990 resultados para EPOXIDE-OPENING REACTION
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The removal of aromatic hydrocarbons from diesel has received considerable attention after environmental regulations that require petroleum reï¬ners to raise cetane number and to limit aromatics in diesel fuel in order to improve combustion efficiency and reduce particulate and NOx emissions. An alternative is blending with FischerâTropsch (FT) gas-to-liquid diesel fuel; however, this option may not be economically viable solution in case of extensive blend. Another alternative is to incorporate in the diesel pool a greater fraction of the so-called light cycle oil (LCO). Due to its high aromatics content and its low cetane number (typically between 20 and 30), the incorporation of LCO may have a negative impact on the quality of diesel. Current technologies for LCO improvement are based on hydrogenation to adjust both sulphur and cetane number but while an important fraction of the aromatics present in LCO can be saturated in a deep hydrogenation process, the cetane number may still be lower than the target values specified in diesel legislations, so further upgrading is needed. An interesting technology for improving the cetane number of diesels and maintaining meanwhile high diesel yields is achieved by combining a complete hydrogenation process with a selective ring opening (SRO) reaction of the naphthenic rings. The SRO can be defined as naphthene ring-opening to form compounds with high cetane number, but without any carbon losses. Controlling the interconversion of six- and five- membered rings via an acid-catalyzed ring-contraction step is also of great importance, since selective conversion of six-membered to five-membered naphthene rings greatly inï¬uences ring-opening rates and selectivity. High intrinsic activity may be enhanced by deposition of noble metals on acidic, high surface area supports, because it is possible to arrange close proximity of the metal and acid sites. Moreover, in large-pore supports, the diffusion resistance of liquid reactants into the pores is minimized. In addition to metal centres, the acid sites of support also plays role in aromatics hydrogenation. However, the functions of different kinds of acid sites (Brønsted vs. Lewis acidity), and their optimal concentrations and strengths, remain unclear. In the present study we investigated the upgrading of an aromatic-rich feedstock over different type of metal supported on mesoporous silica-alumina. The selective hydrogenolysis and ring opening of tetrahydronaphthalene (THN or tetralin) was carried out as representative of LCO fractions after deep hydrogenation process. In this regards the aim of this study is to evaluate both the effect of metals and that of the supports characterized by different acid distribution and strength, on conversion and selectivity. For this purpose a series of catalysts were prepared by impregnation. The catalysts were characterized and conversion tests of THN were performed in a lab-scale plant operating in the pressure range from 7.0-5.0 MPa and in the temperature range from 300 to 360°C.
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Die lösliche Epoxidhydrolase (sEH) gehört zur Familie der Epoxidhydrolase-Enzyme. Die Rolle der sEH besteht klassischerweise in der Detoxifikation, durch Umwandlung potenziell schädlicher Epoxide in deren unschädliche Diol-Form. Hauptsächlich setzt die sEH endogene, der Arachidonsäure verwandte Signalmoleküle, wie beispielsweise die Epoxyeicosatrienoic acid, zu den entsprechenden Diolen um. Daher könnte die sEH als ein Zielenzym in der Therapie von Bluthochdruck und Entzündungen sowie diverser anderer Erkrankungen