Synthetic approaches to multifunctional indenes

The synthesis of multifunctional indenes with at least two different functional groups has not yet been extensively explored. Among the plausible synthetic routes to 3,5-disubstituted indenes bearing two different functional groups, such as the [3-(aminoethyl)inden-5-yl)]amines, a reasonable pathway involves the (5-nitro-3-indenyl)acetamides as key intermediates. Although several multistep synthetic approaches can be applied to obtain these advanced intermediates, we describe herein their preparation by an aldol-type reaction between 5-nitroindan-1-ones and the lithium salt of N,N-disubstituted acetamides, followed immediately by dehydration with acid. This classical condensation process, which is neither simple nor trivial despite its apparent directness, permits an efficient entry to a variety of indene-based molecular modules, which could be adapted to a range of functionalized indanones

Azolium-based systems: application of an anion exchange resin (A- form) method and 1H NMR analysis of the charged-assisted (C<br>H)+·anion hydrogen bonds

The counteranion exchange of quaternary 1,2,3-triazolium salts was examined using a simple method that permitted halide ions to be swap for a variety of anions using an anion exchange resin (A¯ form). The method was applied to 1,2,3-triazolium-based ionic liquids and the iodideto- anion exchange proceeded in excellent to quantitative yields, concomitantly removing halide impurities. Additionally, an anion exchange resin (N3¯ form) was used to obtain the benzyl azide from benzyl halide under mild reaction. Likewise, following a similar protocol, bis(azidomethyl)arenes were also synthesized in excellent yields. The results of a proton NMR spectroscopic study of simple azolium-based ion pairs are discussed, with attention focused on the significance of the charged-assisted (CH)+···anion hydrogen bonds of simple azolium systems such as 1-butyl-3-methylimidazolium and 1-benzyl-3-methyl-1,2,3-triazolium salts

1,2-Diaryl(3-pyridyl)ethanone Oximes. Intermolecular Hydrogen Bonding Networks Revealed by X-ray Diffraction

The synthesis of a set of 1-aryl-2-aryl(3-pyridyl)ethanones 1-5 and thecorresponding ketoximes 6-9 is reported. Structural studies of oximes 6, 7 and 9 wereperformed in solution using 1H-NMR and in the solid state by X-ray crystallography,providing evidence of H-bonding networks. The crystal packing was controlled byhomomeric intermolecular oxime···oxime H-bond interactions for 6 and cooperativeoxime···N(pyridyl) and CH/π interactions for 7 and 9. Keywords: Oximes; ethanones; hydrogen bonds; self-assembly; X-ray diffraction crystalograph

Models macrocíclics per al reconeixement d'anions. Imidazoliofans dicatiònics

Una visió unificada de possibles estructures heterocícliques originals posa de manifest que les betaïnes formen un conjunt d'entitats químiques amb un elevat carácter dipolar i baix pes molecular . L'atractiu tant des d'un punt de vista bàsic de les betaïnes heterocícliques com el de les seves potencials aplicacions, es deuen fonamentalment a la seva naturalesa dipolar, que té una influència determinant en la seva química. Des de fa anys, el nostre grup d'investigació ha centrat l'atenció en l'estudi de les betaïnes heterocícliques d'azolat azoli(azini) amb una diferents agrupaments interanulars 1 i els seus precursors immediats 2 . Un dels aspectes que estem interesats en desenvolupar dins el camp de l'estudi de les betaïnes heterocícliques 1 i els derivats protonats 2 es aquell relacionat amb les potencials propietats biològiques d'aquest tipus de molècules. Les betaïnes heterocícliques 1 poden donar lIoc a una investigació en diferents camps farmacològics, com per exemple l'estudi d'interaccions amb la colina acetiltransferasa (ChAT) i amb l'acetilcolinesterasa (AChE). Entre l'àmplia i variada gamma d'activitats biològiques que presenten les sals quaternàries de piridini, diverses sèries han mostrat ésser inhibidors enzimàtics específics. Per altra banda, destaca l'interès d'aquestes betaïnes 1 com a substrats per a l'obtenció de cristalls líquids i materials orgànics amb propietats en òptica no-lineal . Recentment, les investigacions dutes a terme per un grup d'investigació japonès corroboren que diferents tipus de betaïnes heterocícliques 1 presenten propietats excepcionals en òptica no-lineal, tant des d'un punt de vista teòric com experimental . A fi d'aprofundir en la comprensió de la química de les betaïnes heterocícliques 1, es considerà la seva inserció com a blocs fonamentals en sistemes macrocíclics, fet que permetrà endinsar-se en el camp del reconeixement molecular. La dificultat resideix en la selecció dels models de receptors. En aquest sentit, l'inexhaurible diversitat d'arquitectures moleculars en els sistemes macrocíclics -naturals i sintètics- podria permetre el disseny de nous compostos les característiques químiques dels quals influeixen de forma determinant sobre les seves propietats biològiques i físiques . Per una altra part, s'han descrit alguns ciclofans amb l'habilitat de reconèixer ions, encara que pocs d'ells presenten la capacitat de complexar anions , malgrat el creixent interés en el reconeixement molecular d'anions . Des de que es va sintetitzar l'[1(4)]azolofà quadrupolar 4 , una part de la nostra recerca sobre nous substrats orgànics que incorporen subunitats betaíniques està relacionada amb arquitectures macrocícliques quadrupolars . Els heterofans que contenen betaïnes heterocícliques com subunitats emergeixen com una nova família d'[1(n)]heterofans i la seva natura dipolar o quadrupolar confereix propietats que tenen una clara incidència en la formació de complexos receptor-substrat. La informació obtinguda de les estructures en estat sòlid de l'[1(4) ]metaheterofà quadrupolar 7 , l'[1(4)] (meta-orto)(2)heterofà quadrupolar 8 i l'[1(4)]]metaheterofà tripolar 9 és de gran rellevància per avaluar la seva capacitat per actuar com receptors abiòtics Els receptors macrocíclics presenten normalment una conformació preorganitzada, però aquest no és un requisit essencial per assolir una complexació forta i selectiva. Així, en un estudi parat·lel realitzat, s'han sintetitzat diverses betaïnes heterocícliques de cadena oberta , on les subunitats heteroaromàtiques amb càrrega estan separades per llargues cadenes alifàtiques, les quals presenten la posibilidad d'actuar com pinces moleculars segons un mecanisme d'ajust induït. El disseny i generació de nous sistemes moleculars que incorporin betaïnes com a blocs fonamentals brinda un excel·lent potencial investigador. Les betaïnes, que poden actuar com a pinces dipolars, es poden estudiar tant des d'un punt de vista estructural com biològic. Pel cas dels heterofans dicatiònics i quadrupolars, amb diferents tamanys de cavitat i forma, són molècules prototipus per estudiar les seves propietats estructurals com la seva capacitant complexant (reconeixement molecular). En resum, els objectius de la present Memòria s'han centrat en tres camps. - Com a extensió lògica del treball previ realitzat al nostre laboratori es considerà, en primer lloc la síntesi, l'estudi estructural i l'avaluació com a receptors abiòtics d'anions dels macrocicles [14lmetaimidazoliofans 10·2X (Capítols 2 i 3 respectivament). - D'altra banda, el segon objectiu de la present Tesi Doctoral ha estat l'estudi de la reactivitat enfront d'electròfils -N-alquilació- dels [1(4)]heterofans quadrupolars 7 que incorporen a la seva molècula betaïnes d'1,2,4-triazolat metilenimidazoli i la caracterització estructural dels [14lmetaazolofans dicatiònics 11·2X i 12·2X resultants (Capítol 4). - Finalment, el darrer objectiu de la present Tesi Doctoral ha estat la síntesi i estudi estructural dels sistemes macrocíclics quadrupolars del tipus [1(6]heterofà 5 i [1(8)]heterofà 6. En el cas dels [1(6)]heterofans quadrupolars, les molècules diana 13 incorporen betaïnes d'1,2,4-triazolat metilenimidazoli com a subunitats. Els seus precursors immediats són els compostos dicatiònics 14·2X (Capítol 5). En el cas dels [1a]heterofans quadrupolars, les molècules diana 15 també incorporen betaïnes d'1,2,4-triazolat metilenimidazoli com a subunitats i els seus precursors immediats són els compostos dicatiònics 16·2X (Capítol 5)

