Crystallographic and NMR studies on sterols from green alga Chaetomorpha basiretorsa Setchell

Chemical investigation of the ethanol extract of the marine green alga Chaetomorpha basiretorsa Setchell led to the isolation of a new sterol stigmast-4,28-dien-3 alpha 6 beta-diol 1 in addition to the five known sterols of beta-lawsaritol 2, saringosterol 3, 24-hydroperoxy-24-vinyl - cholesterol 4, beta-stigmasterol 5, 29-hydroxystigmasta-5, 24(28) -dien-3 beta-ol 6. Compounds were isolated by normal phase silica gel and Sephadex LH - 20 gel colum chromatography, reverse phase HPLC and recrystalization. Their structures were elucidated by spectroscopic methods including MS, IR 1D/2D NMR and X-ray analysis. Cytotoxicity of compounds was screened by using the standard WIT method. All these compounds were isolated from the green alga Chaetomorpha basiretorsa Setchell for the first time and they were inactive (50% inhibitory concentration was greater than 10 mu g /cm(3)) against KB, Bel -7402, PC - 3M, Ketr 3 and MCF - 7 cell lines.

Quadruped Gait Transitions from a Neural Pattern Generator with Arousal Modulated Interactions

A four-channel neural pattern generator is described in which both the frequency and the relative phase of oscillations are controlled by a scalar arousal or GO signal. The generator is used to simulate quadruped gaits; in particular, rapid transitions are simulated in the order - walk, trot, pace, and gallop - that occurs in the cat. Precise switching control is achieved by using an arousal dependent modulation of the model's inhibitory interactions. This modulation generates a different functional connectivity in a single network at different arousal levels.

Two-phase flow regimes in microchannels

Capillary hydrodynamics has three considerable distinctions from macrosystems: first, there is an increase in the ratio of the surface area of the phases to the volume that they occupy; second, a flow is characterized by small Reynolds numbers at which viscous forces predominate over inertial forces; and third, the microroughness and wettability of the wall of the channel exert a considerable influence on the flow pattern. In view of these differences, the correlations used for tubes with a larger diameter cannot be used to calculate the boundaries of the transitions between different flow regimes in microchannels. In the present review, an analysis of published data on a gas-liquid two-phase flow in capillaries of various shapes is given, which makes it possible to systematize the collected body of information. The specific features of the geometry of a mixer and an inlet section, the hydraulic diameter of a capillary, and the surface tension of a liquid exert the strongest influence on the position of the boundaries of two-phase flow regimes. Under conditions of the constant geometry of the mixer, the best agreement in the position of the boundaries of the transitions between different hydrodynamic regimes in capillaries is observed during the construction of maps of the regimes with the use of the Weber numbers for a gas and a liquid as coordinate axes.

A Conditional Approach for Modelling Patient Re-admissions in Hospital using a mixture of Coxian phase-type distributions incorporating Bayes Theorem

The number of elderly patients requiring hospitalisation in Europe is rising. With a greater proportion of elderly people in the population comes a greater demand for health services and, in particular, hospital care. Thus, with a growing number of elderly patients requiring hospitalisation competing with non-elderly patients for a fixed (and in some cases, decreasing) number of hospital beds, this results in much longer waiting times for patients, often with a less satisfactory hospital experience. However, if a better understanding of the recurring nature of elderly patient movements between the community and hospital can be developed, then it may be possible for alternative provisions of care in the community to be put in place and thus prevent readmission to hospital. The research in this paper aims to model the multiple patient transitions between hospital and community by utilising a mixture of conditional Coxian phase-type distributions that incorporates Bayes' theorem. For the purpose of demonstration, the results of a simulation study are presented and the model is applied to hospital readmission data from the Lombardy region of Italy.

