Hydroxylation d’halogénures d’aryle utilisant la chimie en flux continu et développement d’une nouvelle méthodologie de synthèse de 3-aminoindazoles

L’attrait des compagnies pharmaceutiques pour des structures cycliques possédant des propriétés biologiques intéressantes par les compagnies pharmaceutiques a orienté les projets décrits dans ce mémoire. La synthèse rapide, efficace, verte et économique de ces structures suscite de plus en plus d’attention dans la littérature en raison des cibles biologiques visées qui deviennent de plus en plus complexes. Ce mémoire se divise en deux projets ciblant la synthèse de deux structures aromatiques importantes dans le monde de la chimie médicinale. Dans un premier temps, l’amélioration de la synthèse de dérivés phénoliques a été réalisée. L’apport de la chimie en flux continu dans le développement de voies synthétiques plus vertes et efficaces sera tout d’abord discuté. Ensuite, une revue des antécédents concernant l’hydroxylation d’halogénure d’aryle sera effectuée. Finalement, le développement d’une nouvelle approche rapide de synthèse des phénols utilisant la chimie en flux continu sera présenté, suivi d’un survol de ses avantages et ses limitations. Dans un deuxième temps, le développement d’une nouvelle méthodologie pour la formation de 3-aminoindazoles a été réalisé. Tout d’abord, un résumé de la littérature sur la synthèse de différents indazoles sera présenté. Ensuite, une présentation de deux méthodes efficaces d’activation de liens sera effectuée, soit l’activation d’amides par l’anhydride triflique et l’activation de liens C–H catalysée par des métaux de transition. Finalement, le développement d’une nouvelle méthodologie pour la synthèse de 3-aminoindazole utilisant ces deux approches sera discuté.

Réaction de photocyclodéshydrogénation par catalyse photorédox

Cette thèse présente une nouvelle méthode pour accomplir la réaction de Mallory en utilisant la lumière visible. Pour atteindre ce but, la chimie photorédox qui s'est développée ces dernières années permettra une utilisation efficace de la lumière visible. De plus, la chimie en flux continu sera utilisé afin d'augmenter la surface irradiée du mélange réactionnel. Au cours de ces travaux, une nouvelle méthodologie photochimique utilisant un photocatalyseur de cuivre avec la lumière visible a été efficace pour la synthèse du 5hélicène. Un mécanisme de désactivation oxydante est proposé pour cette réaction. Par ailleurs, cette nouvelle méthodologie a été utilisée pour la synthèse d'un dérivé du 5hélicène et d'un 4hélicène-pyrène hybride. Par la suite, la méthodologie photochimique utilisant un photocatalyseur de cuivre avec la lumière visible a servi à la synthèse de divers carbazoles substitués au niveau de l'azote par des groupements aryles et alkyles. Au cours de cette synthèse, la réaction a révélé un problème de régiosélectivité. Ce dernier a été étudié par la synthèse de nouvelles triarylamines. Finalement, il a été découvert que l'utilisation d'un photocatalyseur de fer peut remplacer le photocatalyseur de cuivre en utilisant l'oxygène comme oxydant pour la synthèse de 9-phénylcarbazole.

Development of a Phase Separation Strategy in Macrocyclization Reactions

La réaction de macrocyclisation est une transformation fondamentale en chimie organique de synthèse. Le principal défi associcé à la formation de macrocycles est la compétition inhérente avec la réaction d’oligomérisation qui mène à la formation de sousproduits indésirables. De plus, l’utilisation de conditions de dilutions élevées qui sont nécessaires afin d’obtenir une cyclisation “sélective”, sont souvent décourageantes pour les applications à l’échelle industrielle. Malgré cet intérêt pour les macrocycles, la recherche visant à développer des stratégies environnementalement bénignes, qui permettent d’utiliser des concentrations normales pour leur synthèse, sont encore rares. Cette thèse décrit le développement d’une nouvelle approche générale visant à améliorer l’efficacité des réactions de macrocyclisation en utilisant le contrôle des effets de dilution. Une stratégie de “séparation de phase” qui permet de réaliser des réactions à des concentrations plus élevées a été developpée. Elle se base sur un mélange de solvant aggrégé contrôlé par les propriétés du poly(éthylène glycol) (PEG). Des études de tension de surface, spectroscopie UV et tagging chimique ont été réalisées afin d’élucider le mécanisme de “séparation de phase”. Il est proposé que celui-ci fonctionne par diffusion lente du substrat organique vers la phase ou le catalyseur est actif. La nature du polymère co-solvant joue donc un rôle crutial dans le contrôle de l’aggrégation et de la catalyse La stratégie de “séparation de phase” a initiallement été étudiée en utilisant le couplage oxidatif d’alcynes de type Glaser-Hay co-catalysé par un complexe de cuivre et de nickel puis a été transposée à la chimie en flux continu. Elle fut ensuite appliquée à la cycloaddition d’alcynes et d’azotures catalysée par un complexe de cuivre en “batch” ainsi qu’en flux continu.

