996 resultados para SUPRAMOLECULAR ASSOCIATION
Resumo:
Le fullerène C60 est une molécule sphérique composée exclusivement d'atomes de carbone. Ce composé possède une surface aromatique convexe homogène et peut s'associer, entre autres, avec des molécules possédant des surfaces aromatiques par des interactions non-covalentes. Le triptycène est une molécule en forme de "Y" qui possède des surfaces aromatiques convexes. Cette molécule possède l'habileté de s'associer avec le C60 par des interactions de type π qui sont amplifiées par la complémentarité des surfaces concaves et convexes impliquées dans les arrangements cristallins. Nous avons synthétisé des dérivés triptycényles portant des groupements fonctionnels aux extrémités des bras de ce noyau de façon à étendre les cavités disponibles pour interagir avec le C60. En effet, nous avons découvert que les atomes de chlore, de brome et d'iode ainsi que les groupements méthyle permettent d'étendre les surfaces disponibles pour interagir avec les fullerènes C60 et C70. Nous avons étudié les associations entre les dérivés triptycényles et les fullerènes par l'analyse des structures cristallographiques résolues par diffraction des rayons-X. De plus, nous avons étudié les associations entre les molécules considérées par l'analyse des surfaces d'Hirshfeld entourant les fullerènes. Découlant de ces études, l'effet d'amplification des atomes de chlore, de brome et d'iode ainsi que les groupements méthyle a été employé pour identifier de nouveaux solvants aptes à solubiliser efficacement le C60.
Resumo:
Le fullerène C60, une molécule sphérique, et le C70, un analogue ellisoïde, sont des composés aromatiques convexes constitués exclusivement d'atomes de carbone. La nature aromatique de la surface de ces cages de carbone rend possible leur association à l'état solide avec d'autres molécules aromatiques de topologie complémentaire. En particulier, l'association des fullerènes avec des composés présentant des motifs concaves aromatiques, via une association de type concave-convexe, est favorable. En effet, les interactions π•••π de type concave-convexe sont amplifiées grâce à la complémentarité topologique des partenaires impliqués. Le centrohexaindane est un hydrocarbure non planaire rigide qui a été synthétisé pour la première fois en 1988 par Kuck et collaborateurs. Cette molécule possède quatre surfaces aromatiques concaves orientées dans une géométrie tétraédrique qui sont susceptibles d'interagir favorablement avec les fullerènes. Nous avons ainsi avec succès cocristallisé le centrohexaindane avec les fullerènes C60 et C70. Puis, nous avons étudié les assemblages à l'état solide entre le centrohexaindane et les fullerènes par l'analyse des structures résolues via diffraction des rayons X. Les surfaces concaves aromatiques du centrohexaindane se sont révélées être propices à une association avec les fullerènes C60 et C70 via des interactions π•••π de type concave-convexe, tel que prévu. En outre, nous avons découvert que les liaisons C-H situées à la périphérie du centrohexaindane prennent part à une multitude de contacts C-H•••π avec les molécules de fullerène. Les échantillons de cocristaux composés de centrohexaindane et de fullerène ont aussi été caractérisés par diffraction de poudre des rayons X et par analyse thermogravimétrique dans le but d'en évaluer l'homogénéité.