Microstructure design of Titanate-based electroceramics

Electrocerâmicos são uma classe de materiais avançados com propriedades eléctricas valiosas para aplicações. Estas propriedades são geralmente muito dependentes da microestrutura dos materiais. Portanto, o objectivo geral deste trabalho é investigar o desenho da resposta dieléctrica de filmes espessos obtidos por Deposição Electroforética (EPD) e cerâmicos monolíticos, através do controlo da evolução da microestrutura durante a sinterização de electrocerâmicos à base de titanatos. Aplicações sem fios na indústria microelectrónica e de comunicações, em rápido crescimento, tornaram-se um importante mercado para os fabricantes de semicondutores. Devido à constante necessidade de miniaturização, redução de custos e maior funcionalidade e integração, a tecnologia de filmes espessos está a tornar-se uma abordagem de processamento de materiais funcionais cada vez mais importante. Uma técnica adequada neste contexto é EPD. Os filmes espessos resultantes necessitam de um passo subsequente de sinterização que é afectada pelo substrato subjacente, tendo este um forte efeito sobre a evolução da microestrutura. Relacionado com a miniaturização e a discriminação do sinal, materiais dieléctricos usados como componentes operando a frequências das microondas em aplicações na industria microelectrónica de comunicações devem apresentar baixas perdas dieléctricas e elevadas permitividade dieléctrica e estabilidade com a temperatura. Materiais do sistema BaO-Ln2O3- TiO2 (BLnT: Ln = La ou Nd), como BaLa4Ti4O15 (BLT) e Ba4.5Nd9Ti18O54 (BNT), cumprem esses requisitos e são interessantes para aplicações, por exemplo, em estações de base para comunicações móveis ou em ressonadores para telefones móveis, onde a miniaturização dos dispositivos é muito importante. Por sua vez, o titanato de estrôncio (SrTiO3, STO) é um ferroeléctrico incipiente com constante dieléctrica elevada e baixas perdas, que encontra aplicação em, por exemplo, condensadores de camada interna, tirando partido de fronteiras de grão altamente resistivas. A dependência da permitividade dieléctrica do campo eléctrico aplicado torna este material muito interessante para aplicações em dispositivos de microondas sintonizáveis. Materiais à base de STO são também interessantes para aplicações termoeléctricas, que podem contribuir para a redução da actual dependência de combustíveis fósseis por meio da geração de energia a partir de calor desaproveitado. No entanto, as mesmas fronteiras de grão resistivas são um obstáculo relativamente à eficiência do STO para aplicações termoeléctricas. Para além do efeito do substrato durante a sinterização constrangida, outros factores, como a presença de fase líquida, a não-estequiometria ou a temperatura de sinterização, afectam significativamente não apenas a microestrutura dos materiais funcionais, mas também a sua resposta dieléctrica. Se adequadamente compreendidos, estes factores podem ser intencionalmente usados para desenhar a microestrutura dos electrocerâmicos e, desta forma, as suas propriedades dieléctricas. O efeito da não-estequiometria (razão Sr/Ti 0.995-1.02) no crescimento de grão e resposta dieléctrica de cerâmicos de STO foi investigado neste trabalho. A mobilidade das fronteiras de grão aumenta com a diminuição da razão Sr/Ti. A resistividade do interior dos grãos e das fronteiras de grão é sistematicamente diminuída em amostras não-estequiométricas de STO, em comparação com o material estequiométrico. O efeito é muito mais forte para as fronteiras de grão do que para o seu interior. Dependências sistemáticas da não-estequiometria foram também observadas relativamente à dependência da condutividade da temperatura (muito mais afectada no caso da contribuição das fronteiras de grão), à capacitância do interior e fronteiras de grão e à espessura das fronteiras de grão. Uma anomalia no crescimento de grão em cerâmicos de STO ricos em Ti foi também observada e sistematicamente analisada. Foram detectadas três descontinuidades na dependência do tipo Arrhenius do crescimento de grão relativamente à temperatura com diminuições no tamanho de grão a temperaturas em torno de 1500, 1550 e 1605 °C. Além disso, descontinuidades semelhantes foram também observadas na dependência da energia de activação relativamente à condutividade das fronteiras de grão e na espessura das fronteiras de grão, avaliadas por Espectroscopia de Impedância. Estas notáveis coincidências suportam fortemente a formação de diferentes complexos de fronteira