eingesetzt werden. rnDie sEH ist ein Homodimer, in dem jede Untereinheit aus zwei Domänen aufgebaut ist. Das katalytische Zentrum der Epoxidhydrolaseaktivität befindet sich in der 35 kD großen C-terminalen Domäne. Dieser Bereich der sEH s wurde bereits im Detail untersucht und nahezu alle katalytischen Eigenschaften des Enzyms sowie deren dazugehörige Funktionen sind in Zusammenhang mit dieser Domäne bekannt. Im Gegensatz dazu ist über die 25 kD große N-terminale Domäne wenig bekannt. Die N-terminale Domäne der sEH wird zur Haloacid Dehalogenase (HAD) Superfamilie von Hydrolasen gezählt, jedoch war die Funktion dieses N-terminal Domäne lange ungeklärt. Wir haben in unserer Arbeitsgruppe zum ersten Mal zeigen können, dass die sEH in Säugern ein bifunktionelles Enzym ist, welches zusätzlich zur allgemein bekannten Enzymaktivität im C-terminalen Bereich eine weitere enzymatische Funktion mit Mg2+-abhängiger Phosphataseaktivität in der N-terminalen Domäne aufweist. Aufgrund der Homologie der N-terminalen Domäne mit anderen Enzymen der HAD Familie wird für die Ausübung der Phosphatasefunktion (Dephosphorylierung) eine Reaktion in zwei Schritten angenommen.rnUm den katalytischen Mechanismus der Dephosphorylierung weiter aufzuklären, wurden biochemische Analysen der humanen sEH Phosphatase durch Generierung von Mutationen im aktiven Zentrum mittels ortsspezifischer Mutagenese durchgeführt. Hiermit sollten die an der katalytischen Aktivität beteiligten Aminosäurereste im aktiven Zentrum identifiziert und deren Rolle bei der Dephosphorylierung spezifiziert werden. rnrnAuf Basis der strukturellen und möglichen funktionellen Ähnlichkeiten der sEH und anderen Mitgliedern der HAD Superfamilie wurden Aminosäuren (konservierte und teilweise konservierte Aminosäuren) im aktiven Zentrum der sEH Phosphatase-Domäne als Kandidaten ausgewählt.rnVon den Phosphatase-Domäne bildenden Aminosäuren wurden acht ausgewählt (Asp9 (D9), Asp11 (D11), Thr123 (T123), Asn124 (N124), Lys160 (K160), Asp184 (D184), Asp185 (D185), Asn189 (N189)), die mittels ortsspezifischer Mutagenese durch nicht funktionelle Aminosäuren ausgetauscht werden sollten. Dazu wurde jede der ausgewählten Aminosäuren durch mindestens zwei alternative Aminosäuren ersetzt: entweder durch Alanin oder durch eine Aminosäure ähnlich der im Wildtyp-Enzym. Insgesamt wurden 18 verschiedene rekombinante Klone generiert, die für eine mutante sEH Phosphatase Domäne kodieren, in dem lediglich eine Aminosäure gegenüber dem Wildtyp-Enzym ersetzt wurde. Die 18 Mutanten sowie das Wildtyp (Sequenz der N-terminalen Domäne ohne Mutation) wurden in einem Expressionsvektor in E.coli kloniert und die Nukleotidsequenz durch Restriktionsverdau sowie Sequenzierung bestätigt. Die so generierte N-terminale Domäne der sEH (25kD Untereinheit) wurde dann mittels Metallaffinitätschromatographie erfolgreich aufgereinigt und auf Phosphataseaktivität gegenüber des allgemeinen Substrats 4-Nitophenylphosphat getestet. Diejenigen Mutanten, die Phosphataseaktivität zeigten, wurden anschließend kinetischen Tests unterzogen. Basiered auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen wurden kinetische Parameter mittels vier gut etablierter Methoden berechnet und die Ergebnisse mit der „direct linear blot“ Methode interpretiert. rnDie Ergebnisse zeigten, dass die meisten der 18 generierten Mutanten inaktiv waren oder einen Großteil der Enzymaktivität (Vmax) gegenüber dem Wildtyp verloren (WT: Vmax=77.34 nmol-1 mg-1 min). Dieser Verlust an Enzymaktivität ließ sich nicht durch einen Verlust an struktureller Integrität erklären, da der Wildtyp und die mutanten Proteine in der Chromatographie das gleiche Verhalten zeigten. Alle Aminosäureaustausche Asp9 (D9), Lys160 (K160), Asp184 (D184) und Asn189 (N189) führten zum kompletten Verlust der Phosphataseaktivität, was auf deren katalytische Funktion im N-terminalen Bereich der sEH hindeutet. Bei einem Teil der Aminosäureaustausche die für Asp11 (D11), Thr123 (T123), Asn124 (N124) und Asn185 (D185) durchgeführt wurden, kam es, verglichen mit dem Wildtyp, zu einer starken Reduktion der Phosphataseaktivität, die aber dennoch für die einzelnen Proteinmutanten in unterschiedlichem Ausmaß zu messen war (2 -10% and 40% of the WT enzyme activity). Zudem zeigten die Mutanten dieser Gruppe veränderte kinetische Eigenschaften (Vmax allein oder Vmax und Km). Dabei war die kinetische Analyse des Mutanten Asp11 Asn aufgrund der nur bei dieser Mutanten detektierbaren starken Vmax Reduktion (8.1 nmol-1 mg-1 min) und einer signifikanten Reduktion der Km (Asp11: Km=0.54 mM, WT: Km=1.3 mM), von besonderem Interesse und impliziert eine Rolle von Asp11 (D11) im zweiten Schritt der Hydrolyse des katalytischen Zyklus.rnZusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass alle in dieser Arbeit untersuchten Aminosäuren für die Phosphataseaktivität der sEH nötig sind und das aktive Zentrum der sEH Phosphatase im N-terminalen Bereich des Enzyms bilden. Weiterhin tragen diese Ergebnisse zur Aufklärung der potenziellen Rolle der untersuchten Aminosäuren bei und unterstützen die Hypothese, dass die Dephosphorylierungsreaktion in zwei Schritten abläuft. Somit ist ein kombinierter Reaktionsmechanismus, ähnlich denen anderer Enzyme der HAD Familie, für die Ausübung der Dephosphorylierungsfunktion denkbar. Diese Annahme wird gestützt durch die 3D-Struktur der N-terminalen Domäne, den Ergebnissen dieser Arbeit sowie Resultaten weiterer biochemischer Analysen. Der zweistufige Mechanismus der Dephosphorylierung beinhaltet einen nukleophilen Angriff des Substratphosphors durch das Nukleophil Asp9 (D9) des aktiven Zentrums unter Bildung eines Acylphosphat-Enzym-Zwischenprodukts, gefolgt von der anschließenden Freisetzung des dephosphorylierten Substrats. Im zweiten Schritt erfolgt die Hydrolyse des Enzym-Phosphat-Zwischenprodukts unterstützt durch Asp11 (D11), und die Freisetzung der Phosphatgruppe findet statt. Die anderen untersuchten Aminosäuren sind an der Bindung von Mg 2+ und/oder Substrat beteiligt. rnMit Hilfe dieser Arbeit konnte der katalytischen Mechanismus der sEH Phosphatase weiter aufgeklärt werden und wichtige noch zu untersuchende Fragestellungen, wie die physiologische Rolle der sEH Phosphatase, deren endogene physiologische Substrate und der genaue Funktionsmechanismus als bifunktionelles Enzym (die Kommunikation der zwei katalytischen Einheiten des Enzyms) wurden aufgezeigt und diskutiert.rn
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Poly(ethylenglykol) (PEG) ist eines der wichtigsten Polymere für pharmazeutische und biomedizinische Zwecke. Dies lässt sich vor allen Dingen auf seine ausgezeichnete Biokompatibilität, seine hohe chemische Stabilität sowie seine sehr gute Wasserlöslichkeit zurückführen. Neben seiner Anwendung in Produkten wie Lebensmitteln und Kosmetika ist PEG vor allem im pharmazeutischen Bereich unersetzlich geworden. Hier dient PEG als Grundlage für Salben, es kommt aber auch in der sogenannten „PEGylierung“ zum Einsatz. Unter PEGylierung versteht man die kovalente Verknüpfung von PEG mit Wirkstoffmolekülen, beispielsweise Proteinen oder niedermolekularen Medikamenten. In der akademischen Forschung sind aber auch PEGylierte Nanopartikel oder durch PEG stablisierte Liposomen für die Applikation im Bereich der Medizin von hohem Interesse. Trotz seiner breiten Verwendung hat PEG zwei entscheidende Nachteile: Zum einen benötigt man gerade im Hinblick