Totalsynthesen von Fungerin und strukturmodifizierten Analoga

Es wurden drei Ansätze zur Totalsynthese von Fungerin verfolgt, dessen charakteristisches Strukturmerkmal ein N-methylierter in 4,5-Position disubstituierter Imidazolkern ist. Zunächst wurde ein Syntheseweg eingeschlagen, bei dem die Bildung des Imidazolrings nach Marckwald erfolgte. Das hierfür benötigte α-Aminoketon wurde in einer konvergenten Synthesesequenz aus zwei Bausteinen zusammengesetzt. Die anschließende Ringschlussreaktion mit Kaliumthiocyanat lieferte ein Thioimidazolderivat, welches erfolgreich zum angestrebten Zielmolekül entschwefelt werden konnte. Die Gesamtausbeute betrug 8,1 % über sieben Stufen. In einem zweiten Syntheseweg wurde ein in 4- und 5-Position orthogonal geschütztes Imidazolderivat synthetisiert, um eine höhere Flexibilität bei geplanten Strukturvariationen der Seitenketten zu erreichen. Nach sequentieller Entschützung und Funktionalisierung sollten verschiedene Substituenten angebracht werden. Die Bildung des Imidazolkerns erfolge über eine Kondensationsreaktion von Methylamin mit einem N-formylierten α-Aminoketon, welches über eine Claisen-Kondensation erhalten wurde. Die zur Einführung der C5-Seitenkette geplante Grignard- bzw. Schlosser-Fouquet-Kupplung erwies sich als nicht zuverlässig reproduzierbar. In der Folge wurde in einer dritten Synthesesequenz ein Imidazolderivat mit zwei unterschiedlichen Anknüpfungspunkten in 4- und 5-Position synthetisiert. Dadurch war es möglich über Julia-Kocienski Olefinierungen verschiedene Seitenketten in 5-Position anzubringen. In 4-Position erfolgte die Einführung über Heck-Kupplungen. Insgesamt konnten so, neben Fungerin, noch sieben weitere Fungerinderivate erhalten werden.

Lanthanide Luminescent Coordination Polymer Constructed from Unsymmetrical Dinuclear Building Blocks Based on 4-((1H-Benzod]imidazol-1-yl)methyl)benzoic Acid

Lanthanide coordination polymers of the general formula Ln(2)(L)(5)(NO3)(H2O)(4)](n) (Ln = Eu (1), Tb (2), Gd (3)) supported by a novel aromatic carboxylate ligand 4-((1H-benzod]imidazol-1-yl)methyl)benzoic acid (HL) have been synthesized, characterized, and their photoluminescence behavior is examined. The powder X-ray diffraction patterns of complexes 1-3 showed that 1-3 are isostructural; thus, 1 has been chosen as an example to discuss in detail about the molecular structure by single-crystal X-ray diffraction. Complex 1 is a one-dimensional (1D) helical chain-like coordination polymer consisting of unique unsymmetrical dinuclear lanthanide building blocks. The 1D chains are further linked by the significant intermolecular hydrogen-bonding interactions to form a two-dimensional supramolecular network. The Tb3+ complex exhibits bright green luminescence efficiency in the solid state with a quantum yield of 15%. On the other hand, poor luminescence efficiency has been noted for Eu3+-benzoate complex.

Obtenção do copolímero de acrilonitrila e vinil-imidazol a partir da modificação química da poliacrilonitrila

Polímeros contendo anéis heterocíclicos, como o imidazol, possuem um grande interesse comercial e científico devido ao seu emprego em diversas áreas. Esses polímeros podem ser obtidos pela modificação química de polímeros comerciais como a poliacrilonitrila. Geralmente, esse tipo de reação é realizada por aquecimento convencional (térmico). Entretanto, mais recentemente, a irradiação por micro-ondas também começou a ser utilizada como fonte de energia para esse fim. Nesta Dissertação foi estudada, comparativamente, a modificação química da poliacrilonitrila comercial com etilenodiamina sob ativação de P2S5, empregando como fonte de aquecimento: o método convencional (térmico) e irradiação de micro-ondas, geradas em forno de micro-ondas doméstico e em reator de micro-ondas (Discover CEM), para produzir o copolímero de poliacrilonitrila e 2-vinil-imidazol. As reações foram efetuadas em diferentes tempos reacionais, em diferentes temperaturas no reator de micro-ondas e em diferentes potências do forno doméstico. Os copolímeros produzidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e por ressonância magnética de núcleo de hidrogênio (NMR-1H). A poliacrilonitrila foi modificada quimicamente com sucesso em todos os métodos empregados, como foi verificado pela sua análise de FTIR. Os melhores resultados obtidos foram: em 48 h de aquecimento térmico, 20 min de irradiação de micro-ondas em forno doméstico e 20 min a 80C em reator de micro-ondas, no entanto todas as análises indicaram uma derivatização abaixo de 10 %

