Reactions of Titanocene Bis(trimethylsilyl)acetylene Complexes with Carbodiimides: An Experimental and Theoretical Study of Complexation versus C-N Bond Activation

The reaction of the low valent metallocene(II) sources Cp'Ti-2(eta(2)-Me3SiC2SiMe3) (Cp' = eta(5)-cyclopentadienyl, 1a or eta(5)-pentamethylcyclopentadienyl, 1b) with different carbodiimide substrates RN=C=NR' 2-R-R' (R = t-Bu; R' = Et; R = R' = i-Pr; t-Bu; SiMe3; 2,4,6-Me-C6H2 and 2,6-i-Pr-C6H3) was investigated to explore the frontiers of ring strained, unusual four-membered heterometallacycles 5-R. The product complexes show dismantlement, isomerization, or C-C coupling of the applied carbodiimide substrates, respectively, to form unusual mono-, di-, and tetranuclear titanium(III) complexes. A detailed theoretical study revealed that the formation of the unusual complexes can be attributed to the biradicaloid nature of the unusual four-membered heterometallacycles 5-R, which presents an intriguing situation of M-C bonding. The combined experimental and theoretical study highlights the delicate interplay of electronic and steric effects in the stabilization of strained four-membered heterometallacycles, accounting for the isolation of the obtained complexes.

Attemped asymmetric dehydration with chiral carbodiimides /|nMin-jen Shiao. -- 260 0 St. Catharines [Ont. : s. n.],

This research work has been planned with the intention of synthesizing optically active bicyclo[3,l,0]-hexan-2-one using chiral carbodiimides. Several carbodiimides have been prepared for practice and for attempts at asymmetric induction. The total synthesis of dibenzo[e,g]- (l:3)diazonine and the partial synthesis of l:13-dimethyldibenzo[e,g]- (l:3)diazonine are reported. Attempts to resolve 6,6f-dimethyl-2,2t-diphenic acid were not successful. The NMR spectra of carbodiimides and the related thioureas are compared. The reaction transition state of the 4-hydroxycyclohexanone with optically pure R,R(+)-di(a-phenylethyl)-carbodiimide has been considered. The ORD application to chiral cyclohexanones is discussed.

Synthesis and structure of oligomeric dimesitylgermyl-substituted carbodiimides; characterization of higher oligomers

New cyclic oligomers of dimesitylgermylene carbodiimides (Mes2GeNCN)n (n = 3 (1) and 4 (2)) were synthesized by reactions of dimesityldichlorogermane with either cyanamide in the presence of triethylamine or lithium cyanamide. The reactions always gave 1, the trimer of the hypothetical (Mes2GeN−CN), as the major compound. Higher oligomers 3 (n up to 20−30) also can be isolated, depending on the reaction conditions. In THF solution at room temperature, 2 and 3 slowly isomerize to 1, which seems to be the most stable compound. X-ray analysis of trimer 1 and tetramer 2 shows unstrained tetrahedral germanium atoms and linear diimine linkers.

On the reactivity of carboxyl groups of ribonuclease-A in anhydrous methanol

The esterification of Ribonuclease-A in methanol/0.1 M hydrochloric acid has been studied by measuring the decrease in the number of titratable groups of the protein and estimating the amount of methanol incorporated. Esterification of nearly five of the 11 free carboxyl groups of the protein resulted in almost complete inactivation of the enzyme. The initial products of esterification have been chromatographed on Amberlite columns, and five partially active methyl ester derivatives of Ribonuclease-A have been isolated. The dimethyl ester, the initial product of esterification with reduced catalytic activity, has the carboxyl groups of Glu-49 and Asp-53 modified. Even in the non-aqueous solvent, as in the native structure of the protein in aqueous solution, these carboxyl groups are the fast reacting ones. Subsquently, the esterification reaction appears to proceed preferentially at the C-terminal region of the molecule. Comparison of the reactivities of carboxyl groups of Ribonuclease-A in acidic methanol to that known in aqueous solutions (with carbodiimides) suggests that the structure of Ribonuclease-A in the non-aqueous solvent resembles, at least in part, the structure in aqueous environment.