Étude de l’association supramoléculaire bi- et tridimensionnelle d’oximes et d’hydrazones trigonales
Resumo:
Les concepts de la chimie supramoléculaire peuvent être exploités avantageusement pour contrôler la structure et les propriétés des matériaux moléculaires. Dans une approche productive, les composantes moléculaires du matériau peuvent être choisies pour pouvoir s'engager dans des interactions fortes et prévisibles avec leurs voisins. Cette stratégie, appelée la tectonique moléculaire, est caractérisée par la préparation de molécules particulières appelées tectons (du grec tectos, qui signifie constructeur) qui, par design rationnel, s’associent de manière prévisible via de multiples interactions non-covalentes afin de générer l’architecture désirée. Ce processus est réversible et guidé par la présence de fonctions chimiques complémentaires, appelées groupements de reconnaissance, qui sont orientées de manière à conférer un aspect directionnel aux interactions intermoléculaires. Ceci permet de positionner les molécules voisines de façon prédéterminée. Les contraintes imposées par les interactions s’opposent souvent à la tendance naturelle des molécules à former une structure compacte et permettent donc à d'autres molécules invitées d’occuper un volume appréciable dans le matériau, sans toutefois contribuer directement à l'architecture principale. Appliquée à la cristallisation, cette approche peut générer des cristaux poreux, analogues aux zéolites. Les ponts hydrogène offrent une interaction non-covalente de choix dans cette stratégie car ils sont forts et directionnels. L’exploration d’une multitude de fonctions chimiques connues pour pouvoir participer à la formation de ponts hydrogène a permis de créer une grande diversité de nouveaux matériaux lors de l’évolution du domaine du génie cristallin. Une molécule classique, qui illustre bien la stratégie tectonique et qui a eu un fort impact dans le domaine de la chimie supramoléculaire, est l’acide 1,3,5-benzènetricarboxylique, communément appelé acide trimésique. L’acide trimésique donne une orientation trigonale à trois groupements carboxyles, favorisant ainsi la formation d'un réseau hexagonal retenu par ponts hydrogène. Nous avons visé une modification dans laquelle les groupements -COOH de l'acide trimésique sont remplacés par deux autres groupements de reconnaissance, jusqu’ici peu exploités en chimie supramoléculaire, l’oxime et l’hydrazone. Nous rapportons la synthèse et la cristallisation de différentes trioximes et trihydrazones analogues à l'acide trimésique. Les cristaux obtenus ont été analysés par diffraction des rayons-X et leurs structures ont été déterminées. L’auto-assemblage de différentes trioximes et trihydrazones en 2D par adsorption sur graphite a également été étudié en utilisant la microscopie à balayage à effet tunnel. Nos résultats nous permettent de comparer l'organisation en 2D et en 3D de différents analogues de l'acide trimésique.
Resumo:
Notre étude a pour objet la conception, la synthèse ainsi que l’étude structurale d’architectures supramoléculaires obtenues par auto-assemblage, en se basant sur les concepts de la tectonique moléculaire. Cette branche de la chimie supramoléculaire s’occupe de la conception et la synthèse de molécules organiques appelées tectons, du grec tectos qui signifie constructeur. Le tecton est souvent constitué de sites de reconnaissance branchés sur un squelette bien choisi. Les sites de reconnaissance orientés par la géométrie du squelette peuvent participer dans des interactions intermoléculaires qui sont suffisamment fortes et directionnelles pour guider la topologie du cristal résultant. La stratégie envisagée utilise des processus d'auto-assemblage engageant des interactions réversibles entre les tectons. L’auto-assemblage dirigé par de fortes interactions intermoléculaires directionnelles est largement utilisé pour fabriquer des matériaux dont les composants doivent être positionnés en trois dimensions (3D) d'une manière prévisible. Cette stratégie peut également être utilisée pour contrôler l’association moléculaire en deux dimensions (2D), ce qui permet la construction de monocouches organisées et prédéterminées sur différents types des surfaces, tels que le graphite.Notre travail a mis l’accent sur le comportement de la fonction amide comme fonction de reconnaissance qui est un analogue du groupement carboxyle déjà utilisé dans plusieurs études précédentes. Nous avons étudié le comportement d’une série de composés contenant un noyau plat conçu pour faciliter l'adsorption sur le graphite et modifiés par l'ajout de groupes amide pour favoriser la formation de liaisons hydrogène entre les molécules ainsi adsorbées. La capacité de ces composés à former de monocouches organisées à l’échelle moléculaire en 2D a été examinée par microscopie à effet tunnel, etleur organisation en 3D a également été étudiée par cristallographie aux rayons X. Dans notre étude, nous avons systématiquement modifié la géométrie moléculaire et d'autres paramètres afin d'examiner leurs effets sur l'organisation moléculaire. Nos résultats suggèrent que les analyses structurales combinées en 2D et 3D constituent un important atout dans l'effort pour comprendre les interactions entre les molécules adsorbées et l’effet de l’interaction avec la surface du substrat.