Stereoselective synthesis of 5-substituted pyrrolo[1,2-c]imidazol-3-ones. Access to aldosterone synthase inhibitors and chiral precatalysts

Compounds containing the pyrrolidine moiety are key substructures of compounds with biological activity and organocatalysts. In particular, annulated chiral pyrrolidines with alpha stereogenic centers have aldostereone synthase inhibition activity. In addition, 5-substituted pyrroloimidazol(in)ium salts precursors to N-heterocyclic carbene (NHC) precatalysts are rare due to a lack of convenient synthetic routes to access them. In this thesis is described a rapid synthesis of NHC precursors and a possible route to 5-substituted pyrroloimidazole biologically active compounds. The method involves the preparation of chiral saturated and achiral unsaturated pyrrolo[I,2- c]imidazol-3-ones from N-Cbz-protected t-Butyl proline carboxamide. The resulting starting materials may be used to prepare the target chiral annulated imidazol(in)ium products by a two-step sequence involving first stereoselective lithiation-substitution, followed by POCh induced salt formation.

Síntese e caracterização do líquido iônico tetrafluoroborato de 1-metil-3-(2,6-(S)-dimetiloct-2-eno)-imidazol como eletrólito para produção de hidrogênio via eletrólise da água

Ionic liquids (ILs) are organic compounds liquid at room temperature, good electrical conductors, with the potential to form as a means for electrolyte on electrolysis of water, in which the electrodes would not be subjected to such extreme conditions demanding chemistry [1]. This paper describes the synthesis, characterization and study of the feasibility of ionic liquid ionic liquid 1-methyl-3(2,6-(S)-dimethyloct-2-ene)-imidazole tetrafluoroborate (MDI-BF4) as electrolyte to produce hydrogen through electrolysis of water. The MDI-BF4 synthesized was characterized by thermal methods of analysis (Thermogravimetric Analysis - TG and Differential Scanning Calorimetry - DSC), mid-infrared spectroscopy with Fourier transform by method of attenuated total reflectance (FTIR-ATR), nuclear magnetic resonance spectroscopy of hydrogen (NMR 1H) and cyclic voltammetry (CV). Where thermal methods were used to calculate the yield of the synthesis of MDI-BF4 which was 88.84%, characterized infrared spectroscopy functional groups of the compound and the binding B-F 1053 cm-1; the NMR 1H analyzed and compared with literature data defines the structure of MDI-BF4 and the current density achieved by MDI-BF4 in the voltammogram shows that the LI can conduct electrical current indicating that the MDI-BF4 is a good electrolyte, and that their behavior does not change with the increasing concentration of water

Potencialidade analítica de um silsesquioxano e uma sílica organofuncionalizados com imidazol

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese, caracterização e avaliação da citotoxidade de complexos de 'Pd'(II) contendo o ligante 4,4´,5,5´ - tetrametil-2,2´-bis-imidazol

Pós-graduação em Química - IQ

Wasserfreie, polymere Protonenleiter für Brennstoffzellen durch Immobilisierung von Imidazol