de grão com transições entre os regimes de crescimento de grão observados, que podem ser correlacionados com diferentes mobilidades de fronteira de grão e propriedades dieléctricas. Um modelo é sugerido, que se baseia na diminuição da fase líquida localizada nas fronteiras de grão, como o aumento da temperatura de sinterização, um cenário compatível com um fenómeno de solubilidade retrógrada, observado anteriormente em metais e semicondutores, mas não em cerâmicos. A EPD de filmes espessos de STO em substratos de folha de Pt e a sinterização constrangida dos filmes fabricados foram também preliminarmente tratadas. Filmes espessos de STO foram depositados com êxito por EPD sobre substratos de Pt e, depois de sinterizados, atingiram densidades elevadas. Um aumento da densificação e do tamanho de grão assim como o alargamento da distribuição de tamanho do grão foram observados com a diminuição da razão Sr/Ti, tal como anteriormente observado em amostras cerâmicas. Grãos equiaxiados foram observados para todas as composições, mas um certo grau de anisotropia na orientação dos poros foi detectado: os poros revelaram uma orientação vertical preferencial. Este trabalho focou-se também na sinterização constrangida do sistema BLnT (Ln = La ou Nd), nomeadamente de filmes espessos de BLT e BNT sobre substratos de folha de platina, e na relação do desenvolvimento de anisotropia microestrutural com as propriedades dieléctricas. As observações durante a sinterização constrangida foram comparadas com cerâmicos monolíticos equivalentes sinterizados livremente. Filmes espessos de BLnT (Ln = La ou Nd) com elevada densidade foram obtidos por EPD e subsequente sinterização constrangida. A anisometria cristalográfica do material em conjunto com um passo de sinterização constrangida resultou em grãos alongados e microestruturas anisotrópicas. O efeito do stress do substrato durante a sinterização constrangida originou graus mais elevados de anisotropia (grãos e poros alongados e orientação preferencial, bem como textura cristalográfica) nos filmes sinterizados relativamente aos cerâmicos equivalentes sinterizados livremente, não obstante o estado equivalente das amostras em verde. A densificação dos filmes de BLnT (Ln = La ou Nd) é retardada em comparação com os cerâmicos, mas depois de longos tempos de sinterização densidades semelhantes são obtidas. No entanto, em oposição a observações na sinterização constrangida de outros sistemas, o crescimento do grão em filmes de BLnT (Ln = La ou Nd) é favorecido pelo constrangimento causado pelo substrato. Além disso, grãos e poros alongados orientados paralelamente ao substrato foram desenvolvidos durante a sinterização constrangida de filmes espessos. Verificou-se uma forte correlação entre a evolução de grãos e poros, que começou assim que o crescimento do grão se iniciou. Um efeito da tensão do substrato no aumento do crescimento de grão, bem como um forte “Zener pinning”, origina microestruturas altamente texturizadas, o que também é observado a nível cristalográfico. Efeitos marcantes da anisotropia microestrutural foram também detectados nas propriedades dieléctricas dos filmes de BLnT (Ln = La ou Nd). Juntamente com o aumento da razão de aspecto dos grãos, do factor de orientação e do grau de textura cristalográfica, a permitividade relativa é ligeiramente diminuída e o coeficiente de temperatura da permitividade evolui de negativo para positivo com o aumento do tempo isotérmico de sinterização. Este trabalho mostra que a não-estequiometria pode ser usada para controlar a mobilidade das fronteiras de grão e, portanto, desenhar a microestrutura e as propriedades dieléctricas de electrocerâmicos à base de STO, com ênfase nas propriedades das fronteiras de grão. O papel da não-estequiometria no STO e dos complexos de fronteira de grão no desenvolvimento microestrutural é discutido e novas oportunidades para desenhar as propriedades de materiais funcionais são abertas. As observações relativamente à sinterização constrangida apontam para o efeito de tensões mecânicas desenvolvidas devido ao substrato subjacente no desenvolvimento da microestrutura de materiais funcionais. É assim esperado que a escolha adequada de substrato permitia desenhar a microestrutura de filmes espessos funcionais com desempenho optimizado. “Stress Assisted Grain Growth” (SAGG) é então proposto como uma técnica potencial para desenhar a microestrutura de materiais funcionais, originando microestruturas anisotrópicas texturizadas com propriedades desejadas.

