938 resultados para Multiple reaction monitoring
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Electron deficient active sites in Pd catalysts, either as films or on supports, are deliberately generated by calcining in O-2 at high temperature followed by the mildest possible reduction (with the reaction mixture itself), and are manifested by a marked shift from multiple to simple exchange in the cyclopentane/D-2 probe reaction.
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Quantitative monitoring of a mechanochemical reaction by Raman spectroscopy leads to a surprisingly straightforward second-order kinetic model in which the rate is determined simply by the frequency of reactive collisions between reactant particles.
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The semiconductor photocatalysed (SPC) oxidation of toluene is performed inside an NMR spectrometer and the reaction monitored simultaneously in-situ, using a fibre optic probe/diffuser to provide the UV light to activate the titania photocatalyst coating on the inside of the NMR tube. Such a system has great potential for the simple rapid screening of a wide range of SPC mediated organic reactions.
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A futura e inevitável escassez dos recursos fósseis, juntamente com o aumento imprevisível dos seus preços, levou, nas últimas décadas, a um aumento impressionante de iniciativas dedicadas não só à procura de fontes alternativas de fornecedores de energia, mas também de produtos químicos e polímeros a partir de fontes renováveis, em particular da biomassa vegetal. Entre estes, os polímeros derivados de monómeros furânicos constituem uma classe única de materiais cujas estruturas podem, em princípio, simular virtualmente os seus homólogos actualmente derivados de recursos fósseis. O anel furânico é uma estrutura heterocíclica com um carácter diénico pronunciado, o que torna-o um dieno particularmente apropriado para a reacção de Diels-Alder (DA) com dienófilos como a maleimida. Um dos aspectos mais relevantes da reacção de DA é a sua reversibilidade em função da temperatura, a qual permite que os aductos sejam facilmente revertidos nos seus precursores por aumento da temperatura (reacção de retro-DA). No caso específico da combinação furano-maleimida, a formação do aducto predomina até cerca de 60ºC, enquanto a reacção inversa é dominante acima de 100ºC. A combinação desta característica da reacção de DA com a química de compostos furânicos pode abrir um novo caminho para a preparação de materiais macromoleculares funcionais com base em fontes renováveis e com aplicações promissoras como auto-reparação e reciclabilidade. O principal objectivo desta Tese, é a síntese e caracterização de novos materiais poliméricos termo-reversíveis, aplicando a reacção de DA a monómeros complementares com estruturas dos tipos furânico (o dieno, designado por A) e de maleimida (o dienófilo, designado por B). A primeira etapa neste trabalho envolveu a síntese, purificação e caracterização de novos monómeros furânicos e de maleimida do tipo AA, A3, BB, B3, AB, AB2, cada um com diferentes grupos separadores das funções reactivas. Posteriormente, estes monómeros foram polimerizados e despolimerizados por ciclos de DA/retro-DA utilizando diferentes combinações. A formação e dissociação de todos os aductos de DA foram seguidas por ambas espectroscopias de UV e RMN de 1H. O primeiro sistema de DA estudado foi uma combinação modelo entre reagentes mono-funcionais (-A+-B), nomeadamente o acetato furfurílico (FA) e a N-metilmaleimida (MM), ambos comercialmente disponíveis. O objectivo desta abordagem foi estudar a cinética e o equilíbrio da formação/dissociação dos aductos de DA e obter indicações sobre as condições mais adequadas a serem usadas na preparação dos correspondentes novos materiais macromoleculares. Além disso, pretendia-se verificar a presença ou ausência de reacções secundárias que poderiam intervir em ambas as vias directa e inversa das reacções, mesmo após vários ciclos. A espectroscopia de UV forneceu informação quantitativa sobre a cinética de formação do aducto através da diminuição progressiva da absorvência máxima a 293 nm correspondente ao grupo maleimida, a diferentes temperaturas (35, 50, 65 ºC) Reciprocamente, a correspondente reacção de retro-DA foi seguida a 90 ºC através do aumento do mesmo pico. A reversibilidade destes sistemas foi