Catálise assimétrica na ciclopropanação de olefinas

The main methodologies in the asymmetric cyclopropanation of alkenes with emphasis on asymmetric catalysis are covered. Exemples are the Simmons-Smith reaction, the use of diazoalkanes and reactions carried out by decomposition of alpha-diazoesters in the presence of transition metals.

Asymmetric cyclopropanation via catalysts incorporating the 1,4-diol ligands and the newly designed dioxaborolane /

The development of new methodology for the asymmetric synthesis of chiral organic compounds is a major focus in modem organic chemistry. The use of chiral catalysts is replacing chiral auxiliaries as a new tool for synthetic chemists. An efficient chiral catalyst allows for large quantities of optically active product to be obtained on use of relatively small amount of enantiopure material, without the need for the removal and recovery of a chiral auxiliary. Furthermore, the most practical catalytic methods utilize an inexpensive and readily available chiral ligand that can provide high and predictable enantioselectivity across a wide range of substrates. In our project, two type of versatile, upgraded chiral ligands have been designed and synthesized. Their application in Simmons-Smith type cyclopropanation is investigated, and the pleasing results suggest that they are the potential catalytic enantioselective candidates to build C-C bonds.

Synthèse diastéréosélective et énantiosélective de dérivés cyclopropaniques 1,2,3-substitués à l’aide de carbénoïdes gem-dizinciques

Les dérivés cyclopropaniques 1,2,3-substitutés sont des composés intéressants dans de nombreux domaines de la chimie. Au cours de cet ouvrage, nous nous sommes intéressés à la synthèse, tout d’abord diastéréosélective puis énantiosélective de ces composés. Nous nous sommes en particulier intéressés à l’utilisation de la zinciocyclopropanation pour l’obtention de ces dérivés cyclopropaniques 1,2,3-substitutés. Cette méthode consiste en l’utilisation d’un carbénoïde gem-dizincique pour effectuer une réaction de type Simmons-Smith. Cette stratégie a l’avantage d’être diastéréosélective favorisant la formation du zinciocyclopropane dont l’atome de zinc est dans une configuration cis avec le groupement directeur qu’est l’oxygène allylique basique. Lors de cette réaction, l’existence d’une réaction compétitive avec un réactif monozincique diminuait l’utilité de la zinciocyclopropanation. L’issue de la réaction s’est avérée dépendre fortement de la nature du carbénoïde utilisé, de la température réactionnelle et de la présence de ZnI2 dans le milieu. L’étude par GCMS de nombreuses conditions pour la formation des différents carbénoïdes a permis d’identifier les paramètres clés conduisant à la zinciocyclopropanation. Ces découvertes ont notamment permis d’étendre la réaction de zinciocyclopropanation aux alcools allyliques portant un seul groupement directeur (ie. non dérivé du 1,4-buténediol). Dans ces conditions, la réaction s’est avérée extrêmement diastéréosélective favorisant la formation du zinciocyclopropane dont l’atome de zinc est dans une configuration cis avec le groupement directeur. Afin de fonctionnaliser les zinciocyclopropanes ainsi obtenus, plusieurs réactions de fonctionnalisation in situ ont été développées. Chacune de ces méthodes a montré une conservation totale de la diastéréosélectivité obtenue lors de la réaction de zinciocyclopropanation. La versatilité de la zinciocyclopropanation a donc été démontrée. Avec une méthode diastéréosélective efficace pour la formation de zinciocyclopropanes à partir d’alcools allyliques ne portant qu’un seul groupement directeur, il est devenu possible d’envisager le développement énantiosélectif de la réaction. L’utilisation d’un dioxaborolane énantiopur a permis la zinciocyclopropanation avec de très bons excès énantiomères de divers alcools allyliques chiraux. La présence sur la même molécule d’un lien C–Zn nucléophile est d’un atome de bore électrophile a conduit à un échange bore-zinc in situ, formant un cyclopropylborinate énantioenrichi. La formation de ce composé bicyclique a permis d’obtenir une diastéréosélectivité parfaite. De nombreux alcools allyliques ont pu ainsi être convertis en cyclopropylborinates. Une réaction de Suzuki subséquente a permis la formation de dérivés cyclopropaniques 1,2,3-trisubstitués avec de très bons excès énantiomères et une excellente diastéréosélectivité. Les cyclopropylborinates obtenus à l’issue de la zinciocyclopropanation énantiosélective se sont avérés être des unités très versatiles puisque de nombreuses méthodes ont pu être développés pour leur fonctionnalisation.