Resumo:
Les propriétés des matériaux moléculaires proviennent à la fois de la structure des composantes individuelles et de la façon dont elles s’associent. Ce dernier aspect reste difficile à contrôler, malgré de grandes avancées en science des matériaux. Pour mieux comprendre la relation structure-propriétés, nous avons entrepris une étude systématique de l'hexaphénylbenzène et de ses dérivés, qui offrent une charpente symétrique et rigide. En premier lieu, nous avons attaché six groupements diaminotriazinyles sur l’hexaphénylbenzène afin de produire des réseaux tridimensionnels hautement poreux maintenus par des ponts hydrogène. En modifiant systématiquement le coeur moléculaire, nous avons excisé près du tiers de la molécule-mère, générant des réseaux supramoléculaires dont la porosité s’est élevée graduellement jusqu’à 75%, équivalant ainsi le record pour ce type de matériaux. Ensuite, nous avons étudié le comportement de l’hexakis(4-nitrophényl)benzène. Dans les structures cristallines obtenues, des interactions non-covalentes entre groupements nitro démontrent leur potentiel en chimie supramoléculaire. Le coeur moléculaire ne joue qu’un rôle secondaire dans l’empilement des molécules : seules quelques interactions C-H•••π impliquant le cycle aromatique central de l’hexaphénylbenzène sont évidentes. Cette dernière observation nous a poussés à étudier le comportement à l’état cristallin de l’hexaphénylbenzène et ses dérivés. En scrutant attentivement neuf structures cristallines de ces composés, nous avons décerné la présence récurrente d’interactions C-H•••π impliquant le cycle aromatique central. Cette association caractéristique a été exploitée pour créer des réseaux supramoléculaires maintenus par des interactions C-H•••π sélectives entre un groupement éthynyle et le cycle aromatique central de l’hexaphénylbenzène. Finalement, nous avons joint le côté sombre de l’ingénierie cristalline en utilisant nos connaissances dans le but d’empêcher la formation d’interactions directionnelles. En protégeant le cycle aromatique central de l’hexaphénylbenzène à l’aide de groupements alkyles, les interactions C-H•••π ont été pratiquement éliminées. Ces résultats offrent la possibilité de créer de nouveaux matériaux amorphes. Dans ces études, focalisées sur le système hexaphénylbenzène, nous avons mis en relief des phénomènes qui sont obscurcis dans d'autres familles de molécules. De plus, ce système a grandement facilité l’utilisation d’une approche méthodique pour explorer la relation structure-propriétés. Nos travaux nous ont amenés à des conclusions de valeur universelle en science des matériaux moléculaires.
Resumo:
The 28-membered octaazamacrocycle Me-2[28]py(2)N(6) was used as a receptor for the molecular recognition of aromatic and aliphatic carboxylate substrates. The receptor-substrate binding behaviour of (H6Me2[28]py(2)N(6))(6+) with an aliphatic (-O2C(CH2)(n)CO2-, n=0 to 4) and an aromatic (phthalate, isophthalate, terephthalate, 4,4'-dibenzoate, benzoate, 3- and 4-nitrobenzoate) series of carboxylate anions was evaluated by H-1 NMR spectroscopy (carried out in DMSO-d(6) at 300 K). Two association constants were found for most of the studied cases, except for 3- and 4-nitrobenzoate for which only K-1 was determined. For oxalate, malonate, benzoate and dibenzoate anions only the beta(2) constants could be obtained. The values of the first association constant cover a range from 2.86 to 3.69 (log units), and the second stepwise constant from 2.15 to 2.89 (also in log units). No special selectivity was found but the highest values were determined for adipate and the lowest for the monoprotic 3- and 4-nitrobenzoates. Single crystal X-ray structures of H6Me2[28]py(2)N(6)(6+) with terephthalate, 1, and 4,4'-dibenzoate (2) were determined showing supramolecular entities with general formula (H6Me2[28]py(2)N(6)).(substrate)(2)(PF6)(2).4H(2)O. These anions are the building blocks of an extensive 3-D network of hydrogen bonds.