verificada com sucesso após uma sequência de ciclos de DA/retro-DA. Adicionalmente, verificou-se que os espectros originaram um ponto isosbéstico, provando que estes sistemas não envolvem quaisquer reacções secundárias. Uma vez que foi usado um excesso de FA, as reacções de DA modelo apresentaram um comportamento cinético de pseudo-primeira ordem, com a constante de velocidade k mais alta (2.1x10-5 dm3mol-1s-1) para T=65 ºC. A correspondente energia de activação foi de 39.0 kJ.mol-1. A reacção de retro-DA seguiu um comportamento de primeira ordem, com constante de velocidade de 1.6x10-6 s-1. A evolução deste sistema por RMN de 1H a 65ºC deu-nos informações mais detalhadas sobre a sua evolução estrutural, ou seja, à medida que a intensidade dos picos atribuídos à formação do aducto aumentaram progressivamente ao longo do tempo, os pertencentes aos reagentes iniciais diminuiram proporcionalmente. O “rendimento final”, calculado após 20 dias à temperatura ambiente, foi de aproximadamente 70%. A reacção de retro-DA foi depois seguida a 90ºC, observando-se tal como na espectroscopia de UV, o deslocamento da reacção no sentido da regeneração dos reagentes de partida. A viabilidade de múltiplos ciclos de DA/retro-DA estabelecidos pela espectroscopia de UV foi igualmente confirmada por RMN de 1H. O passo seguinte envolveu o estudo de um sistema de policondensação linear baseado no crescimento gradual por reacção de DA entre um monómero bisfurânico A-A e um do tipo bismaleimida B-B, seguindo a mesma abordagem que no sistema modelo. O poliaducto linear foi obtido a partir de soluções equimolares dos monómeros, por reacção de DA a 65ºC. O progresso desta polimerização foi seguido por espectroscopia de UV e RMN de 1H e, mais qualitativamente, pelo aumento da viscosidade do meio. A reacção seguiu um comportamento de segunda ordem, com uma constante de velocidade de 9.4x10-6 dm3mol-1s-1, e observou-se novamente um ponto isosbéstico nos dados de UV. Os espectros de RMN apresentaram o padrão esperado, nomeadamente o aumento progressivo dos sinais associados ao aducto e a correspondente diminuição dos grupos furano e maleimida livres. A despolimerização do poliaducto através da reacção de retro-DA foi seguida a 110ºC usando as mesmas técnicas. Os dados de UV mostraram o retorno progressivo da absorção dos grupos de maleimida, seguindo um comportamento cinético de primeira ordem, com constante de velocidade de 2.5x10-6 s-1, até à completa regeneração de ambos os monómeros. Os espectros de RMN providenciaram mais uma vez informação estrutural sobre o progresso da despolimerização, a qual foi acompanhada por uma diminuição progressiva da viscosidade. Adicionalmente, para seguir a retro- DA, adicionou-se um excesso de composto furânico monofuncional, nomeadamente o 2,5-dimetilfurano (DMFu), ao sistema de modo a bloquear as funções maleimida complementares, evitando assim a repolimerização após arrefecimento. Os productos isolados foram então o monómero bisfurânico AA, DMFu que não reagiu e o bisaducto não-polimerizável de BB com DMFu. Este resultado indicou claramente que o polímero foi de facto revertido nos seus monómeros durante a reacção de retro-DA. O terceiro sistema estudado foi outra polimerização linear, seguindo as mesmas condições experimentais que os anteriores, mas com uma estratégia diferente de modo a contornar o problema clássico de assegurar a estequiometria exacta dos monómeros. As estruturas dos monómeros utilizados incorporam ambos os grupos reactivos, i.e, moléculas do tipo A-B. A polimerização prematura destes monómeros intrinsecamente reactivos foi evitada com a protecção do grupo maleimida na forma de um aducto de DA com furano, até a incorporação do substituinte furânico na outra extremidade. Portanto, a policondensação destes monómeros foi iniciada após a desprotecção in situ deste composto mediante aquecimento, seguido de arrefecimento até à temperatura adequada para polimerizar. Os resultados obtidos por UV e RMN sugerem que de facto o uso de monómeros do tipo A-B oferece um melhor sistema linear. Em seguida, foram estudados sistemas de policondensação não-linear por reacção de DA, entre monómeros (um ou ambos) com funcionalidade superior a dois, nomeadamente sistemas do tipo A3+B-B ou A-A+B3, seguindo mais uma vez as mesmas condições experimentais. Uma vez que utilizam monómeros complementares contendo, em média, mais de duas funcionalidades, estes