Étude des transitions de phases dans le modèle de Higgs abélien en (2+1) dimensions et l'effet du terme de Chern-Simons

Nous avons investigué, via les simulations de Monte Carlo, les propriétés non-perturbatives du modèle de Higgs abélien en 2+1 dimensions sans et avec le terme de Chern-Simons dans la phase de symétrie brisée, en termes de ses excitations topologiques: vortex et anti-vortex. Le but du présent travail est de rechercher les phases possibles du système dans ce secteur et d'étudier l'effet du terme de Chern-Simons sur le potentiel de confinement induit par les charges externes trouvé par Samuel. Nous avons formulé une description sur réseau du modèle effectif en utilisant une tesselation tétraédrique de l'espace tridimensionnel Euclidien pour générer des boucles de vortex fermées. En présence du terme de Chern-Simons, dans une configuration donnée, nous avons formulé et calculé le nombre d'enlacement entre les différentes boucles de vortex fermées. Nous avons analysé les propriétés du vide et calculé les valeurs moyennes de la boucle de Wilson, de la boucle de Polyakov à différentes températures et de la boucle de 't Hooft en présence du terme de Chern-Simons. En absence du terme de Chern-Simons, en variant la masse des boucles de vortex, nous avons trouvé deux phases distinctes dans le secteur de la symétrie brisée, la phase de Higgs habituelle et une autre phase caractérisée par l'apparition de boucles infinies. D'autre part, nous avons trouvé que la force entre les charges externes est écrantée correpondant à la loi périmètre pour la boucle de Wilson impliquant qu'il n'y a pas de confinement. Cependant, après la transition, nous avons trouvé qu'il existe toujours une portion de charges externes écrantée, mais qu'après une charge critique, l'énergie libre diverge. En présence du terme de Chern-Simons, et dans la limite de constante de couplage faible de Chern-Simons nous avons trouvé que les comportements de la boucle de Wilson et de la boucle de 't Hooft ne changent pas correspondants à une loi périmètre, impliquant qu'il n'y a pas de confinement. De plus, le terme de Chern-Simons ne contribue pas à la boucle de Wilson.

Martensitic transitions and the nature of ferromagnetism in the austenitic and martensitic states of Ni-Mn-Sn alloys

Structural and magnetic transformations in the Heusler-based system Ni0.50Mn0.50¿xSnx are studied by x-ray diffraction, optical microscopy, differential scanning calorimetry, and magnetization. The structural transformations are of austenitic-martensitic character. The austenite state has an L21 structure, whereas the structures of the martensite can be 10M , 14M , or L10 depending on the Sn composition. For samples that undergo martensitic transformations below and around room temperature, it is observed that the magnetic exchange in both parent and product phases is ferromagnetic, but the ferromagnetic exchange, characteristic of each phase, is found to be of different strength. This gives rise to different Curie temperatures for the austenitic and martensitic states.

Reply to "Comment on 'Nature and entropy content of the ordering transitions in RCo2'"

In the previous Comment, Forker and co-workers claim that perturbed angular correlation (PAC) data leave no alternative to the conclusion that the spontaneous magnetization of PrCo2 and NdCo2 undergoes a discontinuous, first-order phase transition at TC. We show here that their claim is in clear contradiction with a wealth of experimental evidence, including our own. Finally, we propose a possible origin for the disagreement between their interpretation of the PAC results and the literature on this subject.