Es werden neuartige, polymere Protonenleiter vorgestellt die nach dem 'Konzept des polymergebunden Protonensolvens' realisiert wurden. Sie zeigen protonische Leitfähigkeit als intrinsische Eigenschaft, sodass keine zweite, flüssige Phase zur Protonenleitung nötig ist. Verwirklicht wurde das Konzept anhand von kammartigen Siloxanoligomeren und -polymeren, wobei Imidazol als Protonensolvens durch flexible Spacer kovalent an das Rückgrat gebunden ist. Durch Pfropfung mit imidazoltragenden Spacereinheiten wurden ferner Kieselgelnanopartikel oberflächenmodifiziert. Um die Auswirkungen der Immobilisierung von Imidazol auf die Leitfähigkeit zu untersuchen, wurden neben unterschiedlichen Molekulargewichten, die Verbindungen auch jeweils mit verschiedenen Spacerlängen synthetisiert. Die Materialien wurden umfassend charakterisiert und auf ihr thermisches Verhalten, Stabilität, Leitfähigkeit, Diffusion und dielektrisches Verhalten sowie auch nach Dotierung mit Säure untersucht. Thermisch stabil sind die Materialien bis ca. 200°C. Die Leitfähigkeiten betragen bis zu 1,5E-3 S/cm bei 160°C, welche aufgrund der Immobilisierung des Imidazols ausschließlich auf Strukturdiffusion zurückzuführen sind. Die Strukturdiffusion ist vergleichbar mit dem Grotthus-Mechanismus in Wasser und wird durch die lokale Mobilität der Imidazolmoleküle, d.h. durch die Glasübergangstemperatur des Systems bestimmt. Entsprechend wird das für Glasbildner typische Vogel-Tamman-Fulcher-Verhalten für alle untersuchten Transportprozesse gefunden. Die mit abnehmender Glasübergangstemperatur abnehmende mechanische Stabilität der Materialien kann, wie gezeigt ist, durch Compoundierung mit Kieselgelnanopartikeln entscheidend verbessert werden, was eine kostengünstige und aussichtsreiche Möglichkeit zur Herstellung von Membranen für Brennstoffzellen darstellt.

Wasserfreie Protonenleiter für Brennstoffzellen auf der Basis von Imidazol und Benzimidazol

Mit Hilfe von Brennstoffzellen wird eine effiziente Energieumwandlung von chemischer in elektrische Energie möglich. Die kommerziellen PEM-Brennstoffzellen benutzen Membra-nen, die zum Erreichen hoher Leitfähigkeiten eine wässrige Phase erfordern, in der der Proto-nentransport stattfindet. Somit wird die Betriebstemperatur durch den Siedepunkt des Wassers limitiert. Die verwendeten Pt-Katalysatoren zeigen bei niedrigen Temperaturen eine höhere Empfindlichkeit gegenüber CO, dass im Reformierungsprozess bei der Erzeugung von Was-serstoff entsteht. Austausch der wässrigen Phase gegen Heterozyklen, die ein zu Wasser ver-gleichbares Wasserstoffbrückennetzwerk aufbauen, in dem der Protonentransport stattfinden kann, ermöglicht eine höhere Betriebstemperatur. Durch das im Laufe des Brennstoffzellen-betriebs gebildete Wasser, können die Heterozyklen verdünnt bzw. komplett aus der Memb-ran ausgewaschen werden. Daher ist es erforderlich, die Ladungsträger an ein Polymerrück-grat zu binden, so dass sie eine hohe Beweglichkeit und Konzentration, die denen in der flüs-sigen Phase einer konventionellen Membran entsprechen, aufweisen. Diese Arbeit beschreibt die Synthese und Charakterisierung von Protonenleitern, die ohne eine flüssige Phase auskommen, da sie bereits protonische Leitfähigkeit als intrinsische Ei-genschaft zeigen. Es wurden verschiedene imidazol- bzw. benzimidazolhaltige Dimere und Polythiophene, in denen Benzimidazol in der Seitenkette über verschieden flexible Spacer mit dem Polymerrückgrat verbunden ist, synthetisiert. Die Materialien wurden in undotierten Zu-stand und nach Dotierung mit geringen Mengen Phosphorsäure umfassend charakterisiert und auf thermisches Verhalten, Stabilität und Leitfähigkeit untersucht. Die benzimidazolhaltigen Dimere weisen mit 250 °C die höchsten Zersetzungstemperaturen auf. Mit zunehmender Temperatur kann in allen Fällen eine Erhöhung der Leitfähigkeit beobachtet werden, die sich in der Arrhenius-Auftragung durch eine Gerade anpassen lässt, somit kann der Protonentrans-port durch einen Protonen-hüpfmechanismus beschrieben werden. Die höchste beobachtete Leitfähigkeit liegt im Bereich von 10-6 S/cm bei 160 °C. Durch Zusatz von Phosphorsäure kann die Leitfähigkeit z.T. um einige Größenordnungen gesteigert werden. Eine Ausnahme bilden die Polythiophene, die sowohl protonische als auch elektronische Leitfähigkeit besit-zen. Hier führt die Säure zu einer Lokalisierung der Ladungsträger, so dass die elektronische Leitfähigkeit eingeschränkt wird.

