Search

En aquesta Tesi Doctoral s'han obtingut diols simètrics de forma estereoselectiva (Capítol 1) mitjançant una addició d'1-alquin-3-ols acilats sobre aldehids ramificats en alfa emprant triflat de zinc i una N-metilefedrina enantiomèricament pura.Les primeres addicions es van fer sobre isobutiraldehid, fent servir tant la - com la + N-metilefedrina, a t.a. o bé a 60 ºC amb excel·lents rendiments. Les diastereoselectivitats observades van ser sempre bones sobretot en portar a terme la reacció a t.a. A més a més, quan l'estereoquímica relativa del diol obtingut fou sin resultaren millors (cas matched) que quan el diol obtingut era l'anti (cas "mismatched"). També es van fer proves amb altres aldehids ramificats en alfa, obtenint-se de nou, excel·lents diastereoselectivitats a t.a.D'altra banda, s'ha iniciat l'estudi de la resolució cinètica d'1,4-diols propagílics simètrics en presència de Novozym 435(R), obtenint-se els diols diacilats amb bons excessos enantiomèrics encara que en rendiments moderats.Cal dir, que també s'han obtingut aquests compostos com a mescla d'estereoisòmers o bé de forma diastereoselectiva emprant i/o adaptant mètodes ja coneguts en el nostre grup de treball.Una vegada disposàvem de metodologies eficaces per a l'obtenció dels diols propargílics de partida es van emprar en diferents estudis:a) L'obtenció d'àcids paracònics (Capítol 2), un conjunt de -butirolactones aïllades de diversos tipus de molses, líquens i fongs. La major part d'elles presenten activitat biològica. En concret, hem sintetitzat el ()-àcid faseolínic i els seus tres diastereòmers. Els punts clau d'aquesta síntesis han estat l'obtenció estereoselectiva del diol al·lílic per metàtesis de tancament d'anell (RCM) i la transposició d'Ireland-Claisen de dipropionat. En aquesta part del treball s'ha pogut verificar que l'estereoquímica absoluta del producte natural levogir era (S,S,S).b) L'obtenció de diferents beta-hidroxi alfa-aminoàcids (Capítol 3), els quals poden trobar-se als éssers vius, lliures o be formant part de proteïnes, oligonucleòtids o pèptids cíclics. En concret, en aquest treball s'ha estudiat la transformació dels diols propargílics obtinguts en 1,3-oxazolidin-2-ones mitjançant una ciclació estereoselectiva catalitzada per Pd(0). A més a més, s'ha desenvolupat un protocol per a la transformació d'aquestes oxazolidinones en beta-hidroxi alfa-aminoàcids protegits en forma de carbamat. Aquests resultats s'han aplicat a l'obtenció de la (2S,3S)-beta-hidroxileucina.c) L'obtenció de beta-hidroxi alfa-aminoàcids quaternaris ha despertat un gran interès en els últims anys. Un cas especial el formen els aminoàcids alfa, alfa-disubstituïts que a més a més contenen un grup hidroxil en beta, és a dir, estructures que podrien considerar-se serines alfa,beta-disubstituïdes. Alguns productes farmacològicament actius presenten aquesta subestructura, com per exemple, la Esfingofungina E. L'objectiu d'aquesta part del treball (Capítol 4) ha estat l'obtenció d'oxazolidinones amb un C quaternari en C4. Per a la seva obtenció s'han desimetritzat els diols propargílics en els corresponents 2-fenil-2-alquen-1,4-diols, els dicarbamats d'aquests diols al·lílics han estat els substrats sobre els quals s'ha dut a terme una ciclació intramolecular amb diferents catalitzadors metàl·lics. S'ha trobat en aquest treball, que els més selectius per a la formació d'oxazolidinones amb centre quaternari són els complexos de Ni(0), generats in situ, i els de Pd(II). Una vegada preparades aquestes oxazolidinones quaternàries s'han transformat en precursors d'alfa-fenil beta-hidroxi alfa-aminoàcids i alfa-hidroximetil beta-hidroxi alfa-aminoàcids., In this Thesis we have demonstrated the usefulness of symmetrical 1,4-propargylic diols as chiral synthons. For this aim, we have used these compounds in several synthetic routes. These symmetrical diols have been synthesized in an enantioenriched way, through the addition on a zinc acetilyde to an aldehyde in the presence of N-methylephedrine. Furthermore, this method allows us the preparation of unsymmetrical propargylic diols with an independent control of the configurations.On the other hand, we have started the study of a kinetic resolution of these diols with the commercially available lipase Novozym 435 (Chapter one).Having these starting materials in hand, we have applied them to the synthesis of paraconic acids (Chapter two). Thus, we have developed a new stereoselective route to ()-phaseolinic acid and their three diastereomers. The key steps of this approach are the preparation of the diol by ring closing metathesis (RCM) and the Ireland-Claisen rearrangement of the corresponding dipropionate. In this work, we have verified the absolute stereochemistry of the levogir natural product is (S,S,S).In the third chapter, we have transformed these 1,4-propargylic diols in 1,3-oxazolidin-2-ones by means of the stereoselective cyclization catalysed by palladium(0). In addition, we have developed a protocol for convert these oxazolidinones into beta-hydroxy alpha-amino acids protected as a cyclic carbamate. We have applied these results to afford the (2S,3S)-beta-hydroxyleucine.Finally, in the fourth chapter we have initiated the studies towards the synthesis of quaternary beta-hydroxy alpha-amino acids. The desymmetrization of these diols afforded the corresponding 2-phenyl-2-alkene-1,4-diols. The dicarbamates of these diols have been used as the substrates for the cyclization in the presence of several metals as catalysts. We have found that the most selective catalysts to prepare the desired oxazolidinones with quaternary carbon were the Ni(0) complexes generated in situ, and some palladium(II) species. To finish this chapter, these oxazolidinones were converted into precursors of alpha-phenyl beta-hydroxy alpha-amino acids and alpha-hydroxymethyl beta-hydroxy alpha-amino acids.

