest described for amide hydrolysis models. Copyright (C) 2010 John Wiley & Sons, Ltd.

Synthesis, spectral studies and X-ray crystal structure of N,N `-(+/-)-trans-1,2-cyclohexylenebis(3-ethoxysalicylideneamine) H-2(t-3-EtOsalchxn)

The synthesis, spectra and X-ray crystal structure of N,N`-(+/-)-trans-1,2-cyclohexylenebis(3-ethoxysalicylideneamine) H-2(t-3-EtOsalchxn), a salen-type ligand, are reported. The Schiff base was characterized by elemental analysis, m.p., IR, electronic spectra, H-1 and C-13 NMR spectra. The spectra are discussed and compared with those of N,N`-(+/-)-trans-1,2-cyclohexylenebis(salicylideneamine), H-2(t-salchxn). The electronic and IR spectra were also resolved by deconvolution. The influence of the ethoxy group on the IR, electronic spectrum, H-1 and C-13 NMR spectra is discussed. Strong intramolecular forces are present as supported by the IR and H-1 NMR spectra and the X-ray crystal structure. An intermolecular hydrogen bond is observed and appears twice in a pair of molecules in the unit cell. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Oxorhenium(V) Complexes with 2,3-Dihydroxynaphthalene

2,3-Dihydroxynaphthalene (H(2)dhn) reacts with [ReOCl(3)-(PPh(3))(2)] or [ReOBr(3)(PPh(3))(2)] in a 1:1 molar ratio with formation of the isostructural complexes [ReOCl(2)(PPh(3))(2)(Hdhn)] (4) and [ReOBr(2)-(PPh(3))(2)(Hdhn)] (5). They have distorted octahedral coordination spheres with the halide and the triphenylphosphine ligands arranged in equatorial trans positions to each other. The Hdhn-ligand coordinates monodentately in trans position to the oxo ligand. Intramolecular hydrogen bonds between the Hdhn and the halogeno ligands stabilize this coordination mode. The products represent the first examples of oxorhenium(V) complexes with monodentate catecholate-type ligands.

Piano Performance at the New York Trade School

A piano player is shown performing at the New York Trade School. He is likely playing on a piano tuned or built by students in the Piano Crafts Department at the school. Black and white photograph.

Plumbing Department

Students in the Plumbing Department at the New York Trade School are shown working on bathroom equipment in a plumbing classroom. Black and white photograph with some damage to the edges.

Pressure Perturbation Calorimetry and Guest-Host Chemistry of NDMG and N-MAP with p-Sulfonatocalix[6]arene

The aim of this project is to provide an explanation for recently obtained binding constants for two similar guest molecules, NDMG and N-MAP, with a p-sulfonatocalix[6]arene host in ammonium acetate buffer. This work was done primarily using pressure perturbation calorimetry, which is a technique that determines the coefficient of thermal expansion, α, which is in turn related to the solute molecule's effect on the order of the surrounding water molecules. A series of experiments were designed to test the effects of suspected confounding variables on the validity of PPC data. PPC was then used to study NDMG and N-MAP in ammonium acetate buffer. NDMG exhibited a minimum in α as function of temperature, while N-MAP did not. This difference was theorized to be due to the formation of an intramolecular hydrogen bond in monocationic NDMG that would lower the heat capacity of the molecule and better distribute the molecule's charge. Computational work and nuclear magnetic resonance spectroscopy confirmed that monocationic, ring-closed NDMG has less concentrated charge and more constrained motion than monocationic, ring-open NDMG. This evidence supports the theory that monocationic NDMG forms an intramolecular hydrogen bond and that this may be responsible for the minimum in α. This difference may explain the differences in binding constants between NDMG and N-MAP.

Using GIS Network Analyst to Identify Suppliers for a Produce Co-op in Waterville, ME

The idea for organizing a cooperative market on Waterville Main Street was proposed by Aime Schwartz in the fall of 2008. The Co-op would entail an open market located on Main Street to provide fresh, local produce and crafts to town locals. Through shorter delivery distances and agreements with local farmers, the co-op theoretically will offer consumers lower prices on produce than can be found in conventional grocery stores, as well as an opportunity to support local agriculture. One of the tasks involved with organizing the Co-op is to source all of the produce from among the hundreds of farmers located in Maine. The purpose of this project is to show how Geographic Information System (GIS) tools can be used to help the Co-op and other businesses a) site nearby farms that carry desired produce and products, and b) determine which farms are closest to the business site. Using GIS for this purpose will make it easier and more efficient to source produce suppliers, and reduce the workload on business planners. GIS Network Analyst is a tool that provides network-based spatial analysis, and can be used in conjunction with traditional GIS technologies to determine not only the geometric distance between points, but also distance over existing networks (like roads). We used Network Analyst to find the closest produce suppliers to the Co-op for specific produce items, and compute how far they are over existing roads. This will enable business planners to source potential suppliers by distance before contacting individual farmers, allowing for more efficient use of their time and a faster planning process.