OFFLINE AND ONLINE SOLID PHASE EXTRACTION/PRECONCENTRATION OF INORGANICS

Solid phase extraction (SPE) is a powerful technique for preconcentration/removal or separation of trace and ultra trace amounts of toxic and nutrient elements. SPE effectively simplifies the labour intensive sample preparation, increase its reliability and eliminate the clean up step by using more selective extraction procedures. The synthesis of sorbents with a simplified procedure and diminution of the risks of errors shows the interest in the areas of environmental monitoring, geochemical exploration, food, agricultural, pharmaceutical, biochemical industry and high purity metal designing, etc. There is no universal SPE method because the sample pretreatment depends strongly on the analytical demand. But there is always an increasing demand for more sensitive, selective, rapid and reliable analytical procedures. Among the various materials, chelate modified naphthalene, activated carbon and chelate functionalized highly cross linked polymers are most important. In the biological and environmental field, large numbers of samples are to be analysed within a short span of time. Hence, online flow injection methods are preferred as they allow extraction, separation, identification and quantification of many numbers of analytes. The flow injection online preconcentration flame AAS procedure developed allows the determination of as low as 0.1 µg/l of nickel in soil and cobalt in human hair samples. The developed procedure is precise and rapid and allows the analysis of 30 samples per hour with a loading time of 60 s. The online FI manifold used in the present study permits high sampling, loading rates and thus resulting in higher preconcentration/enrichment factors of -725 and 600 for cobalt and nickel respectively with a 1 min preconcentration time compared to conventional FAAS signal. These enrichment factors are far superior to hitherto developed on line preconcentration procedures for inorganics. The instrumentation adopted in the present study allows much simpler equipment and low maintenance costs compared to costlier ICP-AES or ICP-MS instruments.

Estudio de internacionalización de la empresa Dotaherlogo S.A.

La actual configuración económica del mundo, que lo ha forzado a atravesar una era de restricción y contracción, acompañada de la evolución en campos como el diseño, el desarrollo de un conocimiento mucho más profundo por parte del consumidor y un ambiente mucho más competitivo ha generado que las empresas sean abiertas al cambio y adopten medidas para mantenerse vigentes en el mercado. La experiencia y el conocimiento que los socios iníciales tenían en el ámbito de los textiles, permitió que surgiera DOTAHERLOGO S.A. bajo un concepto de empresa familiar, siendo así como comenzaron a centrarse todos los esfuerzos en consolidarla dentro del mercado que buscaban explotar. DOTAHERLOGO S.A. es una empresa que se encuentra en un proceso de cambio, buscando obtener una mayor presencia en el mercado, es así como ha comenzado una estructuración de sus procesos que permitan un flujo de información más estable y continuo, además de comenzar el proceso para generar su propia producción y no tener que depender en este aspecto de terceros. El propósito de esta Tesis es realizar para DOTAHERLOGO S.A. un estudio de la empresa que permita generar un diagnostico de la situación de cada una de sus áreas, y concluir si está preparada para una internacionalización, de no estar preparada se le hará una recomendación para que en un futuro pueda llegar a participar en mercados internacionales. Finalmente esta Tesis permitirá confrontar la oportunidad de internacionalización de una Pyme con la realidad de DOTAHERLOGO S.A. De la misma manera los resultados aquí obtenidos servirán como un caso de estudio y guía para futuros proyectos de internacionalización de Pymes en el país.

Recomendaciones para la integración de la industria textil en la conformación del cluster

Este trabajo de grado se realizó con el objetivo de obtener un diagnóstico sobre los factores internos de las empresas del sector textil en Bogotá-Cundinamarca, para determinar cuáles son los factores fundamentales, que afectan o benefician a las compañías, en el momento de la toma de decisión de ser partícipes de la política de asociatividad. Dicha política específicamente hace referencia al programa del Clúster de la moda Bogotá, el cual busca vincular los diferentes actores pertenecientes al mismo sector económico y estratégico, para crear un ambiente cooperativo donde exista el flujo continuo de información, logrando ser competitivos a nivel mundial. De igual manera para entender a fondo el tema a tratar, se desarrollaron investigaciones en fuentes primarias y secundarias, que permitieron identificar la situación que ha tenido el sector textil en la capital, además se estudió el programa Clúster de moda Bogotá, el cual se comparó con una de las regiones líderes en Colombia en programas de cooperación empresarial, como lo es el clúster de moda Medellín y por último se implementó una entrevista a profundidad a microempresarios del sector principalmente, con el fin obtener un diagnóstico más detallado de la realidad actual. Una vez condesada dicha información, se generó las conclusiones y recomendaciones pertinentes para poder validar la proposición planteada.