Tesis del Departament de Química Analítica de la Universitat de Barcelona (UB).-- Fecha de defensa 37-11-2007., [CAT] Tant el desenvolupament humà com l’assoliment d’un bon estat ecològic dels ecosistemes requereixen d’una aigua de qualitat. En aquest sentit, els processos de depuració i regeneració de l’aigua residual són claus per tal de garantir una gestió sostenible d’aquest recurs. El treball dut a terme en la present tesi es desglossa en dos grans blocs. El primer d’ells es centra en l’estudi del comportament dels contaminants orgànics durant el seu tractament en aiguamolls construïts i el segon té en consideració la formació de subproductes de desinfecció durant el procés de regeneració., Els contaminants orgànics estudiats en la present Tesi pertanyen al grup dels fàrmacs i productes d’higiene personal (PPCPs), al de les substàncies prioritàries establertes com a tals en la Directiva Marc de l’Aigua 2000/60/EC i als subproductes de desinfecció. En aquest sentit s’han desenvolupat metodologies analítiques aplicades a l’anàlisi d’aquests compostos tant en aigües com en sòlids suspesos i sediments., L’estudi del comportament d’aquests compostos en aiguamolls construïts (de flux superficial i subsuperficial) s’ha realitzat des de dos enfocaments diferents. El primer d’ells és la injecció directa dels contaminants d’estudi, conjuntament amb un traçador mentre que el segon estudia l’atenuació dels PPCPs presents a l’aigua residual a mesura que aquests travessen l’aiguamoll., Com a resultat d’aquest estudi s’ha constatat una major eficiència en l’eliminació de gran part dels contaminants en aquells sistemes on hi predominen les rutes metabòliques aeròbies. En aquest sentit, la transferència d’oxigen als aiguamolls a través de la vegetació s’ha vinculat amb un increment en l’eliminació de contaminants orgànics., D’altra banda, es demostra com les interaccions d’aquests compostos amb la matèria orgànica i el conjunt de la rizosfera tenen un paper clau a l’hora d’eliminar-los, sobretot quan es tracta de compostos més hidrofòbics., Finalment, en l’estudi de la formació de subproductes de desinfecció en aigües residuals regenerades, s’ha demostrat que la presència d’amoni en els efluents de les EDARs disminueix el risc de formació de trihalometans, essent un paràmetre clau per tal de controlar la formació d’aquests compostos., [ENG] Water of quality is a scarce and essential resource for human development. Then wastewater treatment and water reuse and reclamation are of high importance in order to assure a sustainable management of this resource., The work carried out in this thesis has been splitted in two parts, the first one related to the study of the behavior of organic pollutants in constructed wetlands and the other one to the evaluation of disinfection by-products formation during regeneration processes. The organic pollutants considered can be classified in three classes; pharmaceutical and personal care products (PPCPs), the ones included as priority substances by the EU Framework Directive 2000/60/EC and the disinfection by-products. In this sense, analytical methodologies have been developed in order to analyze these compounds in water, suspended solids and sediments., The behavior of these compounds in constructed wetlands (surface and subsurface flow) has been assessed by both, the injection of pollutants with a tracer, and by studying the attenuation of organic pollutants already present in raw wastewater. As a result of these studies, it has been observed the highest removal efficiencies in vertical flow constructed wetlands where organic matter removal is predominantly by aerobic pathways. Consequently a positive vegetation effect has been observed due to its increase on oxygen transfer to the system. On the other hand, it has been shown that organic pollutants have a high interaction with the organic matter and the rizosphere and that is more relevant for the hydrophobic ones., Finally, in the study of disinfection by-products formation, it was observed that the presence of ammonium in WWTPs effluents decrease the risk of trihalomethanes formation.