Building a Piano

Four students in the Piano Crafts Department at the New York Trade School are shown working on building a piano. Notice the aprons worn by the students are embroidered with the department name. Black and white photograph.

Group photo at a New York Trade School Commencement Ceremony

A group, possibly administrators, pictured at a New York Trade School commencement ceremony. Photograph is black and white and contains some writing in red ink on it.

Filming at the Lithographic Technical Forum

A presentation at the Lithographic Technical Forum is being filmed. Notice the RCA Victor Television camera being used. Black and white photograph.

American Indian Blankets

Raid the Icebox 1 with Andy Warhol exhibition installation negative of a blanket chest containing American Indian blankets. The top lid and front drawer are open.

Estudo de reatividade e resolução enantiomérica do (+-)-10-exo-hidróxipentaciclo[6.2.1.1 3,6.0 2,7. 0 5.9] dodecan-4-ona

Neste trabalho, realizou-se a síntese do ceto-álcool pentaciclíco (±)-5, assim como o estudo de reatividade do grupo carbonila do mesmo frente a reações de oximação e redução. Realizou-se também a resolução enantiomérica do composto (±)-5 através de reação de transesterificação com acetato de vinila catalisada pela lipase da Candida rugosa. Altos excessos enantioméricos foram obtidos (>95%, RMN) tanto para o álcool (+)-5 quanto para o éster formado (-)-8. Sugere-se a existência de uma interconversão enantiomérica no composto (+)-5, devido a observação de mistura racêmica, quando o mesmo foi analisado por cromatografia gasosa em coluna quiral. Um mecanismo para tal interconversão, o qual envolve um rearranjo intramolecular, é proposto.

Síntese, caracterização e estudo fotofísico de heterociclos fluorescentes por ESIPT e suas aplicações na preparação de novos materiais

Neste trabalho é apresentada a síntese e a caracterização de compostos do tipo 2-(2'-hidroxifenil)benzazólicos, fluorescentes e com um grande deslocamento de Stokes, devido a um mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT). Estes derivados possuem a função amino, de grande versatilidade sintética. A possibilidade de aplicação dos compostos sintetizados foi testada em cinco diferentes sistemas. Os derivados foram utilizados como monômetros vinilênicos e acriloilamida para a polimerização com metacrilato de metila para a produção de novos materiais poliméricos orgânicos fluorescentes; como sondas fluorescentes para proteínas, marcando com sucesso albumina sérica bovina, apresentando conjugados com maior fotoestabilidade em relação a sondas comerciais; como uma molécula com propriedades altamente não-lineares, possuindo o maior valor para a primeira hiperpolarizabilidade conhecido até hoje; como ligante para a complexação com metais de transição. com potencial aplicação em dispositivos orgânicos emissores de luz, e como derivados silifuncionalizados para a obtenção de materiais híbridos através de reação sol-gel, e a partir destes, obter os primeiros aerogéis de sílica fluorescentes por ESIPT.

Síntese de materiais fotossensíveis baseados em corantes fluorescentes como meio ativo para dispositivos ópticos

Neste trabalho realizou-se a síntese e caracterização de novos derivados 2- (2’-hidroxifenil)benzazólicos. Estas moléculas apresentam um bom rendimento quântico de fluorescência, um grande deslocamento de Stokes (> 150 nm) e elevadas estabilidades térmica e fotofísica devido a um mecanismo de transferência protônica intramolecular que ocorre no estado excitado (TPIEE). Estes derivados contêm grupos funcionais suscetíveis a sofrer reações de polimerização com monômeros acrílicos e grupos trietoxissilanos capazes de ligarem-se covalentemente a polímeros inorgânicos como sílicas e zeolitas, com interesse na geração de materiais fotossensíveis. Estes fluoróforos apresentam bandas de absorção na região entre 300 - 360 nm do espectro, justamente onde se localizam os comprimentos de onda de emissão de alguns lasers de bombeamento, como por exemplo o laser de N2 (337 nm) e o terceiro harmônico do laser de Nd:Yag (355 nm). Além disso, sob excitação com luz ultravioleta, estes compostos emitem fluorescência entre 500 - 580 nm, região espectral de alto interesse tecnológico para aplicações em telecomunicações e medicina. A copolimerização dos novos corantes com metilmetacrilatos e a heterogeneização com sílica e zeolitas resultou em polímeros altamente fluorescentes com excelentes propriedades térmicas e ópticas. Além dos corantes benzazólicos foram utilizados outros corantes comercialmente disponíveis com emissão laser do azul até o vermelho. Foram eles: o Estilbeno 420, DPS (4,4’-difenilestilbeno), PBBO 2-(4-bifenilil)-6-fenilbenzoxazol- 1,3, as cumarinas C500, C503, C540A, C343, C440, C460, C480 e uma nova cumarina funcionalizada com um grupo acrilato C434+HEMA, os pirrometenos PM597 e PM650 e a rodamina Rh640. Com estes corantes foram sintetizados polímeros e copolímeros de metacrilato de metila e metacrilato de 2-hidroximetila e suas propriedades fotofísicas e laser foram avaliadas.