Caracterización de las variables nutricionales en pacientes incidentes de diálisis peritoneal rts 2011-2012

Los pacientes con enfermedad renal crónica (ERC) terminal se caracterizan por presentar alteraciones nutricionales que se perpetúan independiente de la modalidad de la Terapia de Reemplazo Renal (TRR). En la diálisis peritoneal, tanto APD (automated peritoneal dialysis) como la CAPD (continuous ambulatory peritoneal dialysis) existe un alto riesgo de pérdida de albúmina por el filtrado peritoneal, sin diferencias claras en el estatus nutricional. El presente estudio caracteriza el estado nutricional de los pacientes incidentes en diálisis peritoneal de RTS Bogotá Regional 1, con un seguimiento de un año, para conocer los cambios en las variables nutricionales. Se realizó un estudio de cohortes retrospectivo, analizando 2 grupos según el tipo de diálisis peritoneal escogida (APD o CAPD), con un análisis análisis descriptivo trimestral de las características nutricionales y posteriormente una comparación entre las 2 modalidades de TRR. Encontrando un promedio de edad de 60,8 años, la mayoría hombres y etiología principal nefropatía diabética. La mayoría de las variables nutricionales permanecieron sin cambios durante seguimiento. El Test de equilibrio peritoneal para glucosa y creatinina mostró valores promedio bajo y promedio alto y la mayoría de pacientes un rango nutricional normal. Al comparar APD y CAPD, solo se encontraron de forma aislada, diferencias significativas en algunas variables aisladas. Este es el primer estudio en Colombia que evalúa diferentes aspectos nutricionales en diálisis peritoneal. Aunque con limitaciones metodológicas, es un punto de partida para la realización de estudios más robustos que del estado nutricional de los pacientes en diálisis peritoneal

Aprofitament de residus vegetals per a la concentració i separació d'ions metàl·lics de solucions aquoses

La adsorció sobre carbó actiu és un tractament habitual para a l'eliminació de metalls contaminants d'afluents aquosos. Amb la finalitat de reduir el cost dels tractament actuals s'està estudiant la utilització d'adsorbents de baix cost com a substituts dels sorbents convencionals que s'utilitzen usualment en els tractaments d'aigües. En aquesta tesi s'ha avaluat la possibilitat d'aprofitar diversos residus vegetals procedents de processos agrícoles o residus industrials, com a sorbents per a l'eliminació de metalls de solucions aquoses. En concret, el treball s'ha centrat en assolir dos grans objectius, primer de tot, conèixer la possibilitat d'utilitzar el pinyol d'oliva com a adsorbent de metalls divalents de solucions aquoses, com són el Cd(II), Cu(II), Ni(II) i Pb(II), i en segon lloc, avaluar la utilització de quatre residus vegetals (escorça de yohimbe, rapa de raïm, suro i pinyol d'oliva) per a l'extracció de Cr(VI) de solucions aquoses i utilitzar el residu vegetal més apropiat com a base per tal d'obtenir un nou sorbent, amb més bona morfologia per ser utilitzat en sistemes d'eliminació de Cr(VI) en continu. Les dades cinètiques d'adsorció es van tractar amb el model cinètic de pseudo-segon ordre, amb el que es van determinar la velocitat inicial d'adsorció dels metalls. Els models d'isotermes d'equilibri de Langmuir i Freundlich es van utilitzar per descriure els equilibris d'adsorció i calcular els paràmetres de les isotermes. En els assajos amb mescles binàries de metalls, els resultats es van tractar amb el model ampliat de Langmuir. En aquest treball s'ha determinat, primerament, que el pinyol d'oliva és un bon sorbent dels metalls divalents estudiats. S'ha determinat que l'adsorció dels metalls varia amb el pH de la solució i que la presència de sals en la solució provoca una davallada en l'adsorció. També es va determinar la competència en l'adsorció entre els metalls al realitzar assajos en mescles binàries. Amb els estudis d'extracció de Cr(VI) amb els quatre materials s'ha determinat que aquests vegetals poden adsorbir el Cr(VI) en solució, tot i que la rapa i la yohimbe són els materials que presenten unes capacitats d'adsorció més elevades. Les anàlisis amb espectroscòpia electrònica de Raig-X realitzats en la rapa de raïm i la yohimbe en contacte amb Cr(VI) varen demostrar la presència del metall en els dos estats d'oxidació, Cr(VI) i Cr(III), evidenciant la participació del mecanisme de reducció de Cr(VI) en l'adsorció del metall sobre els materials. Amb l'encapsulació de la rapa de raïm es va incrementar significativament la capacitat d'adsorció del metall respecta a la seva utilització en la forma original. Les dades experimentals es van tractar amb un model de difusió i es va determinar el coeficient de difusió en l'adsorció en el sorbent amb diferent percentatge de rapa en l'interior. Finalment s'han realitzat estudis preliminars d'adsorció de crom hexavalent en continu utilitzant columnes de petites dimensions farcides amb el sorbent format per boles de rapa encapsulada en alginat càlcic. En aquests assajos s'ha determinat l'efecte en l'adsorció de metall de diversos paràmetres d'operació, com la concentració inicial de metall, el cabal i l'alçada de llit. El model de transferència de matèria i difusió en columna emprat pel tractament de les dades experimentals va mostrar l'efecte de la concentració inicial i del cabal en els coeficients de difusió i transferència de matèria. El model BDST no va predir correctament el temps de servei en els diferents paràmetres d'operació experimentats a causa de la complexitat del procés d'adsorció. Amb aquests assajos preliminars s'han establert les bases de l'adsorció de Cr(VI) amb el nou sorbent en sistemes en continu amb la finalitat de realitzar estudis posteriors d'eliminació del metall en columnes de majors dimensions.