En la primera part d'aquesta tesi s'ha portat a terme un ampli estudi de la reacció d'addició d'acetilurs de zinc derivats d'1-alquin-3-ols quirals enriquits enantiomèricament per a obtenir 2-alquin-1,4-diols, tot adaptant les condicions descrites pel grup de Carreira per a alquins simples. S'ha trobat que la reacció és especialment eficaç en el cas d'aldehids ramificats en , com és el cas del ciclohexancarbaldehid. En les addicions d'acetilurs, la configuració del nou estereocentre format ve determinada per l'estereoisòmer de l'N-metilefedrina emprada. Cal dir però, que la configuració de l'alquinol reactiu té una certa influència sobre aquest nou estereocentre i que per tant la combinació adequada de l'alquinol i de l'aminoalcohol ha permès d'obtenir en alguns casos amb excel·lents selectivitats els diols desitjats.En el Capítol 2 d'aquest present treball, s'ha posat de manifest l'elevada utilitat d'aquest nou mètode d'obtenció d'1,4-diols quirals en la síntesi de les musclides, uns productes naturals presents en el mesc. Així, en aquest treball, s'ha efectuat la síntesi formal dels dos diastereoisòmers de la musclida A1, de la musclida A2 i de la musclida B, disminuint considerablement el número total d'etapes de l'única síntesi descrita d'aquests compostos i augmentant el rendiment global. En la segona part d'aquesta tesi, s'han centrat els esforços en l'intent de desenvolupar una aproximació sintètica a la lactacistina que aprofiti la simetria latent d'aquest compost. Malauradament en les dues vies assajades (Capítol 3 i Capítol 4), no hem aconseguit portar-ho a la pràctica amb èxit. En la primera no hem aconseguit sintetitzar el dialdehid precursor de la lactacistina (74) que ja contenia el carboni quaternari. En el cas de la diamida 75 ha resultat que el carboni quaternari conferia massa impediment estèric a les posicions veïnes disminuint dràsticament la reactivitat de les mateixes. En la segona via, en tractar d'aplicar una reacció descrita recentment per Abiko i col. no s'han aconseguit obtenir els bis-aldols potencials precursors de la lactacistina amb rendiments prou satisfactoris ni en models descrits ni tampoc en el cas de la metacroleïna. Tot i que la primera via quedava pràcticament tancada a qualsevol tipus de millora, la segona era encara teòricament susceptible d'optimització, però degut a que els millors resultats estaven encara una mica lluny de ser bons, vàrem decidir abandonar-la.En la tercera part d'aquest treball s'ha aconseguit desenvolupar un mètode de generació d'al·lilborans per hidroboració d'un al·lè i la seva posterior addició a diferents aldehids per a l'obtenció de compostos molt funcionalitzats que contenen dos estereocentres consecutius, un dels quals és un carboni quaternari. Dels dos possibles diastereoisòmers només se n'obté un de forma molt majoritària. La nova reacció no ha resultat adequada en el marc de la síntesi de la lactacistina ja que només permet arribar a un precursor que conduiria en tot cas a un epímer seu, que ja contenia 4 estereocentres consecutius. No obstant això, s'ha obert una extraordinària via d'obtenció d'alfa-amino-beta-hidroxiàcids quaternaris com per exemple certs precursors de les esfingofungines., We have managed to optimize a method to obtain 2-alquin-1,4-diols in an enantioenriched way, mediated by the addition on a zinc acetilyde to an aldehyd in the presence of N-methylephedrine. With this method it is possible to obtain the nonsymmetric propargilic diols with an independent control of the configurations. The application of this method has allowed us to prepare some simple natural metabolite, musclides. In this manner, we have achieved the first enantioselective synthesis of these compounds.In the studies towards lactacystin, we have not achieved the preparation of quaternary 1,4-dialdehydes due to their own instability. Furthermore, it has been shown the difficulty in obtaining the corresponding symmetric diketones due to the poor reactivity of the intermediate diols, diesters and diamydes. When using the Masamune-Abiko method, the desired bis-aldol has been achieved with a high diastereoselectivity, but with a moderate yield. The obtained product is a potential intermediate of lactacystin that opens the door to further research.We have managed to develop a method to generate allyboranes by the hydroboration of allenes and their addition to aldehydes to obtain highly functionalized compounds with two consecutive stereocentres, one of which is a quaternary carbon. In this method, only one possible diastereoisomer is obtained. In conclusion, we have developed an extraordinary way to obtain 4,4-disubstituted oxazolidin-2-ones in a very highly selective fashion.

Nowadays, mesophilic anaerobic processes (under 35ºC) predominate but they show to be unable to accomplish the new specifications. Consequently, only the migration to higher temperature conditions, i.e. thermophilic operation, seems to be capable of producing stabilized sludge that meets the new restrictions related to the presence of harmful bacteria. In addition, the effect of anaerobic digestion on organic micropollutants has scarcely been studied. Moreover, the temperature impact on these compounds in anaerobic digestion of sewage sludge has also not been elucidated.The overall objective of this work is to study the fate of some organic micropollutants during raw sewage sludge (RSS) anaerobic digestion and the effect of thermophilic temperature conditions on treatment efficiency, when compared with mesophilic anaerobic. To this purpose, a mesophilic and thermophilic anaerobic digester were operated using Waste Activated Sludge (WAS) as inoculum and the effects of Hydraulic Retention Time (HRT) reduction and its influence on the fate of the selected organic micropollutants (namely, PAH, DEHP, AOX, PCB, NPE and LAS) were studied. Furthermore, the effect of a complementary treatment, namely the ultrasonic pretreatment, on the biodegradability of the organic feed and the behaviour of the subsequent anaerobic digestion was also examined, focussing on the micropollutants reduction.The main conclusions of every set experimental are presented:Start-up and HRT reduction· The use of WAS as inoculum for anaerobic digesters start-up represents a good option specially under thermophilic conditions.· Thermophilic anaerobic digestion is a good alternative to mesophilic digestion in order to improve specific biogas production.· The similar values of organic matter removal (VS) registered in both digesters.· 8 days was found to be the minimum HRT for the thermophilic digester, since VFA accumulation and pH decrease inhibited the process when working at a lower HRT. Organic micropollutants removal· Organic micropollutants removal efficiency was enhanced under thermophilic conditions.· The HRT influence was clearly observed for DEHP and PCB, independently of digestion temperature. However, it was temperature dependent for PAH, AOX, LAS and espcially for NPE.· NPE and DEHP are identified as the more recalcitrants contaminants.· The thermophilic conditions were not ensured the sludge safety conditions for agriculture use.· The accumulation of some compounds as NP and LCB was observed.· NP was stated as the intermediate compound of NPEO anaerobic degradation. Moreover, LCB were generated during HCB reductive dechlorination during anaerobic digestion.· Monitoring the metabolites of cited contaminants can be elucidated their biodegradation mechanisms and prevent any undesirable effects.Ultrasound-anaerobic digestion combined treatment· Organic matter removal, SBP and naphthalene removal were enhanced using the combined treatment in both digesters.· High organic matter removal, SBP and napthalene removal was registered in the thermo-digester.· Higher was enhancement of organic matter removal, SBP and naphthalene removal in the meso-digester than in the thermo-digester. · Pyrene removal was nearly the same with and without pretreatment.· It seems that the ultrasonic pretreatment affect more the mesophilic than the thermophilic digestion.· The results obtained in this combined treatment (ultrasound + anaerobic digestion) are promising and suggest the convenience of other investigations of other combined treatments to enhance the stabilized sludge quality.