Síntese e caracterização do líquido iônico tetrafluoroborato de 1-metil-3-(2,6-(S)-dimetiloct-2-eno)-imidazol como eletrólito para produção de hidrogênio via eletrólise da água

Ionic liquids (ILs) are organic compounds liquid at room temperature, good electrical conductors, with the potential to form as a means for electrolyte on electrolysis of water, in which the electrodes would not be subjected to such extreme conditions demanding chemistry [1]. This paper describes the synthesis, characterization and study of the feasibility of ionic liquid ionic liquid 1-methyl-3(2,6-(S)-dimethyloct-2-ene)-imidazole tetrafluoroborate (MDI-BF4) as electrolyte to produce hydrogen through electrolysis of water. The MDI-BF4 synthesized was characterized by thermal methods of analysis (Thermogravimetric Analysis - TG and Differential Scanning Calorimetry - DSC), mid-infrared spectroscopy with Fourier transform by method of attenuated total reflectance (FTIR-ATR), nuclear magnetic resonance spectroscopy of hydrogen (NMR 1H) and cyclic voltammetry (CV). Where thermal methods were used to calculate the yield of the synthesis of MDI-BF4 which was 88.84%, characterized infrared spectroscopy functional groups of the compound and the binding B-F 1053 cm-1; the NMR 1H analyzed and compared with literature data defines the structure of MDI-BF4 and the current density achieved by MDI-BF4 in the voltammogram shows that the LI can conduct electrical current indicating that the MDI-BF4 is a good electrolyte, and that their behavior does not change with the increasing concentration of water

A Pd-8 Tetrafacial Molecular Barrel as Carrier for Water Insoluble Fluorophore

A new carbazole-based tetraimidazole ligand 1,3,6,8-tetra(1H-imidazol-1-yl)-9-methyl-9H-carbazole (L) has been synthesized. The unsymmetrical nature of L as well as the rotational freedom of imidazole donor moieties around C-N bond make it a special building unit, which upon treatment with cis-(tmeda)Pd(NO3)(2) produced an unprecedented single linkage-isomeric Pd-8 tetrafacial molecular nanobarrel (PSMBR-1) tmeda N,N,N',N'-tetramethylethane-1,2-diamine]. Unlike closed architectures, open barrel architecture of water-soluble PSMBR-1 makes it an ideal host for some water insoluble polyaromatic hydrocarbons in aqueous medium; one such inclusion complex coroneneCPSMBR-1 was characterized by X-ray diffraction study. Moreover, the potential application of PSMER-1 as carrier in aqueous medium for the transportation of water insoluble fluorophore (perylene) for live cell imaging is explored.

Self-assembly of Metallamacrocycles Employing a New Benzil-based Organometallic Bisplatinum(II) Acceptor

A benzil-based semi-rigid dinuclear organometallic acceptor 4,4'-bistrans-Pt(PEt3)(2)(NO3)(ethynyl)]benzil (bisPt-NO3) containing a Pt-ethynyl functionality was synthesized in good yield and characterized by multinuclear NMR (H-1, P-31, and C-13), electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS), and single-crystal X-ray diffraction analysis of the iodide analogue bisPt-I. The stoichiometric (1:1) combination of the acceptor bisPt-NO3 separately with four different ditopic donors (L-1-L-4; L-1 = 9-ethyl-3,6-di(1H-imidazol-1-yl)-9H-carbazole, L-2 = 1,4-bis((1H-imidazol-1-yl)methyl)benzene, L-3 = 1,3-bis((1H-imidazol-1-yl)methyl)benzene and L-4 = 9,10-bis((1H-imidazol-1-yl) methyl)anthracene) yielded four 2 + 2] self-assembled metallacycles M-1-M-4 in quantitative yields, respectively. All these newly synthesized assemblies were characterized by various spectroscopic techniques (NMR, IR, ESI-MS) and their sizes/shapes were predicted through geometry optimization employing the PM6 semi-empirical method. The benzil moiety was introduced in the backbone of the acceptor bisPt-NO3 due to the interesting structural feature of long carbonyl C-C bond (similar to 1.54 angstrom), which enabled us to probe the role of conformational flexibility on size and shapes of the resulting coordination ensembles.