Les esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques et les dérivés cyclopropaniques 1,2,3-substitués : synthèses et applications

Les cyclopropanes sont des motifs d’une grande importance puisqu’ils sont présents dans plusieurs molécules biologiquement actives en plus d’être de puissants intermédiaires dans la synthèse de molécules complexes. Au cours de cet ouvrage, nous avons développé une nouvelle méthode générale pour la synthèse d’ylures d’iodonium de malonates, soit d’importants précurseurs d’esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques. Ainsi, à l’aide de ces ylures, une méthode très efficace pour la synthèse d’esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques racémiques a été développée. Des travaux ont aussi été entrepris pour la synthèse énantiosélective de ces composés. Par ailleurs, les esters cyclopropane-1,1-dicarboxyliques ont été utilisés dans le développement de deux nouvelles méthodologies, soit dans une réaction de cycloaddition (3+3) avec des imines d’azométhines et dans la formation d’allènes par l’addition-1,7 de cuprates. Nous avons aussi poursuivi l’étude synthétique du cylindrocyclophane F impliquant l’utilisation de cyclopropanes pour le contrôle des centres chiraux. Ainsi l’addition-1,5 d’un cuprate sur un ester cyclopropane-1,1-dicarboxylique a été utilisée comme l’une des étapes clés de notre synthèse. L’autre centre chiral a pu être contrôlé par l’hydrogénolyse sélective d’un cyclopropylméthanol. Ces études ont, par ailleurs, mené au développement d’une nouvelle réaction d’arylcyclopropanation énantiosélective utilisant des carbénoïdes de zinc générés in situ à partir de réactifs diazoïques. Cette méthode permet d’accéder très efficacement aux cyclopropanes 1,2,3-substitués. De plus, nous avons développé la première réaction de Simmons-Smith catalytique en zinc menant à un produit énantioenrichi.

Monohalogénocyclopropanations stéréosélectives à l'aide de carbénoïdes de zinc, couplages croisés de cyclopropylsilanols, cyclisations d'iodures d'alkyle catalysées par le nickel

Les cyclopropanes sont des unités qui sont très importantes en raison de leur présence dans de nombreux produits naturels, dans certaines molécules synthétiques ayant une activité biologique, ainsi que dans plusieurs intermédiaires synthétiques. Les travaux décrits dans cet ouvrage portent sur l’halogénocyclopropanation stéréosélective d’alcools allyliques en présence d’un ligand chiral stœchiométrique de type dioxaborolane et de carbénoïdes de zinc substitués dérivés de composés organozinciques et d’haloformes. Nous avons ainsi développé des conditions pour l’iodo-, la chloro- et la fluorocyclopropanation stéréosélective. Une étude mécanistique portant sur la nature des carbénoïdes alpha-chlorés et alpha-bromés a révélé qu’il y a un échange des halogènes portés par ces carbénoïdes. Lors de la chlorocyclopropanation, le carbénoïde le plus réactif (alpha-chloré) réagit de façon prédominante en vertu du principe de Curtin-Hammet. Les iodocyclopropanes énantioenrichis ont pu être fonctionnalisés via une réaction d’échange lithium-iode suivie du traitement avec des électrophiles, ou via une réaction de transmétallation au zinc suivie d’un couplage de Negishi. Ainsi, toute une gamme de cyclopropanes 1,2,3-substitués énantioenrichis a pu être synthétisée. Dans l’optique de développer de nouvelles méthodologies de fonctionnalisation des cyclopropanes, nous nous sommes par la suite tournés vers le couplage croisé de type Hiyama-Denmark des cyclopropylsilanols. Dans cette voie synthétique, le groupement silanol a deux fonctions : il sert de groupement proximal basique lors de la cyclopropanation de Simmons-Smith et il subit la transmétallation au cours du couplage croisé. Dans l’étape du couplage croisé, la nature des ligands liés à l’atome de silicium s’est avérée cruciale au bon déroulement de la réaction. Ainsi, l’échange de ligands avec le diéthyl éthérate de trifluoroborane générant le cyclopropyltrifluorosilane in situ est requis pour obtenir de bons rendements. Le dernier volet de cet ouvrage porte sur la cyclisation d’iodures d’alkyle par substitution aromatique par voie homolytique catalysée par le nickel. Une série de composés de type tétrahydronaphtalène et thiochromane ont été préparés selon cette méthode. Une étude mécanistique a confirmé la nature radicalaire de cette réaction et suggère fortement l’action catalytique du nickel. De plus, des études de spectrométrie RMN DOSY ont montré une association entre le complexe de nickel et le substrat ainsi que la base employés dans cette réaction.