En la present tesi doctoral s'han optimizat metodologies per a l'obtenció a escala preparativa d'adductes de Pauson-Khand (una cicloaddició [2+2+1] entre un alquí, un alquè i una molécula de CO) del norbornadiè i acetilens terminals, ja sigui en forma racèmica o enantiopura. Mitjançant una reacció de Pauson-Khand enantioselectiva emprant quantitats estequiomètriques d'un complex quiral de cobalt s'ha obtingut l'adducte del trimetilsililacetilè i el norbornadiè òpticament pur. Per obtenir el mateix adducte en forma racèmica s'han emprat protocols catalítics que simplifiquen la purificació dels productes i presenten una major economia atòmica. En aquestes condicions s'observa la formació del diastereoisòmer endo no desitjat en proporciones apreciables. La formació d'aquest producte és dependent de la pressió de CO emprada i es pot minimitzar dràsticament substituint un lligand CO por trifenilfosfina en el catalitzador de cobalt. De forma preliminar s'han assajat diversos auxiliars quirals en la reacció de Pauson-Khand catalítica y enantioselectiva sense haver arribat fins ara a bons excessos enantiomèrics. L'adducte de Pauson-Khand del norbornadiè i el trimetilsililacetilè (1) òpticament pur s'ha transformat en els desoxifitoprostans dPPJ1-I i II, confirmant així per primer cop la seva estereoquímica absoluta y relativa.S'han estudiat les transformacions sintètiques sobre l'adducte de Pauson-Khand 1 racèmic, centrant-se en reaccions d'addició conjugada i desililació. En primer lloc s'han preparat les corresponents cetones beta-substituïdes amb diversos substituents alifàtics per addició conjugada de dialquilcuprats de liti o bé de reactius de Grignard en presència de quantitats catalítiques de Cu (I). Sobre aquests substrats s'ha desenvolupat una seqüència de metilenació/addició conjugada per introduir substituents en posició á al carbonil. Per addició conjugada de sintons d1 sobre l'adducte 1 s'han preparat 1,4-hidroxicetones i 1,4-oxoaldehids. Per fer-ho s'ha emprat l'anió cianur com a equivalent sintètic d'un aldehid i alternativament l'addició fotosensibilitzada de metanol per a la introducció directa d'un fragment hidroximetil.Amb aquests intermedis sintètics s'ha abordat la síntesi de la prostaglandina A2. Per introduir la cadena omega de la PGA2 ens hem basat en reaccions de Wittig sobre els carboxaldehids mencionats. Alternativament s'ha introduït la cadena omega directament per addició conjugada d'un organometàl·lic funcionalizat sobre 1. Per elaborar la cadena á es va provar en primera instància l'alquilació en alfa al grup carbonil emprant halurs al·lílics com a electròfils. Vistos els baixos rendiments obtinguts per aquesta via es va aplicar la metodologia de metilenació/addició conjugada que va resultar més eficient. Els precursors així obtinguts es van sotmetre a condicions de retro-Diels-Alder per alliberar el fragment d'enona present en la PGA2. Si bé en compostos relacionats i compostos model més senzills la reacció és efectiva, no s'ha aconseguit reproduir-la en el cas de la PGA2. S'ha vist que el principal problema és l'eliminació inesperada del grup hidroxil protegit de l'alcohol al·lílic present en la cadena omega. Petites modificacions de la ruta sintètica ens permetrien en un futur pròxim arribar a la PGA2.Per últim s'ha estudiat una reacció de transposició fotoinduïda dels adductes de Pauson-Khand del norbornadiè sense precedents en la literatura. Aquesta es va observar per primer cop en els assaigs d'addició fotosensibilitzada de metanol a 1. La reacció permet accedir a compostos amb una inusual estructura de triciclo[5.2.1.02,6]-3,8-decadien-10-ona partint d'adductes de Pauson-Khand derivats tant d'alquins terminals com interns i és compatible amb diversos grups funcionals com amines, èsters, alcohols i amides. La reacció te lloc tant en presència com en absència d'un sensibilitzador de triplets així com en presència d'un quencher de triplets, sempre amb velocitats aparents molt semblants tal com s'ha observat en seguir el curs de la reacció per espectroscòpia d'infraroig in situ. El mecanisme de la reacció, que transcorre per mitjà d'un intermedi diradicalari bisal·lílic, s'ha estudiat per mètodes computacionals ab inito., "Synthetic applications of norbornadiene Pauson-Khand cycloadducts.Towards the synthesis of prostaglandins and phytoprostanes."ABSTRACT IN ENGLISH.The Pauson-Khand reaction is a [2+2+1] cycloaddition between an alkyne, an alkene and carbon monoxide mediated by a (typically) Co (0) complex to give a cyclopentenone. In this thesis we have optimized methodologies for the obtention of the adduct between norbornadiene and trimethylsilylacetylene (1) on a preparative scale both in enantiopure and racemic form. The optically pure compound (+)-1 has been employed in the total synthesis of deoxyphytoprostanes J1-I and J1-II (dPPJ1-I and II).In order to obtain alpha, beta-disubstituted cyclopentenones from 1 a sequence of conjugate addition, desilylation, alpha-alkylation (or somehow related procedure) and retro-Diels-Alder reactions has been applied. First, simple organocopper reagents derived from commercial alkyl lithium and Grignard reagents were used to obtain a diverse set of addition compounds in good yields. Later on a d1 synthon addition to 1 was envisaged in order to obtain valuable intermediates for prostaglandin synthesis. The desired carboxaldehyde was obtained from reduction of a nitrile intermediate obtained from 1,4 addition of cyanide to 1. Alternatively a photoinduced addition of methanol to 1 was employed to obtain the related hydroxymethyl derivative. With the formyl and hydroxymethyl derivatives obtained we started the synthesis of prostaglandin A2 (PGA2). The ù chain was elaborated by Wittig reactions of these compounds or alternatively by conjugated addition of the appropriate functionalized organocopper reagent to 1. For the introduction of the alpha chain an enolate alkylation using allylic halides was used. The low yields thus obtained prompted us to develop an alternative sequence of methylenation and conjugate addition to the obtained exocyclic cyclopentenone which resulted in much better overall yields. The final retro-Diels-Alder step required to liberate the enone fragment resulted incompatible with the allylic moiety in the omega chain, a problem which we plan to overcome in the future.In this thesis we also undisclosed a photochemical rearrangement of norbornadiene cycloadducts such as 1 which yields an unusual structure of tricyclo[5.2.1.02,6]-3,8-decadien-10- one and is tolerant to diverse functional groups. This unprecedented transformation was first encountered as a side reaction in the photoinduced methanol addition to 1, but could be converted in the main reaction in the absence of methanol.