Resumo:
Single-crystal X-ray diffraction studies of two terminally protected tetrapeptides Boc-Ile-Aib-Val-m-ABA-OMe (I) and Boc-Ile-Aib-Phe-m-ABA-OMe (II) (Aib = alpha-aminoisobutyric acid; m-ABA = meta-aminobenzoic acid) reveal that they form continuous H-bonded helices through the association of double-bend (type III and I) building blocks. NMR Studies support the existence of the double-bend (type Ill and I) structures of the peptides in solution also. Field emission scanning electron-microscopic (FE-SEM) and high-resolution transmission electron-microscopic (HR-TEM) images of the peptides exhibit amyloid-like fibrils in the solid state. The Congo red-stained fibrils of peptide I and II, observed between crossed polarizers, show green-gold birefringence, a characteristic of amyloid fibrils.
Resumo:
The electrospinning of urethane based low molecular weight polymers differing only in the nature of the hydrogen bonding end-groups has been investigated. For the end-groups with the lowest binding constants at maximum solubility only droplets, are produced at the electrode; in contrast, increasing the binding constant of the end-group results in electrospun fibres being produced. The properties of the fibres produced are subject to changes in solvent, concentration and temperature. Typical diameters for these fibres were found to be some 10 s of μm, rather than the sub-micron dimensions often produced in electrospinning systems. Such diameters are related to the high initial concentrations required; this also may influence the rate of solvent removal and preferential surface solidification which feature in these examples. A simple theoretical model is used to relate the association constant to the molecular weight required for fibre formation; significantly lower levels of association are required for higher molecular weight macromonomers compared to smaller molecular systems.
Resumo:
The heteroaggregation behavior between a new class of nonplanar cationic beta-octabrominated meso-alkylpyridinium zinc(II)-porphyrins (beta-Br(8)(ZnP)) and anionic tetrasulfonated metallophthalocyanines (MTSPc, M = Ni(II) and Cu(II)) has been studied by UV-Vis electronic spectroscopy, in dimethylsulfoxide (DMSO) solution. The heteroaggregate stoichiometry and the association constants were determined by means of Job plots. Dimers and unexpected trimers, taking into account the existence of axially coordinated DMSO molecules to the central metal in both beta-Br(8)(ZnP) and MTSPc complexes, are formed in solution. The spectroscopic properties of the heteroaggregates are markedly different from those observed in the correspondent planar cationic derivatives, the heteroaggregates showing major changes predominantly in the beta-Br(8)(ZnP) Soret band region and minor effects in the MTSPc Q bands. The observed changes in the Soret band region (red/blue shifts, decrease in the absorption intensities) depend on the nature of the alkyl substituent attached to the meso-pyridinium group. The greater versatility of the nonplanar porphyrins accommodating the meso-substituents in out-of-plane and in-plane conformations is proposed to explain the observed stoichiometries and the differences on the heteroaggregates spectroscopic properties for each beta-Br(8)(ZnP) compound. The likely conformations assumed by the meso-substituents in these beta-Br(8)(ZnP) compounds and its spectroscopic characteristics are in accordance with the participation of the substituents as the main factor on the extent of the observed red-shifted spectra in nonplanar porphyrins. The obtained association constants (K(IP)) for the dimers and trimers are lower than those previously found for the similar planar cationic porphyrin systems, due to the lack of extensive pi-pi interactions and to the less effective approximation between the ionic groups, resulting in loosened heteroaggregates, particularly for the trimeric systems. Furthermore, the experimental results suggest that the NiTSPc is more distorted in DMSO solution than the CuTSPc derivative, favoring the interaction with the nonplanar beta-Br(8)(ZnP) compounds. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.
Resumo:
Self-assembly relies on the association of pre-programmed building blocks through non-covalent interactions to give complex supramolecular architectures. Previous studies provided evidence for the unique self-assembly properties of semi-synthetic lipophilic guanosine derivatives which can sequestrate ions from an aqueous phase, carry them into an organic phase where they promote the generation of well-defined supramolecular assemblies. In the presence of cations lipophilic guanosines form columnar aggregates while in their absence they generate supramolecular ribbons. The aim of this thesis has been the synthesis of guanine derivatives, in particular N9-alkylated guanines and a guanosine functionalized as a perchlorotriphenylmetil moiety (Gace-a-HPTM) in order to observe their supramolecular behaviour in the absence of sugar (ribose or deoxyribose) and in the presence of a bulky and chiral substituent respectively. By using guanine instead of guanosine, while maintaining all the hydrogen bond acceptor and donor groups required for supramolecular aggregation, the steric hindrance to supramolecular aggregation is notably reduced because (i.e. guanines with groups in N9 different from sugar are expected to have a greatest conformational freedom even in presence of bulky groups in C8). Supramolecular self-assembly of these derivatives has been accomplished in solutions by NMR and CD spectroscopy and on surface by STM technique. In analogy with other guanosine derivatives, also N9-substituted guanines and GAceHPTM form either ribbon-like aggregates or cation-templated G-quartet based columnar structures.