Endoplasmic reticulum targeting tumour selective photocytotoxic oxovanadium(IV) complexes having vitamin-B6 and acridinyl moieties

Oxovanadium(IV) complexes of vitamin-B6 Schiff base, viz., VO(HL1/L-2/L-3)(B)] Cl (1-4), where B is 2,2'-bipyridine (bpy in 1 and 2), 11-(9-acridinyl)dipyrido3,2-a:2',3'-c]phenazine (acdppz in 3 and 4), H2L1 center dot HCl is 3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-4-(((2-hydroxyphenyl)imino)methyl)-2-methylp yridin-1-ium chloride (in 1 and 4), HL2 is 2-(((2-(1H-imidazol-4-yl)ethyl) imino)methyl) phenol (in 2) and HL3 is 4-(((2-(1H-imidazol-4- yl)ethyl)imino)methyl)-5-(hydroxymethyl)-2-methylpyridin-3-ol (in 3) were synthesized, characterized and their cellular uptake, photo-activated cytotoxicity and intracellular localization were studied. Complexes 1a, as the perchlorate salt of 1, and 2a, as the hexafluorophosphate salt of 2, were structurally characterized. Vitamin-B6 transporting membrane carrier (VTC) mediated entry into tumour cells in preference to the normal ones seems to be responsible for the higher cellular uptake of the complexes into HeLa and MCF-7 cells over MCF-10A cells. Complexes 3 and 4 having acdppz as the photosensitizer exhibit remarkable photocytotoxicity in these cancer cells giving IC50 of < 0.9 mu M. The complexes remain non-toxic in the dark. The complexes show photo-induced apoptotic cell death via singlet oxygen (O-1(2)) generation. Fluorescence microscopy reveals specific localization of complex 4 to endoplasmic reticulum (ER) and generation of O-1(2) possibly leads to apoptotic cell death by triggering ER stress response (ERSR).

Endoplasmic reticulum targeting tumour selective photocytotoxic oxovanadium(IV) complexes having vitamin-B6 and acridinyl moieties

Oxovanadium(IV) complexes of vitamin-B6 Schiff base, viz., VO(HL1/L-2/L-3)(B)] Cl (1-4), where B is 2,2'-bipyridine (bpy in 1 and 2), 11-(9-acridinyl)dipyrido3,2-a:2',3'-c]phenazine (acdppz in 3 and 4), H2L1 center dot HCl is 3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-4-(((2-hydroxyphenyl)imino)methyl)-2-methylp yridin-1-ium chloride (in 1 and 4), HL2 is 2-(((2-(1H-imidazol-4-yl)ethyl) imino)methyl) phenol (in 2) and HL3 is 4-(((2-(1H-imidazol-4- yl)ethyl)imino)methyl)-5-(hydroxymethyl)-2-methylpyridin-3-ol (in 3) were synthesized, characterized and their cellular uptake, photo-activated cytotoxicity and intracellular localization were studied. Complexes 1a, as the perchlorate salt of 1, and 2a, as the hexafluorophosphate salt of 2, were structurally characterized. Vitamin-B6 transporting membrane carrier (VTC) mediated entry into tumour cells in preference to the normal ones seems to be responsible for the higher cellular uptake of the complexes into HeLa and MCF-7 cells over MCF-10A cells. Complexes 3 and 4 having acdppz as the photosensitizer exhibit remarkable photocytotoxicity in these cancer cells giving IC50 of < 0.9 mu M. The complexes remain non-toxic in the dark. The complexes show photo-induced apoptotic cell death via singlet oxygen (O-1(2)) generation. Fluorescence microscopy reveals specific localization of complex 4 to endoplasmic reticulum (ER) and generation of O-1(2) possibly leads to apoptotic cell death by triggering ER stress response (ERSR).

Persistence and Non-target Impact of Imazapyr Associated with Smooth Cordgrass Control in an Estuary

The herbicide (±-2-[4,5-dihydro-4-methyl-4-(1-methylethyl)- 5-oxo-1 H -imidazol-2-yl]-3-pyridinecarboxylic acid (imazapyr) has shown potential to control smooth cordgrass (Spartina alterniflora Loisel), a noxious weed in many estuaries throughout the world. Research was conducted under tidal estuary conditions in Willapa Bay, Washington, to determine imazapyr’s persistence and aquatic risk and impact to non-target estuary species. Persistence of imazapyr in water and sediment followed an exponential decay.(PDF has 6 pages.)