auf PEGylierungen viele funktionelle Gruppe, jedoch trägt PEG maximal zwei Hydroxyl-Gruppen (die Endgruppen), die für kovalente Verknüpfungen genutzt werden können. Zum anderen ist PEG nicht in physiologischer Umgebung abbaubar und kann daher in vivo oberhalb eines Molekulargewichts von 40 000 g/mol nicht eingesetzt werden, da sonst eine Ausscheidung über die Niere nicht möglich ist und eine ungewollte Anreicherung im Körper stattfindet.rnDie durch die geringe Anzahl an Endgruppen limitierte Beladungsdichte kann durch das Design neuer Epoxid-Derivate und deren statistischen Einbau in das PEG Rückgrat deutlich verbessert werden. Im ersten Teil dieser Arbeit werden drei neuartige funktionelle Oxirane vorgestellt, die systematisch mit Ethylenoxid copolymerisiert wurden, was die selektive Einführung verschiedener funktioneller Gruppen am Polymerrückgrat ermöglicht. Im Vordergrund der Betrachtungen standen die Eigenschaften der neuartigen multifunktionellen (mf)-PEG Copolymere im Hinblick auf ihr thermisches Verhalten sowie die Verteilung der funktionellen Gruppen (Mikrostruktur) innerhalb des PEG-Rückgrats. Die gezielte Adressierbarkeit der funktionellen Gruppen konnte durch verschiedene Modellreaktionen bestätigt werden. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass sich mit der vorgestellten Synthesestrategie komplexe Hybridmaterialien, beispielsweise metallhaltige Polyether, darstellen lassen. Mit Hinblick auf die biomedizinischen Anwendungen und die Konkurrenz zu etablierten PEG-Hompolymeren, standen die Wasserlöslichkeit und die Toxizität der synthetisierten Materialien im Zentrum weiterer Untersuchungen. Alle dargestellten Polymere zeigten einen Trübungspunkt in Wasser, der sich in Abhängigkeit der Zusammensetzung und Hydrophobizität der Comonomere über ein weites Temperaturspektrum variieren und somit systematisch einstellen ließ. Die Toxizität der statistischen mf-PEGs lag im Bereich von PEG, was die mf-PEGs interessant für biomedizinische Anwendung macht.rnIm zweiten Teil der Arbeit wurden Copolymerisationen verwendet, um über erstmals hergestellte Epoxid-Inimere sauer spaltbare Einheiten in das Polyetherrückgrat einzuführen. Die neuen, verzweigten Strukturen wurden auf die Zersetzung in physiologisch relevantem Milieu untersucht. Die erzielte pH-abhängige Spaltbarkeit, kann für potenzielle Anwendungen beispielsweise in der Krebstherapie, von Vorteil sein.rn
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GTP cyclohydrolase I of Escherichia coli is a torus-shaped homodecamer with D5 symmetry and catalyzes a complex ring expansion reaction conducive to the formation of dihydroneopterin triphosphate from GTP. The x-ray structure of a complex of the enzyme with the substrate analog, dGTP, bound at the active site was determined at a resolution of 3 A. In the decamer, 10 equivalent active sites are present, each of which contains a 10-A deep pocket formed by surface areas of 3 adjacent subunits. The substrate forms a complex hydrogen bond network with the protein. Active site residues were modified by site-directed mutagenesis, and enzyme activities of the mutant proteins were measured. On this basis, a mechanism of the enzyme-catalyzed reaction is proposed. Cleavage of the imidazole ring is initiated by protonation of N7 by His-179 followed by the attack of water at C8 of the purine system. Cystine Cys-110 Cys-181 may be involved in this reaction step. Opening of the imidazole ring may be in concert with cleavage of the furanose ring to generate a Schiff's base from the glycoside. The gamma-phosphate of GTP may be involved in the subsequent Amadori rearrangement of the carbohydrate side chain by activating the hydroxyl group of Ser-135.