Tesis del Departament de Química Analítica de la Universitat de Becelona (UB).-- Fecha de defensa 15-09-2006., [CAT] En els últims anys, s’ha observat una preocupació creixent pels efectes que les emissions de gasos procedents de la gasolina poden provocar tant a nivell ambiental com en la salut de les persones i això s’ha vist reflectit en canvis substancials en la seva composició. La prohibició dels additius plomats, així com la limitació contínua dels compostos aromàtics (sobretot del benzè) han donat lloc a una expansió espectacular arreu del món de l’ús dels additius oxigenats a la gasolina. D’entre aquests additius (principalment èters i alcohols) el més emprat ha estat el metil terciari (tert-) butil èter (MTBE). Però degut a les seves propietats físico-químiques, aquest compost orgànic volàtil (VOC) ha esdevingut un important contaminant de les aigües subterrànies d’arreu del món., La present tesi doctoral ofereix una visió general i actualitzada de la problemàtica ambiental lligada a la utilització del MTBE com additiu de la gasolina, alhora que desenvolupa tècniques analítiques mitjançant un sistema totalment automatitzat de Purga i Trampa (també anomenat Purga i Captura) unit a un Cromatògraf de Gasos acoblat a un Espectròmetre de Masses (P&T-GC/MS) que permeten conèixer quantitativament i amb precisió la presència a nivells traça del MTBE, els seus principals compostos de degradació, altres additius convencionals com són els hidrocarburs aromàtics (benzè, toluè, etilbenzè i xilens, BTEX), així com els seus possibles substituts (etil tert-butil èter, ETBE; tert-amil metil èter, TAME; i diisopropil èter, DIPE) i altres VOCs d’interès (diciclopentadiè, DCPD i tricloretilè, TCE) als diferents compartiments ambientals (diferents matrius aquoses i sòls), posant un especial èmfasi en l’anàlisi de les aigües subterrànies, més susceptibles d’una elevada contaminació i la qualitat de les quals és de vital importància ja que actuen com a magatzems d’aigua dolça pel consum humà., A més, en tant que l’avaluació de la biodegradació in situ del MTBE en llocs contaminats requereix de molt més que simples balanços de massa i la mera presència del TBA no és suficient com per provar-ne la relació causa-efecte. S’han realitzat estudis de degradació del MTBE i ETBE mitjançant la utilització de diferents soques bacterianes amb capacitat per alimentar-se d’aquests additius de la gasolina en condicions aeròbiques (microcosmos) per tal d’analitzar-ne els isòtops estables tant del carboni com l’hidrogen (CSIA) obtenint diferents factors de fraccionament isotòpic. Els resultats obtinguts posen en dubte l’existència d’un únic mecanisme de degradació metabòlica en condicions d’aerobiosis (com es creia fins ara) i dificulten la seva aplicació com a indicadors quantitatius dels processos de biodegradació que tenen llocs als llocs contaminats si no es realitzen altre tipus de mesures addicionals., [EN] In the latest years, the combustion emissions from the vehicles have aroused concern about their potential adverse effects on the environment and the human health. This fact has resulted in a substantial change of the gasoline composition. The ban of the lead additives, as well as the increasing limitation for the use of aromatic hydrocarbons (especially benzene) contributed to a great expansion of the fuel oxygenates worldwide. Among these additives (mainly ethers and alcohols), methyl tertiary (-tert) butyl ether (MTBE) is by far the most commonly used octane enhancer. However, as a result of its physico-chemical properties, MTBE has become one of the most frequently detected volatile organic compounds (VOCs) in groundwater around the world., The purpose of the present thesis is to provide an updated overview of the MTBE environmental problem, meanwhile an analytical technique, a fully automated purge and trap coupled to gas chromatography – mass spectrometry (P&T-GC/MS) method has been developed and permitted the simultaneous quantitative determination of MTBE, its degradation products, other fuel additives such as the aromatic hydrocarbons or MTBE potential substitutes in different environmental compartments (liquid or solid matrices) at trace levels (sub-ppb). The thesis has been focused mainly in the analysis of drinking water reservoirs such as contaminated groundwater tables around Europe., However, an inconclusive MTBE mass balance or the mere presence of its intermediate tert-butyl alcohol (TBA) has been found inappropriate for providing evidence for natural attenuation of MTBE in contaminated sites. So, as compound-specific stable isotope analysis (CSIA) has become a promising tool for evaluating in situ degradation, the carbon and hydrogen isotope enrichment factors (εC, εH) of MTBE and ethyl tert-butyl ether (ETBE) upon aerobic degradation were studied with different bacterial isolates. This work demonstrated that highly variable isotope fractionation factors are found under aerobic conditions, which may indicate the use of different mechanisms for degrading fuel oxygenates by different strains. This makes the selection of appropriate isotope enrichment factors for quantitative work difficult and can lead to strong variable fractionation in mixed cultures depending on the dominance of organism actually growing best in the field site.