Synthesis and biological activities of polyphenolic hybrids - evaluation of anti-cancer, anti-inflammatory and antioxidant activities

Os compostos polifenólicos constituem uma classe de metabolitos secundários de plantas, mas existe também uma enorme quantidade de derivados sintéticos ou semi-sintéticos contendo múltiplas unidades fenólicas. Estes compostos apresentam importantes características biológicas, que dependem das suas estruturas básicas. Certos derivados desta família de compostos, tais como flavonoides, cromonas e cumarinas contribuem para os benefícios da dieta humana, e partilham o núcleo de benzopiran-(2 e 4)-ona ou benzofuran-3-ona. A presente dissertação inclui uma introdução geral e três capítulos que descrevem as novas rotas sintéticas estabelecidas para a preparação de novos híbridos de diversos compostos polifenólicos, assim como a sua elucidação estrutural e termina com a presentação dos resultados da avaliação biológica desses mesmos compostos. No segundo capítulo discute-se a preparação de híbridos de pirimidina- e imidazolidina-polifenóis, especialmente a síntese diastereoseletiva de novos híbridos benzofuran-3-ona-hidantoína e derivados de uracilo. A rota sintética envolve a ação de carbodiimidas sobre os ácidos cromona-(2- e 3)-carboxílicos num só passo ou em dois passos sequenciais, catalisada por uma base orgânica ou inorgânica. O terceiro capítulo descreve reações do tipo adições conjugadas 1,4 - hetero-ciclisações em cascata de compostos 1,3-dicarbonílicos em ácido cromona-3-carboxílico catalisadas por uma base orgânica, que originaram novas cromonas, cromanonas e flavonas polissubstituídas. As bispiranonas [bispiran-2 e 4)-onas] foram elaboradas numa reacção de acoplamento da 4-hidroxicumarina ou da lactona do ácido triacético com o ácido cromona-3-carboxílico ou precursores formil-funcionalizados (ω-formil-2’-hydroxy acetofenonas e cromona-3-carbaldeídos) utilizando organocatálise básica. Finalmente, alargou-se o estudo das adições conjugadas 1,4 para uma variedade de 4-hidroxipiran-2-onas e cetonas α,β-insaturadas para originar novos análogos de warfarina. Obteve-se uma variedade de estruturas complexas por hibridação das unidades de 4-hidroxicumarina ou da lactona do ácido triacético com os novos derivados de cromonas polissubstituídas. Todos as reações foram executadas em condições suaves e ambientalmente favoráveis, utilizando a 4-pirrolidinopiridina como organocatalisador básico. As estruturas dos novos híbridos polifenólicos foram caracterizados por técnicas espectroscópicas de alta resolução, incluindo espectroscopia de ressonância magnética nuclear (1D e 2D) e por difractometria de raios-X, que nos permitiram resolver o complexidade estrutural dos compostos sintetizados. O quarto capítulo apresenta os resultados da avaliação biológica obtidos com os híbridos polifenólicos sintetizados neste trabalho, mostrando a possibilidade de seu envolvimento na terapia do cancro. A maioria dos compostos foram avaliados quanto ao seu efeito sobre a citotoxicidade e proliferação de células leucémicas e ao seu envolvimento na regulação de via pró-inflamatória NF-kB, na qual, os híbridos de biscumarinas exibiram actividades elevadas (IC50 = 6-19 μM para inibição de NF-kB depois de 8 horas de incubação e IC50 = 15-39 μM para efeitos citotóxicos em células cancerosas, após 24 horas de incubação). Uma inibição moderada das enzimas HDAC e Cdc25 foi induzida pelos derivados de benzofuran-3-ona-hidantoína. Catorze dos novos derivados polifenólicos polissubstituídos, tendo como estrutura básica a benzopiran-4-ona, foram avaliados pela sua actividade quimiopreventiva do cancro mediada pela indução de sinalização citoprotectora Nrf2 (fator 2 relacionado com o fator nuclear da proteína E2) e capacidade para inibir a proliferação das células de cancro da mama. Os derivados da classe das cromanonas foram identificados como os indutores mais potentes da actividade Nrf2. As concentrações necessárias para aumentar a actividade de luciferase em 10 vezes (C10) foram de 2,8-21,3 μM. Todos os novos híbridos polifenólicos que apresentam atividade citotóxica e anti-proliferativa não afectam o crescimento de células saudáveis periféricas do sangue (PBMC) (IC50 > 50 μM), indicando a sua seletividade para as células cancerosas e sugerindo que alguns deles são estruturalmente interessantes para posteriores análises. A avaliação da atividade antioxidante utilizando os testes do radical livre DPPH e o poder redutor do ião férrico FRAP foram realizados em algumas estruturas híbridas polifenólicas.