sistemas conduzem a materiais reticulados. Nestes estudos, foram usadas três razões molares de [maleimida]/[furano], nomeadamente 1.0, 0.75 e 0.5, de modo a estudar ambas as situações de não-gelificação e reticulação. Ambos sistemas apresentaram um comportamento regular e boa reciclabilidade quer para gerar situações que possam conduzir à formação de redes a diferentes graus de conversão, ou que possam parar antes da sua obtenção, conforme previsto pela equação de Flory-Stockmayer. Como esperado, a utilização de grupos complementares em quantidades estequiométricas produziu o espessamento mais rápido e a reticulação quase completa; à medida que a quantidade relativa de monómero trifuncional decresceu, as reacções pararam antes da reticulação, ou seja, originaram meios altamente viscosos contendo polímeros solúveis altamente ramificados. As reacções de retro-DA a 110 ºC conduziram à gradual dissolução das partículas de gel (quando presentes), tendo sido comprovado pelos espectros de UV e de RMN de 1H, evidenciado a regeneração dos monómeros. Tal como no sistema do tipo A-A+B-B, a reacção de retro-DA foi seguida adicionando um excesso de DMFu ao sistema reaccional. Como esperado, os produtos finais foram os monómeros furânicos, o DMFu em excesso e o trisaducto ou o bisaducto maleimida-DMFu, o que confirma a eficiência da despolimerização com regeneração dos monómeros iniciais. O último sistema de policondensação por reacção de DA envolveu um monómero assimetricamente substituído do tipo AB2, capaz de originar estruturas macromoleculares hiper-ramificadas que não reticulam. Este estudo preliminar deste sistema foi seguido nas mesmas condições experimentais que os anteriores, apresentando um comportamento com as características esperadas.
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Questions: A multiple plot design was developed for permanent vegetation plots. How reliable are the different methods used in this design and which changes can we measure? Location: Alpine meadows (2430 m a.s.l.) in the Swiss Alps. Methods: Four inventories were obtained from 40 m(2) plots: four subplots (0.4 m(2)) with a list of species, two 10m transects with the point method (50 points on each), one subplot (4 m2) with a list of species and visual cover estimates as a percentage and the complete plot (40 m(2)) with a list of species and visual estimates in classes. This design was tested by five to seven experienced botanists in three plots. Results: Whatever the sampling size, only 45-63% of the species were seen by all the observers. However, the majority of the overlooked species had cover < 0.1%. Pairs of observers overlooked 10-20% less species than single observers. The point method was the best method for cover estimate, but it took much longer than visual cover estimates, and 100 points allowed for the monitoring of only a very limited number of species. The visual estimate as a percentage was more precise than classes. Working in pairs did not improve the estimates, but one botanist repeating the survey is more reliable than a succession of different observers. Conclusion: Lists of species are insufficient for monitoring. It is necessary to add cover estimates to allow for subsequent interpretations in spite of the overlooked species. The choice of the method depends on the available resources: the point method is time consuming but gives precise data for a limited number of species, while visual estimates are quick but allow for recording only large changes in cover. Constant pairs of observers improve the reliability of the records.
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The stereoselective construction of complex molecules with multiple stereogenicity in a single step represents an extremely useful, but challenging approach to complexity in chemical synthesis. The development of organocatalytic cascade processes has proven useful in these studies, but reports where four or more stereocentres are created in a single step from just two achiral reagents are rare. Herein we report the development of a novel asymmetric domino Michael-Michael reaction between nitrohex-4-enoates and nitro-olefins to generate cyclohexanes of high complexity, including one with a quaternary centre, and one with five contiguous stereocentres. This methodology provides access to a range of useful nitrocyclohexane derivatives, including a novel class of a-lycorane-like structures.