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In this paper the performance of opening and closing returns, for the components of the FT-30 will be studied. It will be shown that for these stocks opening returns have higher volatility and a greater tendency towards negative serial correlation than closing returns. Unlike previous studies this contrasting performance cannot solely be attributed to differences in the trading mechanism across the trading day. All the stocks used in our sample trade thought the day using a uniform trading mechanism. In this paper, we suggest that it is differences in the speed that closing and opening returns adjust to new information that causes differences in return performance. By estimating the Amihud and Mendelson (1987) [Amihud, Yakov, & Mendelson, Haim (1987). Trading mechanisms and stock returns: An empirical investigation, Journal of Finance, 62 533-553.] partial adjustment model with noise, we show that opening returns have a tendency towards over-reaction, while closing returns have a tendency towards under-reaction. We suggest that it is these differences that cause a substantial proportion (although not all) of the asymmetric return patterns associated with opening and closing returns. © 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.
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The aim of this work was to synthesise a series of hydrophilic derivatives of cis-1,2-dihydroxy-3,5-cyclohexadiene (cis-DHCD) and copolymerise them with 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), to produce a completely new range of hydrogel materials. It is theorised that hydrogels incorporating such derivatives of cis-DHCD will exhibit good strength and elasticity in addition to good water binding ability. The synthesis of derivatives was attempted by both enzymatic and chemical methods. Enzyme synthesis involved the transesterification of cis-DHCD with a number of trichloro and trifluoroethyl esters using the enzyme lipase porcine pancreas to catalyse the reaction in organic solvent. Cyclohexanol was used in initial studies to assess the viability of enzyme catalysed reactions. Chemical synthesis involved the epoxidation of a number of unsaturated carboxylic acids and the subsequent reaction of these epoxy acids with cis-DHCD in DCC/DMAP catalysed esterifications. The silylation of cis-DHCD using TBDCS and BSA was also studied. The rate of aromatisation of cis-DHCD at room temperature was studied in order to assess its stability and 1H NMR studies were also undertaken to determine the conformations adopted by derivatives of cis-DHCD. The copolymerisation of diepoxybutanoate, diepoxyundecanoate, dibutenoate and silyl protected derivatives of cis-DHCD with HEMA, to produce a new group of hydrogels was investigated. The EWC and mechanical properties of these hydrogels were measured and DSC was used to determine the amount of freezing and non-freezing water in the membranes. The effect on EWC of opening the epoxide rings of the comonomers was also investigated
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The kinetics and mechanisms of ring opening polymerization and copolymerizntion of different cyclic ethers were studied using mainly a cationic system of iinitiation. BF30Et2/ethanediol. The cyclic ethers reacted differently showing that ring strain and basicity are the main driving forces in cationic ring opening polymerizaion. In most cases it was found that the degree of polymerization is controlled kinetically via terminations with the counterion and the monomers, and that the contribution of each type of reaction to the overall termination differs markedly. The Gel permeation chromatography studies showed that the molecular weight distribution of the samples of polyoxetanes were bimodal. This was in accordance with previous work establishing that the cyclic tetramer is found in much higher proportions than any of the other cyclic oligomers. However the molecular weight distribution of the copolymers made from oxetane and THF or from oxetane and oxepane were shown to be unimodal. These observations could be explained by a change in the structure of the growing end involved in the cationic polymerization. In addition crown ethers like dibenzo-crown-6 and compounds such as veratrole are believed to stabilise the propagating end and promote the formation of living polymers from oxetane.