Estádios de desenvolvimento dos órgãos reprodutivos dos machos de Panulirus echinatus Smith (Decapoda: Palinuridae)

Esta pesquisa caracteriza os estádios de desenvolvimento dos testículos e canais deferentes da lagosta Panulirus echinatus Smith, 1869 a partir da relação entre seus aspectos macroscópicos, microscópicos e a relação gonadossomática (RGS). Através de amostragem mensal (novembro de 1999 a outubro de 2000) foram capturados 1716 machos, empregando-se redes de espera de fundo. Retirou-se a região dorsal da carapaça para avaliação dos órgãos reprodutivos. Os testículos e canais deferentes foram dissecados, pesados, fixados em solução de Bouin e submetidos aos procedimentos histológicos. A análise microscópica dos órgãos reprodutivos foi avaliada pela presença ou ausência de espermatozóides nos testículos e canais deferentes. Esta, quando associada a macroscopia (mudança de cor, tamanho, diâmetro e desenvolvimento de espermatóforo) e a relação gonadossomática (RGS), possibilitou a caracterização de três estádios de desenvolvimento: imaturo, intermediário e maturo. Ficou evidenciada que a maturidade dos testículos precedeu a maturidade dos canais deferentes. Para avaliar se a RGS é um bom indicador quantitativo dos estádios de maturidade, um teste t (alfa = 0,05) foi usado e constatou diferença significativa nas médias da RGS. A RGS pode ser utilizada como indicadora dos estádios de maturidade para P. echinatus.

Effect of Calcium on the in vitro Growth of Aechmea blanchetiana (Baker) L. B. Smith Plantlets

This work investigated the influence of different concentrations of calcium on the growth of plantlets of the bromeliad Aechmea blanchetiana cultured in vitro. Seedlings of A. blanchetiana were axenically cultured in liquid Murashige and Skoog basal medium supplemented with different concentrations of calcium (Ca; 1.5, 3, 4.5, 6, or 12 mM) without growth regulators. The resulting plantlets were cultured under 93 mol m-2 s-1 illumination, 12 hour photoperiod regime and 25C 1 for 120 days with subculture to fresh identical media every 30 days. The addition of calcium at 9.38 mM to MS modified medium increased the production of fresh and dry mass of plantlets, whilst chlorine from calcium chloride dehydrate (CaCl2 2 H2O) in excess (3.35 mM) decreased both the fresh and dry mass of plantlets.

Natural regeneration of Atlantic Forest species in the understory of Eucalyptus saligna Smith. in a former forest production unit at the Parque das Neblinas, Bertioga, SP

This study aimed at characterizing the potential for natural regeneration of native vegetation in the under-story of an earlier Eucalyptus saligna Smith production stand. The study was carried out at the Parque das Neblinas, Bertioga municipality, SP, in a 45 ha third rotation stand; which had been abandoned 15 years ago for natural regeneration to occur. The sampling was done in 24 plots of 20 x 40 m. The sampled area was of 19,200 m(2), with inventory made of 100% of the eucalyptus trees. All regeneration trees with a height >= 1.30 m and DBH >= 5.0 cm were measured, as well as adult individuals with DBH >= 5.0 cm; surveyed in two size classes. 1,417 individuals of E. saligna were measured, with a density of 738,02 individuals/ha and a basal area of 22.69 m(2)/ha. Among 2,763 natural regeneration individuals, 111 species belonged to 66 genera and 34 botanical families. The species represented 43.7% of the tree richness of neighboring native forest fragments. The total estimated density and the basal area were respectively 1,052.6 individuals/ha and 6.4 m(2)/ha of autochthonous trees with DBH >= 5.0 cm (Class 1); while for regeneration there were 3,864.58 individuals/ha, and 2.76 m(2)/ha of individuals with a height >= 1.30 m and DBH <5.0 cm (Class 2). Shannon diversity (H`) was 2.83 and 3.68, respectively, for Classes 1 and 2, and the corrected species richness for a 1000-individual sample (R(1000)) were 75.6 and 87.29 (Fisher`s a index) for the same classes. The majority of the species (34.84%) was typical from the understory of wet tropical forest and had zoochoric fruit dispersal (67.57%). The results indicate that, under these conditions, a eucalyptus forest is able to provide adequate regeneration niches for native vegetation, and may represent a sink habitat for local populations.

Book review of Mark McGillivray and Gary Smith's (eds.) "Australia and Asia", Melbourne: Oxford University Press, 1997. vii + 248 pp

The political capital invested in Australia's engagement with Asia over the past decade has sparked a lively discussion in the Australian academic community. The back cover of the book under review suggests that there are 'few bigger contemporary issues facing Australia than its relationship with Asia'. If the volume of scholarly material being produced on this issue is any indication, they are right. Like a number of similar works covering the shift in Australian foreign, defence, and trade policies towards Asia over the last decade, this book acknowledges a particular debt of gratitude to the Keating government for establishing regional engagement at the forefront of our national consciousness. Unlike some others however, this book seeks to place Australia's more recent 'discovery' of Asia into a broader historical framework.

A new social parasite in the ant genus Ectatomma F. Smith (Hymenoptera, Formicidae, Ectatomminae)

Ectatomma parasiticum Feitosa & Fresneau, a new ant species socially parasitic on Ectatomma tuberculatum (Olivier), is described from gynes discovered in Apazapan, state of Veracruz, Mexico, and reared in the laboratory. Ectatomma parasiticum is the first social parasite described in the Ectatomminae. This species can be distinguished from its host by morphological and behavioral features characteristic of the inquilines known in other ant subfamilies including reduced size, thickened petiole, and agonistic interactions with host species.