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
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This work demonstrates, for the first time. a time-resolved electron paramagnetic resonance (EPR) monitoring of a chemical reaction occurring in a polymeric structure. The progress of the coupling of a N-alpha-tert-butyloxycarbonyl-2.2.6.6-tetramethylpiperidine-1-oxyl-4-amino-4-carboxylic acid (Boc-TOAC) spin probe to a model peptide-resin was followed through EPR spectra. Progressive line broadening of EPR peaks was observed, indicative of an increased population of immobilized spin probe molecules attached to the solid support. The time for spectral stabilization of this process coincided with that determined in a previous Coupling study. thereby validating this in situ quantitative monitoring of the reaction. In addition, the influence of polymer swelling degree and solvent viscosity, as well as of the steric hindrance within beads. on the rate of coupling reaction was also addressed. A deeper evaluation of the latter effect was possible by determining unusual polymer parameters such as the average site-site distance and site-concentration within resin beads in each solvent system. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.
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A novel amperometric sensor based on the incorporation of ruthenium oxide hexacyanoferrate (RuOHCF) into multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) immobilized on a glassy carbon electrode is described. Cyclic voltammetry experiments indicated that the cathodic reduction of hydrogen peroxide at the RuOHCF/MWCNTs100/GC modified electrode is facilitated, occurring at 0.0 V vs. Ag/AgCl/KCl(sat). Following the optimization of the experimental conditions, the proposed sensor presented excellent analytical properties for hydrogen peroxide determination, with a low limit of detection (4.7 mu mol L-1), a large dynamic concentration range (0.1-10 mmol L-1) and a sensitivity of 1280 mu A mmol(-1) L cm(-2). The usefulness of the RuOHCF/MWCNTs100/GC electrochemical sensor was confirmed by monitoring the consumption of hydrogen peroxide during the degradation of phenol by the Fenton reaction. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.
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The identification of plausible causes for water body status deterioration will be much easier if it can build on available, reliable, extensive and comprehensive biogeochemical monitoring data (preferably aggregated in a database). A plausible identification of such causes is a prerequisite for well-informed decisions on which mitigation or remediation measures to take. In this chapter, first a rationale for an extended monitoring programme is provided; it is then compared to the one required by the Water Framework Directive (WFD). This proposal includes a list of relevant parameters that are needed for an integrated, a priori status assessment. Secondly, a few sophisticated statistical tools are described that subsequently allow for the estiation of the magnitude of impairment as well as the likely relative importance of different stressors in a multiple stressed environment. The advantages and restrictions of these rather complicated analytical methods are discussed. Finally, the use of Decision Support Systems (DSS) is advocated with regard to the specific WFD implementation requirements.
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In sports games, it is often necessary to perceive a large number of moving objects (e.g., the ball and players). In this context, the role of peripheral vision for processing motion information in the periphery is often discussed especially when motor responses are required. In an attempt to test the basal functionality of peripheral vision in those sports-games situations, a Multiple Object Tracking (MOT) task that requires to track a certain number of targets amidst distractors, was chosen. Participants’ primary task was to recall four targets (out of 10 rectangular stimuli) after six seconds of quasi-random motion. As a second task, a button had to be pressed if a target change occurred (Exp 1: stop vs. form change to a diamond for 0.5 s; Exp 2: stop vs. slowdown for 0.5 s). While eccentricities of changes (5-10° vs. 15-20°) were manipulated, decision accuracy (recall and button press correct), motor response time as well as saccadic reaction time were calculated as dependent variables. Results show that participants indeed used peripheral vision to detect changes, because either no or very late saccades to the changed target were executed in correct trials. Moreover, a saccade was more often executed when eccentricities were small. Response accuracies were higher and response times were lower in the stop conditions of both experiments while larger eccentricities led to higher response times in all conditions. Summing up, it could be shown that monitoring targets and detecting changes can be processed by peripheral vision only and that a monitoring strategy on the basis of peripheral vision may be the optimal one as saccades may be afflicted with certain costs. Further research is planned to address the question whether this functionality is also evident in sports tasks.