Tesi: Human health risk assessment of exposure to environmental pollutants in the chemical/petrochemical industrial area of Tarragona (Catalonia, Spain).Autor: Martí NadalResum:Un dels complexos químics/ petroquímics més importants del sud d'Europa està ubicat a Tarragona. En els darrers anys, ha augmentat la preocupació pública envers els possibles efectes adversos que el complex industrial podria tenir per a la salut de la població resident a Tarragona. En resposta, el 2002 s'inicià un estudi per tal de determinar els nivells de diversos contaminants a l'àrea. En concret, es van recollir mostres de sòls i vegetació (bledes silvestres) en diversos punts dels Polígons Nord i Sud, així com del centre urbà de Tarragona i diversos barris residencials. Finalment, es van prendre mostres fora de l'àrea d'influència directa de les indústries (controls). En totes les mostres, es van determinar les concentracions d'arsènic (As), cadmi (Cd), crom (Cr), mercuri (Hg), manganès (Mn), plom (Pb) i vanadi (V). Per altra banda, també s'hi analitzaren els nivells de policlorodibenzo-p-dioxines i furans (PCDD/Fs), bifenils policlorats (PCBs), naftalens policlorats (PCNs) i hidrocarburs aromàtics policíclics (PAHs). Els sòls recollits en el complex químic i les àrees urbana/residencial presentaren les concentracions més elevades per a tots els contaminants analitzats. La diferència respecte a les zones petroquímica i no contaminada fou significativa pel Cr, el V, els PCDD/Fs i els PCBs. No obstant, els nivells de tots els contaminants en sòl foren clarament menors a les concentracions màximes permeses en les legislació. Quant a les bledes, no es van trobar diferències significatives per a cap dels contaminants, llevat del V. En conseqüència, es podria considerar que Tarragona presenta un cert grau de contaminació per part d'aquest metall.L'aplicació del mapa auto-organitzatiu de Kohonen (SOM) i l'anàlisi de components principals (PCA) permeté la identificació d'alguns punts del sud-oest del complex químic, i del centre urbà de Tarragona, pels seus alts nivells de contaminació. De fet, la presència d'una planta de producció de clor, així com el règim de vents predominant (mestral) i l'altura de les torxes i xemeneies de la refineria (facilitant la dispersió lluny del focus) serien una explicació raonable de les concentracions relativament més elevades de l'àrea química.Les actuals concentracions de metalls pesants no suposen un augment rellevant dels riscos no cancerígens per a la població. No obstant, un cert nombre de casos de càncer podria derivar de la ingesta d'As (a causa dels baixos nivells d'As establerts per l'US EPA) i inhalació de Cr (ja que es va assumir que el Cr6+ era 1/6 del crom total). L'avaluació de riscos de l'exposició a PCDD/Fs es dugué a terme en funció del nivell socioeconòmic de la població. L'exposició directa suposa menys del 2% del total. Globalment, els habitants de les àrees residencials estan més exposats a les PCDD/Fs a causa de la ingesta dietètica. De tota manera, els riscos associats a aquesta exposició són assumibles. Considerant les baixes concentracions de PAHs, es va estudiar la influència de la temperatura i la radiació solar en la fotodegradació de PAHs. S'observà que ambdues variables podrien tenir un efecte sinergètic. Per tal d'estudiar l'estat integral de contaminació a Tarragona, es desenvolupà un Índex de Risc Integral en base al SOM. Així, es va elaborar un ranking dels diversos contaminants en funció de la seva persistència, bioacumulació i toxicitat. Posteriorment, es va dissenyar un mapa del risc de la zona mitjançant la representació espacial de l'Índex amb un Sistema d'Informació Geogràfica.Tot i que el risc per metalls pesants i contaminants orgànics no és significatiu, fóra molt recomanable dur a terme mesures continuades del nivells d'aquests i altres contaminants en les àrees industrials i urbanes de Tarragona. Així mateix, caldria fer un esforç conjunt per tal de reduir els nivells ambientals d'As, Cr i V.Thesis: Human health risk assessment of exposure to environmental pollutants in the chemical/petrochemical industrial area of Tarragona (Catalonia, Spain).Author: Martí NadalSummary:One of the most important chemical/petrochemical complexes in Southern Europe is located in Tarragona (Catalonia, Spain). In recent years, public concern over possible adverse health effects for the population living near the industrial complex has increased. In response, in 2002 we initiated a wide survey to determine the current levels of various pollutants in the area. Specifically, samples of soils and vegetation (wild chards) were collected in several locations of the chemical and petrochemical industrial complex of Tarragona, as well as in Tarragona downtown and some residential suburbs. Finally, a few samples were collected outside the direct influence of the chemical industries (controls). Concentrations of arsenic (As), cadmium (Cd), chromium (Cr), mercury (Hg), manganese (Mn), lead (Pb), and vanadium (V) were determined in those samples. In turn, the levels of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and furans (PCDD/Fs), polychlorinated biphenyls (PCBs), polychlorinated naphthalenes (PCNs), as well as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were also determined in the same samples.Soils collected near the chemical complex and in urban/residential areas showed the highest concentrations for all the chemicals analyzed. The difference with respect to the petrochemical and unpolluted areas was significant for Cr, V, PCDD/Fs and PCBs. However, the levels of all pollutants in soil were clearly lower than the maximum allowed concentrations established by the legislation. With regard to chard samples, no significant differences were observed for any of the pollutants, excepting V. Consequently, it can be considered that Tarragona is impacted by some degree of pollution by this metal. The application of Kohonen's Self-Organizing Map (SOM) and Principal Component Analysis (PCA) allowed to identify some sampling locations in the south-western corner of the chemical area, and in Tarragona downtown, due to relatively high levels of pollution. In fact, the presence of a chlor-alkali plant, as well as the predominant wind regime (from North) and the height of stacks and torches of the oil refinery (making easier the dispersion far away these sources), would be a reasonable explanation why higher concentrations were found in the chemical area.The current concentrations of heavy metals do not pose relevant non-carcinogenic risks for the population. However, a certain number of cancer cases could derive from As ingestion (due to the low As levels established by US EPA) and Cr inhalation (according to the assumption that Cr+6 is 1/6 of the total chromium). Human health risk assessment of PCDD/F exposure was carried out according to the socioeconomic status of the population. The environmental exposure only means less than 2% of the total exposure. Overall, people of residential areas result more exposed to PCDD/Fs. However, non-carcinogenic and carcinogenic risks associated to that exposure would be assumable.Considering the low levels of PAHs, the influence of the temperature and solar radiation on the PAH photodegradation was studied. It was found that both variables might have a synergistic effect over PAH degradation. To study the global state of pollution in the area of Tarragona, a SOM-based Integral Risk Index was developed. Inorganic and organic pollutants were ranked according to different properties of persistence, bioaccumulation, and toxicity. Subsequently, a risk map of the zone was designed as the spatial representation of this Index with a Geographic Information System (GIS). Although the risk by heavy metals and organic pollutants is not notable, continuous measurements of these and other pollutants in the industrial and urban Tarragona are remarkably advisable. Likewise, some efforts should be done to reduce the environmental levels of As, Cr, and V.