Azolium-based systems: application of an anion exchange resin (A- form) method and 1H NMR analysis of the charged-assisted (C<br>H)+·anion hydrogen bonds

The counteranion exchange of quaternary 1,2,3-triazolium salts was examined using a simple method that permitted halide ions to be swap for a variety of anions using an anion exchange resin (A¯ form). The method was applied to 1,2,3-triazolium-based ionic liquids and the iodideto- anion exchange proceeded in excellent to quantitative yields, concomitantly removing halide impurities. Additionally, an anion exchange resin (N3¯ form) was used to obtain the benzyl azide from benzyl halide under mild reaction. Likewise, following a similar protocol, bis(azidomethyl)arenes were also synthesized in excellent yields. The results of a proton NMR spectroscopic study of simple azolium-based ion pairs are discussed, with attention focused on the significance of the charged-assisted (CH)+···anion hydrogen bonds of simple azolium systems such as 1-butyl-3-methylimidazolium and 1-benzyl-3-methyl-1,2,3-triazolium salts

A simple halide-to-anion exchange method for heteroaromatic salts and ionic liquids

A broad and simple method permitted halide ions in quaternary heteroaromatic and ammonium salts to be exchanged for a variety of anions using an anion exchange resin (A− form) in non-aqueous media. The anion loading of the AER (OH− form) was examined using two different anion sources, acids or ammonium salts, and changing the polarity of the solvents. The AER (A− form) method in organic solvents was then applied to several quaternary heteroaromatic salts and ILs, and the anion exchange proceeded in excellent to quantitative yields, concomitantly removing halide impurities. Relying on the hydrophobicity of the targeted ion pair for the counteranion swap, organic solvents with variable polarity were used, such as CH3OH, CH3CN and the dipolar nonhydroxylic solvent mixture CH3CN:CH2Cl2 (3:7) and the anion exchange was equally successful with both lipophilic cations and anions

Synthetic approaches to multifunctional indenes

The synthesis of multifunctional indenes with at least two different functional groups has not yet been extensively explored. Among the plausible synthetic routes to 3,5-disubstituted indenes bearing two different functional groups, such as the [3-(aminoethyl)inden-5-yl)]amines, a reasonable pathway involves the (5-nitro-3-indenyl)acetamides as key intermediates. Although several multistep synthetic approaches can be applied to obtain these advanced intermediates, we describe herein their preparation by an aldol-type reaction between 5-nitroindan-1-ones and the lithium salt of N,N-disubstituted acetamides, followed immediately by dehydration with acid. This classical condensation process, which is neither simple nor trivial despite its apparent directness, permits an efficient entry to a variety of indene-based molecular modules, which could be adapted to a range of functionalized indanones