Monte Carlo phase diagram for diblock copolymer melts

A partial phase diagram is constructed for diblock copolymer melts using lattice-based Monte Carlo simulations. This is done by locating the order-disorder transition (ODT) with the aid of a recently proposed order parameter and identifying the ordered phase over a wide range of copolymer compositions (0.2 <= f <= 0.8). Consistent with experiments, the disordered phase is found to exhibit direct first-order transitions to each of the ordered morphologies. This includes the spontaneous formation of a perforated-lamellar phase, which presumably forms in place of the gyroid morphology due to finite-size and/or nonequilibrium effects. Also included in our study is a detailed examination of disordered cylinder-forming (f=0.3) diblock copolymers, revealing a substantial degree of pretransitional chain stretching and short-range order that set in well before the ODT, as observed previously in analogous studies on lamellar-forming (f=0.5) molecules. (c) 2006 American Institute of Physics.

C-H...O hydrogen bonding in 4-phenyl-benzaldehyde: a comprehensive crystallographic, spectroscopic and computational study

The crystal structure of 4-phenyl-benzaldehyde reveals the presence of a dimer linked by the C=O and C( 9)-H groups of adjacent molecules. In the liquid phase, the presence of C-(HO)-O-... bonded forms is revealed by both vibrational and NMR spectroscopy. A Delta H value of - 8.2 +/- 0.5 kJ mol(-1) for the dimerisation equilibrium is established from the temperature-dependent intensities of the bands assigned to the carbonyl-stretching modes. The NMR data suggest the preferential engagement of the C(2,6)-H and C(10/12)/C(11)-H groups as hydrogen bond donors, instead of the C(9)-H group. While ab initio calculations for the isolated dimers are unable to corroborate these NMR results, the radial distribution functions obtained from molecular dynamics simulations show a preference for C(2,6)-H and C(10/12)/C(11)-(HO)-O-... contacts relative to the C(9)-(HO)-O-... ones.

Asymmetric phase-transfer-catalyzed synthesis of five-membered cyclic gamma-Amino acid precursors

The first example of an intramolecular enantioselective Michael addition of nitronates onto conjugated systems utilizing a chiral phase-transfer catalyst is described. A range of five-membered gamma-nitro esters with up to three stereocentres have been prepared and the relative and absolute configurations proven by chemical and crystallographic methods. The products are rapidly obtained and are precursors to five-membered cyclic gamma-amino acids.

Dynamics of shear-induced orientation transitions in block copolymers

This review discusses liquid crystal phase formation by biopolymers in solution. Lyotropic mesophases have been observed for several classes of biopolymer including DNA, peptides, polymer/peptide conjugates, glycopolymers and proteoglycans. Nematic or chiral nematic (cholesteric) phases are the most commonly observed mesophases, in which the rod-like fibrils have only orientational order. Hexagonal columnar phases are observed for several systems (DNA, PBLG, polymer/peptide hybrids) at higher concentration. Lamellar (smectic) phases are reported less often, although there are examples such as the layer arrangement of amylopectin side chains in starch. Possible explanations for the observed structures are discussed. The biological role of liquid crystal phases for several of these systems is outlined. Commonly, they may serve as a template to align fibrils for defined structural roles when the biopolymer is extruded and dried, for instance in the production of silk by spiders or silkworms, or of chitin in arthropod shells. In other cases, liquid crystal phase formation may occur in vivo simply as a consequence of high concentration, for instance the high packing density of DNA within cell nuclei.

Strongly nucleophilic RhI centre in square-planar complexes with terdentate (κ3) 2,2′:6′,2′′-terpyridine ligands: crystallographic, electrochemical and density functional theoretical studies