[spa] El Polietilenglicol (PEG) es una molécula de gran interés, ya que es capaz de prolongar el tiempo de residencia en sangre de muchas moléculas, como las proteínas, los oligonucleótidos, los liposomas o los adenovirus. En el transcurso del trabajo de esta tesis doctoral se ha estudiado la aplicación del PEG en tres ámbitos distintos: la incorporación del PEG a liposomas mediante su unión al colesterol (Chol), la incorporación del PEG a inmunoliposomas que encapsulan Doxorubicina (Dox) y finalmente, la unión del PEG a adenovirus, a los que, a la vez, se ha incorporado anticuerpos monoclonales (AcMo). - APLICACIÓN DE DERIVADOS PEGILADOS DE COLESTEROL EN SISTEMAS LIPOSOMALES Se ha optimizado la síntesis de dos derivados pegilados del colesterol, en concreto el Chol-PEG, derivado en el que el Chol se une directamente al PEG mediante un enlace carbamato, y el Chol-L-PEG, molécula en la que el Chol no se une directamente al PEG sino mediante una barra espaciadora de 6 átomos. El Chol-PEG es menos eficiente que el Chol-L-PEG y genera defectos en las membranas a las que se incorpora. Ambos derivados son capaces de mantener la capacidad antigénica de los AcMo que se unen al extremo del PEG y permiten direccionar los liposomas hacia tejidos concretos. - TOXICIDAD IN VITRO DE INMUNOLIPOSOMALES (SIL) ANTI-CD34 Y ANTI-EGFr QUE ENCAPSULAN DOX La encapsulación de la Dox en SIL permite dirigir los efectos de este fármaco de forma específica. Los AcMo utilizados han sido el My10, que reconoce el antígeno CD34, y el 425, que se une al EGFr. El CD34 nos ha permitido comprobar la eficiencia de los SIL en un modelo de tumores circulantes, en el que la interacción del Ac con el antígeno no va seguida de la endocitosis del complejo. En este caso los SIL tienen el mismo efecto citotóxico que la Dox libre, pero permiten dirigirla específicamente. Por su parte, el EGFr, nos ha servido como diana representativa de los tumores sólidos.

La adición conjugada de cianocupratos de orden inferior a las lactamas insaturadas derivadas del fenilglilcinol transcurre con buenos rendimientos y elevada selectividad facial. En aquellas que poseen un sustituyente etilo en posición contigua al carbono electrófilo del doble enlace proporciona estereoselectivamente productos con una relación cis entre el sustituyente carbonado introducido y el grupo etilo. Estos resultados pueden justificarse considerando que la conformación del anillo de piperidina se halla condicionada por la configuración de un estereocentro, independientemente de la presencia de un sustituyente etilo, y que el ataque del cianocuprato tiene lugar bajo control estereoeléctrónico proporcionando el producto de control cinético debido a la irreversibilidad de la reacción. Por otro lado, la adición de aniones estabilizados a una lactama insaturada que posee un sustituyente etilo contiguo al carbono electrófilo del doble proporciona compuestos que guardan una relación trans entre el sustituyente carbonado introducido en la adición y el grupo etilo. La estereoselectividad observada es atribuible a la reversibilidad de la reacción de adición conjugada de aniones estabilizados, lo que conduce al compuesto termodinámicamente más estable. La utilidad sintética de las anteriores reacciones de adición conjugada se ha puesto de manifiesto con la síntesis enantioselectiva de diversas piperidinas cis- y trans-3,4-disustituidas.

The contributions of the correlated and uncorrelated components of the electron-pair density to atomic and molecular intracule I(r) and extracule E(R) densities and its Laplacian functions ∇2I(r) and ∇2E(R) are analyzed at the Hartree-Fock (HF) and configuration interaction (CI) levels of theory. The topologies of the uncorrelated components of these functions can be rationalized in terms of the corresponding one-electron densities. In contrast, by analyzing the correlated components of I(r) and E(R), namely, IC(r) and EC(R), the effect of electron Fermi and Coulomb correlation can be assessed at the HF and CI levels of theory. Moreover, the contribution of Coulomb correlation can be isolated by means of difference maps between IC(r) and EC(R) distributions calculated at the two levels of theory. As application examples, the He, Ne, and Ar atomic series, the C2-2, N2, O2+2 molecular series, and the C2H4 molecule have been investigated. For these atoms and molecules, it is found that Fermi correlation accounts for the main characteristics of IC(r) and EC(R), with Coulomb correlation increasing slightly the locality of these functions at the CI level of theory. Furthermore, IC(r), EC(R), and the associated Laplacian functions, reveal the short-ranged nature and high isotropy of Fermi and Coulomb correlation in atoms and molecules