GC/multiple collector-ICPMS method for chlorine stable isotope analysis of chlorinated aliphatic hydrocarbons

Stable isotopic characterization of chlorine in chlorinated aliphatic pollution is potentially very valuable for risk assessment and monitoring remediation or natural attenuation. The approach has been underused because of the complexity of analysis and the time it takes. We have developed a new method that eliminates sample preparation. Gas chromatography produces individually eluted sample peaks for analysis. The He carrier gas is mixed with Ar and introduced directly into the torch of a multicollector ICPMS. The MC-ICPMS is run at a high mass resolution of >= 10 000 to eliminate interference of mass 37 ArH with Cl. The standardization approach is similar to that for continuous flow stable isotope analysis in which sample and reference materials are measured successively. We have measured PCE relative to a laboratory TCE standard mixed with the sample. Solvent samples of 200 nmol to 1.3 mu mol ( 24- 165 mu g of Cl) were measured. The PCE gave the same value relative to the TCE as measured by the conventional method with a precision of 0.12% ( 2 x standard error) but poorer precision for the smaller samples.

Dietary glycated protein modulates the colonic microbiota towards a more detrimental composition in ulcerative colitis patients and non-ulcerative colitis subjects

AIM: To investigate the effect of native, heated and glycated bovine serum albumin (BSA) on the ulcerative colitis (UC) and non-UC colonic microbiota in vitro. METHODS AND RESULTS: Continuous flow culture (CFC) models of the human colonic microbiota inoculated with faeces from UC and non-UC volunteers were maintained on BSA as growth substrate. Changes in bacterial populations and short-chain fatty acids were determined. UC and non-UC microbiota differed significantly in microbial populations, with elevated numbers of sulfate-reducing bacteria (SRB) and clostridia in the microbiota from UC patients. Compared with native BSA, glycated BSA modulated the gut microbiota of UC patients in vitro towards a more detrimental community structure with significant increases in putatively harmful bacteria (clostridia, bacteroides and SRB; P < 0.009) and decreases in dominant and putatively beneficial bacterial groups (eubacteria and bifidobacteria; P < 0.0004). The levels of beneficial short-chain fatty acids were significantly decreased by heated or glycated BSA, but were increased significantly by native BSA. CONCLUSION: The UC colonic microbiota maintained in CFC was significantly modified by glycated BSA. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: Results suggest that dietary glycated protein may impact upon the composition and activity of the colonic microbiota, an important environmental variable in UC.