Resumo:
Evidence accumulated in the last ten years has demonstrated that a large proportion of the mitochondrial respiratory chain complexes in a variety of organisms is arranged in supramolecular assemblies called supercomplexes or respirasomes. Besides conferring a kinetic advantage (substrate channeling) and being required for the assembly and stability of Complex I, indirect considerations support the view that supercomplexes may also prevent excessive formation of reactive oxygen species (ROS) from the respiratory chain. Following this line of thought we have decided to directly investigate ROS production by Complex I under conditions in which the complex is arranged as a component of the supercomplex I1III2 or it is dissociated as an individual enzyme. The study has been addressed both in bovine heart mitochondrial membranes and in reconstituted proteoliposomes composed of complexes I and III in which the supramolecular organization of the respiratory assemblies is impaired by: (i) treatment either of bovine heart mitochondria or liposome-reconstituted supercomplex I-III with dodecyl maltoside; (ii) reconstitution of Complexes I and III at high phospholipids to protein ratio. The results of this investigation provide experimental evidence that the production of ROS is strongly increased in either model; supporting the view that disruption or prevention of the association between Complex I and Complex III by different means enhances the generation of superoxide from Complex I . This is the first demonstration that dissociation of the supercomplex I1III2 in the mitochondrial membrane is a cause of oxidative stress from Complex I. Previous work in our laboratory demonstrated that lipid peroxidation can dissociate the supramolecular assemblies; thus, here we confirm that preliminary conclusion that primary causes of oxidative stress may perpetuate reactive oxygen species (ROS) generation by a vicious circle involving supercomplex dissociation as a major determinant.
Resumo:
In this work, we present a thorough assessment of the performance of some representative double-hybrid density functionals (revPBE0-DH-NL and B2PLYP-NL) as well as their parent hybrid and GGA counterparts, in combination with the most modern version of the nonlocal (NL) van der Waals correction to describe very large weakly interacting molecular systems dominated by noncovalent interactions. Prior to the assessment, an accurate and homogeneous set of reference interaction energies was computed for the supramolecular complexes constituting the L7 and S12L data sets by using the novel, precise, and efficient DLPNO-CCSD(T) method at the complete basis set limit (CBS). The correction of the basis set superposition error and the inclusion of the deformation energies (for the S12L set) have been crucial for obtaining precise DLPNO-CCSD(T)/CBS interaction energies. Among the density functionals evaluated, the double-hybrid revPBE0-DH-NL and B2PLYP-NL with the three-body dispersion correction provide remarkably accurate association energies very close to the chemical accuracy. Overall, the NL van der Waals approach combined with proper density functionals can be seen as an accurate and affordable computational tool for the modeling of large weakly bonded supramolecular systems.
Resumo:
The aim of the study was to analyze the frequency of epidermal growth factor receptor (EGFR) mutations in Brazilian non-small cell lung cancer patients and to correlate these mutations with response to benefit of platinum-based chemotherapy in non-small cell lung cancer (NSCLC). Our cohort consisted of prospective patients with NSCLCs who received chemotherapy (platinum derivates plus paclitaxel) at the [UNICAMP], Brazil. EGFR exons 18-21 were analyzed in tumor-derived DNA. Fifty patients were included in the study (25 with adenocarcinoma). EGFR mutations were identified in 6/50 (12 %) NSCLCs and in 6/25 (24 %) adenocarcinomas; representing the frequency of EGFR mutations in a mostly self-reported White (82.0 %) southeastern Brazilian population of NSCLCs. Patients with NSCLCs harboring EGFR exon 19 deletions or the exon 21 L858R mutation were found to have a higher chance of response to platinum-paclitaxel (OR 9.67 [95 % CI 1.03-90.41], p = 0.047). We report the frequency of EGFR activating mutations in a typical southeastern Brazilian population with NSCLC, which are similar to that of other countries with Western European ethnicity. EGFR mutations seem to be predictive of a response to platinum-paclitaxel, and additional studies are needed to confirm or refute this relationship.