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Oxysterols (OS), the polyoxygenated sterols, represent a class of potent regulatory molecules for important biological actions. Cytotoxicity of OS is one of the most important aspects in studies of OS bioactivities. However, studies, the structure-activity relationship (SAR) study in particular, have been hampered by the limited availability of structurally diverse OS in numbers and amounts. The aim of this project was to develop robust synthetic methods for the preparation of polyhydroxyl sterols, thereof, evaluate their cytotoxicity and establish structure-activity relationship. First, we found hydrophobicity of the side chain is essential for 7-HC's cytotoxicity, and a limited number of hydroxyl groups and a desired configuration on the A, B ring are required for a potent cytotoxicity of an OS, after syntheses and tests of a number of 7-HC's analogues against cancer cell lines. Then polyoxygenation of cholesterol A, B rings was explored. A preparative method for the synthesis of four diastereomerically pure cholest-4-en-3,6-diols was developed. Epoxidation on these cholest-4-en-3,6-diols showed that an allyl group exerts an auxiliary role in producing products with desired configuration in syntheses of the eight diastereomerically pure 45-epoxycholestane-3,6-diols. Reduction of the eight 45-epoxycholestane-3,6-diols produced all eight isomers of the cytotoxic 5α-acholestane 3β,5,6β-triol (CT) for the first time. Epoxide ring opening with protic or Lewis acids on the eight 45-epoxycholestane-3,6-diols are carefully studied. The results demonstrated a combination of an acid and a solvent affected the outcomes of a reaction dramatically. Acyl group participation and migration play an important role with numbers of substrates under certain conditions. All the eight 4,5-trans cholestane- 3,4,5,6-tetrols were synthesised through manipulation of acyl participation. Furthermore these reaction conditions were tested when a number of cholestane-3,4, 5,6,7-pentols and other C3-C7 oxygenated sterols were synthesised for the first time. Introduction of an oxygenated functional group through cholest-2-ene derivatives was studied. The elimination of 3-(4-toluenesulfonate) esters showed the interaction between the existing hydroxyls or acyls with the reaction centre often resulted in different products. The allyl oxidation, epoxidation and Epoxide ring opening reactions are investigated with these cholest-2-enes.
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Purpose – On 29 January 2001, Euronext LIFFE introduced single security futures contracts on a range of global companies. The purpose of this paper is to examine the impact that the introduction of these futures contracts had on the behaviour of opening and closing UK equity returns. Design/methodology/approach – The paper models the price discovery process using the Amihud and Mendelson partial adjustment model which can be estimated using a Kalman filter. Findings – Empirical results show that during the pre-futures period both opening and closing returns under-react to new information. After the introduction of futures contracts opening returns over-react. A rise in the partial adjustment coefficient also takes place for closing returns but this is not large enough to cause over-reaction. Originality/value – This is the first study to examine the impact of a single security futures contract on the speed of spot market price discovery.
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The metal catalyzed hydrogenolysis of the biomass-derived THF-dimethanol to 1,2,6-hexanetriol using heterogeneous catalysts was investigated. Bimetallic Rh-Re catalysts (4 wt% Rh and a Re/Rh (mol. ratio of 0.5) on a silica support gave the best performance and 1,2,6-hexanetriol was obtained in 84% selectivity at 31% conversion (120 C, 80 bar, 4 h); the selectivity reaches a maximum of 92% at 80 C. The product distribution at prolonged reaction times or higher temperatures or both shows the formation of diols and mono-alcohols, indicating that the 1,2,6-hexanetriol is prone to subsequent hydrodeoxygenation reactions. Different silica supports were investigated and optimal results were obtained with an amorphous silica featuring an intermediate surface area and an average mesopore size of about 6 nm. TPR and XPS surface analysis support the presence of mixed Rh and Re particles. The redox Reδ+/ReTotal surface ratio correlates with the conversion in a volcano type dependency. Both gas phase as well as Rh200Re1OH cluster DFT calculations support an acid-metal bifunctional mechanism and explain the products distribution. © 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.