Rh-I-terpyridine complexes have been unambiguously formed for the first time. The 2,21:6',2"-terpyridine (tpy), 4'-chloro-2,2':6',2"-terpyridine (4'-Cl-tpy) and 4'-(tert-butyldimethylsilyl-ortho-carboranyl)-2,2':6',2"-terpyridine (carboranyl-tpy) ligands were used for successful syntheses and characterisation of the corresponding Rh-I complexes with halide coligands, [Rh(X)(4'-Y-terpyridine)] (X = Cl, Y = H, Cl, carboranyl; X = Br, Y = H). All four neutral Rh-tpy complexes are square planar, with Rh-X bonds in the plane of the 4'-Y-terpyridine ligands. Full characterisation of these dark blue, highly air-sensitive compounds was hampered by their poor solubility in various organic solvents. This is mainly due to the formation of pi-stacked aggregates, as evidenced by the crystal structure of [Rh(Cl)(tpy)]; in addition, [Rh(Cl)(carboranyl-tpy)] merely forms discrete dimers. The (bonding) properties of the novel Rh-I-terpyridine complexes have been studied with single-crystal X-ray diffraction, (time-dependent) density functional theoretical (DFT) calculations, far-infrared spectroscopy, electronic absorption spectroscopy and cyclic voltammetry. From DFT calculations, the HOMO of the studied Rh-I-terpyridine complexes involves predominantly the metal centre, while the LUMO resides on the terpyridine ligand. Absorption bands of the studied complexes in the visible region (400-900 nm) can be assigned to MLCT and MLCT/XLCT transitions. The relatively low oxidation potentials of [Rh(X)(tpy)] (X = Cl, Br) point to a high electron density on the metal centre. This makes the Rh-I-terpyridine complexes strongly nucleophilic and (potentially) highly reactive towards various (small) substrate molecules containing carbon-halide bonds.

Electronic properties of 4,4 ',5,5 '-tetramethyl-2,2 '-biphosphinine (tmbp) in the redox series fac-[Mn(Br)(CO)(3)(tmbp)], [Mn(CO)(3)(tmbp)](2), and [Mn(CO)(3)(tmbp)](-): crystallographic, spectroelectrochemical, and DFT computational study

Stepwise electrochemical reduction of the complex fac-[Mn(Br)(CO)(3)(tmbp)] (tmbp = 4,4',5,5'-tetramethyl-2,2'-biphosphinine) produces the dimer [Mn(CO)(3)(tmbp)](2) and the five-coordinate anion [Mn(CO)(3)(tmbp)](-). All three members of the redox series have been characterized by single-crystal X-ray diffraction. The crystallographic data provide valuable insight into the localization of the added electrons on the (carbonyl)manganese and tmbp centers. In particular, the formulation of the two-electron-reduced anion as [Mn-0(CO)(3)(tmbp(-))](-) also agrees with the analysis of its IR nu(CO) wavenumbers and with the results of density functional theoretical (DFT) MO calculations on this compound. The strongly delocalized pi-bonding in the anion stabilizes its five-coordinate geometry and results in the appearance of several mixed Mn-to-tmbp charge-transfer/IL(tmbp) transitions in the near-UV-vis spectral region. A thorough voltammetric and UV-vis/IR spectroelectrochemical study of the reduction path provided evidence for a direct formation of [Mn(CO)(3)(tmbp)](-) via a two-electron ECE mechanism involving the [Mn(CO)(3)(tmbp)](.) radical transient. At ambient temperature [Mn(CO)(3)(tmbp)](-) reacts rapidly with nonreduced fac-[Mn(Br)(CO)(3)(tmbp)] to produce [Mn(CO)(3)(tmbp)](2). Comparison with the analogous 2,2'-bipyridine complexes has revealed striking similarity in the bonding properties and reactivity, despite the stronger pi-acceptor character of the tmbp ligand.

Monte Carlo phase diagram for a polydisperse diblock copolymer melt

The phase diagram for an AB diblock copolymer melt with polydisperse A blocks and monodisperse B blocks is evaluated using lattice-based Monte Carlo simulations. Experiments on this system have shown that the A-block polydispersity shifts the order-order transitions (OOTs) towards higher A-monomer content, while the order-disorder transition (ODT) moves towards higher temperatures when the A blocks form the minority domains and lower temperatures when the A blocks form the matrix. Although self-consistent field theory (SCFT) correctly accounts for the change in the OOTs, it incorrectly predicts the ODT to shift towards higher temperatures at all diblock copolymer compositions. In contrast, our simulations predict the correct shifts for both the OOTs and the ODT. This implies that polydispersity amplifies the fluctuation-induced correction to the mean-field ODT, which we attribute to a reduction in packing frustration. Consistent with this explanation, polydispersity is found to enhance the stability of the perforated-lamellar phase.