Dinâmica molecular investigada com pulsos de femto-segundos

Técnicas experimentais de óptica não-linear resolvidas no tempo são capazes, em diversas situações, de fornecer mais informações sobre a dinâmica e estrutura molecular do que técnicas sem nenhuma resolução temporal. Nesta tese investigou-se três sistemas com técnicas espectroscópicas resolvidas no tempo, utilizando pulsos ultra-curtos de um sistema LASER amplificado, baseado em cristal de Ti:Safira, e de amplificadores ópticos paramétricos. Para este estudo foram implementadas e analisadas quatro diferentes técnicas espectroscópicas resolvidas no tempo: Espalhamento Raman anti-Stokes Coerente (CARS), Espalhamento hiper-Rayleigh Resolvido no Tempo (TRHRS), Bombeio-Prova e Bombeio- Depleção-Prova. O três sistemas investigados apresentam um grau crescente de complexidade nas suas dinâmicas e interações com o meio. O primeiro dos sistemas estudados foi a dinâmica da molécula de H2 no regime de impacto, na presença de moléculas e átomos perturbadores (N2 e He). Foi possível determinar, pela primeira vez, coeficientes de alargamento para o ramo Q devido à colisões entre H2+H2 utilizando a técnica de CARS resolvido temporalmente, bem como novos coeficientes para o deslocamento das linhas. O emprego da mesma técnica em sistemas binários lançou mais luz sobre a possibilidade de existir alguma não-homogeneidade em tais tipos de colisões. O segundo experimento investigou a dinâmica de relaxação orientacional da acetonitrila em solução utilizando a nova técnica de TRHRS; esta foi desenvolvida e testada com sucesso pela primeira vez neste trabalho. Um modelamento teórico mostra que dentro do modelo de Debye para a difusão rotacional, tempos associados ao terceiro momento do tempo de difusão (τ3) e ao primeiro momento (τ1) devem ser observados. Os resultados experimentais para a acetonitrila apresentam um decaimento consistente com este modelo (τ3~850 fs), concordando também com valores derivados de resultados experimentais e teóricos obtidos por outros métodos. Além disso, também foi observado experimentalmente uma segunda componente mais rápida (~50 fs), que não pôde ser explicada dentro do modelo de difusão rotacional livre. Esta componente foi atribuída a efeitos reorientacionais coletivos em conjunto com efeitos de superposição temporal de pulsos. A interpretação do sinal desta nova técnica foi testada com sucesso realizando o experimento em tetracloreto de carbono.O terceiro sistema investigado foi a dinâmica de relaxação de energia intramolecular de carotenóides. A principal questão, da vii existência ou não de estados eletrônicos adicionais, foi abordada utilizando uma modificação da técnica de Bombeio e Prova, denominada de Bombeio-Depleção-Prova. A técnica de Bombeio-Depleção-Prova foi pela primeira vez utilizada em carotenóides, possibilitando observar dinâmicas nunca vistas por qualquer outra técnica experimental. Dentro da resolução temporal dos experimentos realizados, a presença de novos estados eletrônicos em carotenóides livres em solução é descartada. Além disso, uma nova ferramenta de análise de dados foi desenvolvida. A análise de alvos espectrais baseada em um algoritmo evolutivo trouxe mais argumentos para o modelo clássico de três níveis. A dinâmica de carotenóides livres em solução foi comparada com sua dinâmica quando inseridos no complexo fotossintético de coleta de luz (LH2) da bactéria púrpura, utilizando para isso a técnica de Bombeio e Prova. Os resultados obtidos mostram um sistema de níveis de energia mais complexo do que quando o carotenóide está livre em solução. Esta modificação devido ao ambiente é possivelmente gerada pela quebra de simetria do carotenóide quando inserido no complexo LH2, possibilitando o cruzamento entre sistemas (singlete-triplete).