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Nucleobase-functionalized polymers are widely used in the fields of supramolecular chemistry and self-assembly, and their development for biomedical applications is also an area of interest. They are usually synthesized by tedious multistep procedures. In this study, we assess adenine as an organoinitiator/ organocatalyst for the ring-opening polymerization of lactide. L-Lactide can be quantitatively polymerized in the presence of adenine. Reaction conditions involving short reaction times and relatively low temperatures enable the access to adenine end-capped polylactide in a simple one-step procedure, in bulk, without additional catalyst. DFT calculations show that the polymerization occurs via hydrogen bond catalysis. The mechanism involves (i) a hydrogen bond between the NH9 of adenine and the carbonyl moiety of lactide, leading to an electron deficient carbon atom, and (ii) a second hydrogen bond between the N3 of adenine and the NH2 of a second adenine molecule, followed by a nucleophilic attack of the latter activated amine on the former electron deficient carbon on the monomer. For longer reaction times and higher temperatures, macrocyclic species are formed, and a mechanism involving the imidazole ring of adenine is proposed based on literature studies. Depending on the reaction conditions, adenine can thus be considered as an organoinitiator or an organocatalyst for the ring-opening polymerization of lactide.
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Nucleobase-functionalized polymers are widely used in the fields of supramolecular chemistry and self-assembly, and their development for biomedical applications is also an area of interest. They are usually synthesized by tedious multistep procedures. In this study, we assess adenine as an organoinitiator/organocatalyst for the ring-opening polymerization of lactide. L-Lactide can be quantitatively polymerized in the presence of adenine. Reaction conditions involving short reaction times and relatively low temperatures enable the access to adenine end-capped polylactide in a simple one-step procedure, in bulk, without additional catalyst. DFT calculations show that the polymerization occurs via hydrogen bond catalysis. The mechanism involves (i) a hydrogen bond between the NH9 of adenine and the carbonyl moiety of lactide, leading to an electron deficient carbon atom, and (ii) a second hydrogen bond between the N3 of adenine and the NH2 of a second adenine molecule, followed by a nucleophilic attack of the latter activated amine on the former electron deficient carbon on the monomer. For longer reaction times and higher temperatures, macrocyclic species are formed, and a mechanism involving the imidazole ring of adenine is proposed based on literature studies. Depending on the reaction conditions, adenine can thus be considered as an organoinitiator or an organocatalyst for the ring-opening polymerization of lactide.
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The use of organic molecules as catalysts for the ring-opening polymerization (ROP) of cyclic esters has gained much interest last years.[1] The use of a molecule of biological interest, able to initiate ROP of cyclic esters without any cocatalyst is even more interesting, as the resulting material will not contain any catalytic residue. Nucleobase-polymer conjugates development is thus an emerging area envisaging biomedical applications.[2] However, they are usually synthesized by tedious multistep procedures. Recently, adenine was used as organoinitiator for the ROP of L-lactide.[3] Reaction conditions involving short reaction times and relatively low temperatures enable the access to adenine-polylactide(Adn-PLA)conjugates in a simple one-step procedure, without additional catalyst and in the absence of solvent. In this study, computational investigations with density functional theory (DFT) were performed in order to clarify the reaction mechanism leading to the desired Adn-PLA. The results show that a hydrogen bond catalytic mechanism, involving a nucleophilic attack of the activated amine group of adenine onto the carbonyl group of lactide, seem to be plausible.
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Size distributions of expiratory droplets expelled during coughing and speaking and the velocities of the expiration air jets of healthy volunteers were measured. Droplet size was measured using the Interferometric Mie imaging (IMI) technique while the Particle Image Velocimetry (PIV) technique was used for measuring air velocity. These techniques allowed measurements in close proximity to the mouth and avoided air sampling losses. The average expiration air velocity was 11.7 m/s for coughing and 3.9 m/s for speaking. Under the experimental setting, evaporation and condensation effects had negligible impact on the measured droplet size. The geometric mean diameter of droplets from coughing was 13.5m and it was 16.0m for speaking (counting 1 to 100). The estimated total number of droplets expelled ranged from 947 – 2085 per cough and 112 – 6720 for speaking. The estimated droplet concentrations for coughing ranged from 2.4 - 5.2cm-3 per cough and 0.004 – 0.223 cm-3 for speaking.