Resumo:
Obesity is associated with development of the cardiorenal metabolic syndrome, which is a constellation of risk factors, such as insulin resistance, inflammatory response, dyslipidemia, and high blood pressure that predispose affected individuals to well-characterized medical conditions such as diabetes, cardiovascular and kidney chronic disease. The study was designed to establish relationship between metabolic and inflammatory disorder, renal sodium retention and enhanced blood pressure in a group of obese subjects compared with age-matched, lean volunteers. The study was performed after 14 h overnight fast after and before OGTT in 13 lean (BMI 22.92 ± 2.03 kg/m(2)) and, 27 obese (BMI 36.15 ± 3.84 kg/m(2)) volunteers. Assessment of HOMA-IR and QUICKI index were calculated and circulating concentrations of TNF-α, IL-6 and C-reactive protein, measured by immunoassay. THE STUDY SHOWS THAT A HYPERINSULINEMIC (HI: 10.85 ± 4.09 μg/ml) subgroup of well-characterized metabolic syndrome bearers-obese subjects show higher glycemic and elevated blood pressure levels when compared to lean and normoinsulinemic (NI: 5.51 ± 1.18 μg/ml, P < 0.027) subjects. Here, the combination of hyperinsulinemia, higher HOMA-IR (HI: 2.19 ± 0.70 (n = 12) vs. LS: 0.83 ± 0.23 (n = 12) and NI: 0.98 ± 0.22 (n = 15), P < 0.0001) associated with lower QUICKI in HI obese when compared with LS and NI volunteers (P < 0.0001), suggests the occurrence of insulin resistance and a defect in insulin-stimulated peripheral action. Otherwise, the adiponectin measured in basal period was significantly enhanced in NI subjects when compared to HI groups (P < 0.04). The report also showed a similar insulin-mediated reduction of post-proximal urinary sodium excretion in lean (LS: 9.41 ± 0.68% vs. 6.38 ± 0.92%, P = 0.086), and normoinsulinemic (NI: 8.41 ± 0.72% vs. 5.66 ± 0.53%, P = 0.0025) and hyperinsulinemic obese subjects (HI: 8.82 ± 0.98% vs. 6.32 ± 0.67%, P = 0.0264), after oral glucose load, despite elevated insulinemic levels in hyperinsulinemic obeses. In conclusion, this study highlights the importance of adiponectin levels and dysfunctional inflammatory modulation associated with hyperinsulinemia and peripheral insulin resistance, high blood pressure, and renal dysfunction in a particular subgroup of obeses.
Resumo:
To analyze associations between mammographic arterial mammary calcifications in menopausal women and risk factors for cardiovascular disease. This was a cross-sectional retrospective study, in which we analyzed the mammograms and medical records of 197 patients treated between 2004 and 2005. Study variables were: breast arterial calcifications, stroke, acute coronary syndrome, age, obesity, diabetes mellitus, smoking, and hypertension. For statistical analysis, we used the Mann-Whitney, χ2 and Cochran-Armitage tests, and also evaluated the prevalence ratios between these variables and mammary artery calcifications. Data were analyzed with the SAS version 9.1 software. In the group of 197 women, there was a prevalence of 36.6% of arterial calcifications on mammograms. Among the risk factors analyzed, the most frequent were hypertension (56.4%), obesity (31.9%), smoking (15.2%), and diabetes (14.7%). Acute coronary syndrome and stroke presented 5.6 and 2.0% of prevalence, respectively. Among the mammograms of women with diabetes, the odds ratio of mammary artery calcifications was 2.1 (95%CI 1.0-4.1), with p-value of 0.02. On the other hand, the mammograms of smokers showed the low occurrence of breast arterial calcification, with an odds ratio of 0.3 (95%CI 0.1-0.8). Hypertension, obesity, diabetes mellitus, stroke and acute coronary syndrome were not significantly associated with breast arterial calcification. The occurrence of breast arterial calcification was associated with diabetes mellitus and was negatively associated with smoking. The presence of calcification was independent of the other risk factors for cardiovascular disease analyzed.