Mechanism of the antioxidant to pro-oxidant switch in the behavior of dehydroascorbate during LDL oxidation by copper(II) ions

Oxidised low density lipoprotein (LDL) may be involved in the pathogenesis of atherosclerosis. We have therefore investigated the mechanisms underlying the antioxidant/pro-oxidant behavior of dehydroascorbate, the oxidation product of ascorbic acid, toward LDL incubated With Cu2+ ions. By monitoring lipid peroxidation through the formation of conjugated dienes and lipid hydroperoxides, we show that the pro-oxidant activity of dehydroascorbate is critically dependent on the presence of lipid hydroperoxides, which accumulate during the early stages of oxidation. Using electron paramagnetic resonance spectroscopy, we show that dehydroascorbate amplifies the generation of alkoxyl radicals during the interaction of copper ions with the model alkyl hydroperoxide, tert-butylhydroperoxide. Under continuous-flow conditions, a prominent doublet signal was detected, which we attribute to both the erythroascorbate and ascorbate free radicals. On this basis, we propose that the pro-oxidant activity of dehydroascorbate toward LDL is due to its known spontaneous interconversion to erythroascorbate and ascorbate, which reduce Cu2+ to Cu+ and thereby promote the decomposition of lipid hydroperoxides. Various mechanisms, including copper chelation and Cu+ oxidation, are suggested to underlie the antioxidant behavior of dehydroascorbate in LDL that is essentially free of lipid hydroperoxides. (C) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Mapping fibre orientation in complex-shaped biological systems with micrometre resolution by scanning X-ray microdiffraction

A fully automated procedure to extract and to image local fibre orientation in biological tissues from scanning X-ray diffraction is presented. The preferred chitin fibre orientation in the flow sensing system of crickets is determined with high spatial resolution by applying synchrotron radiation based X-ray microbeam diffraction in conjunction with advanced sample sectioning using a UV micro-laser. The data analysis is based on an automated detection of azimuthal diffraction maxima after 2D convolution filtering (smoothing) of the 2D diffraction patterns. Under the assumption of crystallographic fibre symmetry around the morphological fibre axis, the evaluation method allows mapping the three-dimensional orientation of the fibre axes in space. The resulting two-dimensional maps of the local fibre orientations - together with the complex shape of the flow sensing system - may be useful for a better understanding of the mechanical optimization of such tissues.

Dietary glycated protein modulates the colonic microbiota towards a more detrimental composition in ulcerative colitis patients and non-ulcerative colitis subjects

Aim: To investigate the effect of native, heated and glycated bovine serum albumin (BSA) on the ulcerative colitis (UC) and non-UC colonic microbiota in vitro. Methods and Results: Continuous flow culture (CFC) models of the human colonic microbiota inoculated with faeces from UC and non-UC volunteers were maintained on BSA as growth substrate. Changes in bacterial populations and short-chain fatty acids were determined. UC and non-UC microbiota differed significantly in microbial populations, with elevated numbers of sulfate-reducing bacteria (SRB) and clostridia in the microbiota from UC patients. Compared with native BSA, glycated BSA modulated the gut microbiota of UC patients in vitro towards a more detrimental community structure with significant increases in putatively harmful bacteria (clostridia, bacteroides and SRB; P < 0.009) and decreases in dominant and putatively beneficial bacterial groups (eubacteria and bifidobacteria; P < 0.0004). The levels of beneficial short-chain fatty acids were significantly decreased by heated or glycated BSA, but were increased significantly by native BSA. Conclusion: The UC colonic microbiota maintained in CFC was significantly modified by glycated BSA. Significance and Impact of the Study: Results suggest that dietary glycated protein may impact upon the composition and activity of the colonic microbiota, an important environmental variable in UC.

Corrosion by sulfate reducing bacteria that utilize nitrate

16S rRNA gene sequencing was used to identify a sulfate-reducing bacterium (SRB) from a Danish North Sea oilfield water injection system. This species was cultivated, purified and subsequently identified as being >97% similar to Desulfovibrio gracilis. Like some other Desulfovibrio species this SRB, strain OP102, could reduce nitrate as an electron acceptor and produce ammonia in the absence of sulfate. In addition, in the presence of sulfate, when nitrate was dosed at 100 mg/l it was again reduced by the bacterium, with some ammonium production. Therefore, this mechanism could be important in oilfield systems where nitrate is applied to prevent sulfide generation by SRB which leads to reservoir souring. In static tests the influence of this Desulfovibrio on corrosion was assessed using carbon steel coupons, in the presence of sulfate and in the presence of sulfate with 100 mg/l nitrate. Corrosion rates were less than 1.5 mpy when coupons were incubated in the same water, with sulfate and with nitrate. Furthermore, the occurrence of pitting corrosion was fairly low under all circumstances.

Object life cycles & interaction environments for cross media production & distribution

This paper addresses the requirements for a Work/flow Management System that is intended to automate the production and distribution chain for cross-media content which is by nature multi-partner and multi-site. It advocates the requirements for an ontology-based object lifecycle tracking within work/flow integration by identifying various types of interfaces, object life cycles and the work-flow interaction environments within the AXMEDIS Framework.