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In sports games, it is often necessary to perceive a large number of moving objects (e.g., the ball and players). In this context, the role of peripheral vision for processing motion information in the periphery is often discussed especially when motor responses are required. In an attempt to test the capability of using peripheral vision in those sports-games situations, a Multiple-Object-Tracking task that requires to track a certain number of targets amidst distractors, was chosen to determine the sensitivity of detecting target changes with peripheral vision only. Participants’ primary task was to recall four targets (out of 10 rectangular stimuli) after six seconds of quasi-random motion. As a second task, a button had to be pressed if a target change occurred (Exp 1: stop vs. form change to a diamond for 0.5 s; Exp 2: stop vs. slowdown for 0.5 s). Eccentricities of changes (5-10° vs. 15-20°) were manipulated, decision accuracy (recall and button press correct), motor response time and saccadic reaction time (change onset to saccade onset) were calculated and eye-movements were recorded. Results show that participants indeed used peripheral vision to detect changes, because either no or very late saccades to the changed target were executed in correct trials. Moreover, a saccade was more often executed when eccentricities were small. Response accuracies were higher and response times were lower in the stop conditions of both experiments while larger eccentricities led to higher response times in all conditions. Summing up, it could be shown that monitoring targets and detecting changes can be processed by peripheral vision only and that a monitoring strategy on the basis of peripheral vision may be the optimal one as saccades may be afflicted with certain costs. Further research is planned to address the question whether this functionality is also evident in sports tasks.
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A pathway of electron transfer is described that operates in the wild-type reaction center (RC) of the photosynthetic bacterium Rhodobacter sphaeroides. The pathway does not involve the excited state of the special pair dimer of bacteriochlorophylls (P*), but instead is driven by the excited state of the monomeric bacteriochlorophyll (BA*) present in the active branch of pigments along which electron transfer occurs. Pump-probe experiments were performed at 77 K on membrane-bound RCs by using different excitation wavelengths, to investigate the formation of the charge separated state P+HA−. In experiments in which P or BA was selectively excited at 880 nm or 796 nm, respectively, the formation of P+HA− was associated with similar time constants of 1.5 ps and 1.7 ps. However, the spectral changes associated with the two time constants are very different. Global analysis of the transient spectra shows that a mixture of P+BA− and P* is formed in parallel from BA* on a subpicosecond time scale. In contrast, excitation of the inactive branch monomeric bacteriochlorophyll (BB) and the high exciton component of P (P+) resulted in electron transfer only after relaxation to P*. The multiple pathways for primary electron transfer in the bacterial RC are discussed with regard to the mechanism of charge separation in the RC of photosystem II from higher plants.
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The molecular reaction mechanism of the GTPase-activating protein (GAP)-catalyzed GTP hydrolysis by Ras was investigated by time resolved Fourier transform infrared (FTIR) difference spectroscopy using caged GTP (P3-1-(2-nitro)phenylethyl guanosine 5′-O-triphosphate) as photolabile trigger. This approach provides the complete GTPase reaction pathway with time resolution of milliseconds at the atomic level. Up to now, one structural model of the GAP⋅Ras⋅GDP⋅AlFx transition state analog is known, which represents a “snap shot” along the reaction-pathway. As now revealed, binding of GAP to Ras⋅GTP shifts negative charge from the γ to β phosphate. Such a shift was already identified by FTIR in GTP because of Ras binding and is now shown to be enhanced by GAP binding. Because the charge distribution of the GAP⋅Ras⋅GTP complex thus resembles a more dissociative-like transition state and is more like that in GDP, the activation free energy is reduced. An intermediate is observed on the reaction pathway that appears when the bond between β and γ phosphate is cleaved. In the intermediate, the released Pi is strongly bound to the protein and surprisingly shows bands typical of those seen for phosphorylated enzyme intermediates. All these results provide a mechanistic picture that is different from the intrinsic GTPase reaction of Ras. FTIR analysis reveals the release of Pi from the protein complex as the rate-limiting step for the GAP-catalyzed reaction. The approach presented allows the study not only of single proteins but of protein–protein interactions without intrinsic chromophores, in the non-crystalline state, in real time at the atomic level.