L'objectiu principal de la present tesi doctoral ha consistit fonamentalment en la síntesi de noves heteroarilglicines òpticament pures. Amb aquesta idea s'han desenvolupat dues estratègies diferents: síntesi estereoselectiva utilitzant auxiliars quirals i síntesi estereocontrolada utilitzant aldehids quirals derivats d' L-serina com a "building-blocks". Així doncs, per a la primera estratègia s'han dissenyat i sintetitzat els dos nous auxiliars quirals del tipus imidazolidin-2-ona 111 i 135 utilitzant L-fenilalanina i L-serina respectivament com a materials de partida òpticament purs. Davant els problemes detectats en la síntesi d'a-aminoàdics mitjançant síntesi asimètric, s'ha canviat d'estratègia i s'ha utilitzat una síntesi estereocontrolada utilitzant aldehids quirals obtinguts a partir d'L-serina., The main target of the present PHD work was the synthesis of optically pure novel heteroarylglycines. With this aim, two different strategies were developed: stereoselective synthesis using chiral auxiliaries, and stereocontrolled synthesis using chiral aldehydes derived from L-serine as "building-blocks".For the first strategy, two novel imidazolidine-2-one chiral auxiliaries of type 111 and 135 were designed and prepared. As optically pure starting materials, L-phenylalanine and L-serine were used respectively. Unfortunately, the stereoselective synthesis of a-aminoacids using these chiral auxiliaries did not afford the desired results, and, in almost all cases, unreacted starting material was recovered. In a second approach, an stereocontrolled synthesis using chiral aldehydes derived fom L-serine was developed.

According to a strategy based on an Aza-Wittig reaction type, an efficient methodology in solution toward the synthesis of libraries of 2-aminoimidazolones with high molecular diversity has been developed. The strategy is readily adapted to the solid support. The regioselectivity in the heterocyclisation reaction between the corresponding carbodiimides and different primary amines for the synthesis of 2-aminoimidazolones has been studied. A correlation between the regioisomer obtained and the stereoelectronic properties of the primary amines used was stablished. The structural elucidation of there 2-aminoimidazolones was unambiguously established based on spectroscopic properties and X-Ray diffraction data, D’acord amb una estratègia basada en la reacció Aza-Wittig, s’ha desenvolupat una metodologia eficient en dissolució, fàcilment adaptable a la síntesi en fase sòlida per l’obtenció de llibreries de 2-aminoimidazolones tipus 2 i 3 amb elevada diversitat molecular. S’ha estudiat la regioselectivitat en les reaccions d’heterociclació per l’obtenció de 2-aminoimidazolones a partir de les corresponents carbodiimides 1 i diferents amines primàries, relacionant els regioisòmers obtinguts amb les propietats estereoelectròniques de les diferents amines utilitzades. Les estructures de 2-aminoimidazolones obtingudes s’han determinat inequívocament en base a les seves dades espectroscòpiques i per difracció de raigs X

High mineralization degree of organic compounds can be achieved by a novel environmentally-friendly full heterogeneous Pd–Fe catalytic system, which involves in situ generation of hydrogen peroxide from formic acid and oxygen, and oxidation of organic compounds by Fenton process in a one-pot reaction.

Tesi de Llicenciatura per a la obtenció del Grau de Farmàcia. Facultat de Farmàcia. Universitat de Barcelona. Director: Mercedes Amat Tusón. 1992.

High‐resolution mass spectrometry (HRMS) has become a vital tool for dissolved organic matter (DOM) characterization. The upward trend in HRMS analysis of DOM presents challenges in data comparison and interpretation among laboratories operating instruments with differing performance and user operating conditions. It is therefore essential that the community establishes metric ranges and compositional trends for data comparison with reference samples so that data can be robustly compared among research groups. To this end, four identically prepared DOM samples were each measured by 16 laboratories, using 17 commercially purchased instruments, using positive‐ion and negative‐ion mode electrospray ionization (ESI) HRMS analyses. The instruments identified ~1000 common ions in both negative‐ and positive‐ion modes over a wide range of m/z values and chemical space, as determined by van Krevelen diagrams. Calculated metrics of abundance‐weighted average indices (H/C, O/C, aromaticity, and m/z) of the commonly detected ions showed that hydrogen saturation and aromaticity were consistent for each reference sample across the instruments, while average mass and oxygenation were more affected by differences in instrument type and settings. In this paper we present 32 metric values for future benchmarking. The metric values were obtained for the four different parameters from four samples in two ionization modes and can be used in future work to evaluate the performance of HRMS instruments Research Funding: Beatriu de Pinos. Grant Number: 2016‐00215 Division of Chemical, Bioengineering, Environmental, and Transport Systems. Grant Number: 1802388 Engineering and Physical Sciences Research Council. Grant Number: EP/L015307/1 French National FT‐ICR network. Grant Number: FR 3624 CNRS H2020 European Research Council. Grant Number: ERC‐STG 716196 H2020 Marie Skłodowska‐Curie Actions. Grant Number: CHROME‐839709 National Science Foundation. Grant Number: AGS‐1531454 Newton Fund. Grant Number: 275910721 NIH. Grant Number: S10OD018475 Vetenskapsrådet. Grant Number: 2018‐04618

En els últims 15 - 20 anys s’han dedicat molts esforços a l’estudi dels pigments tetrapirrolics lineals. Aquest interès es deu a la seva presència en els organismes vius, tan del regne animal com del vegetal. Així, en els animals els pigments tetrapirrolics lineals, com la bilirubina i la biliverdina, apareixen com a subproductes del catabolisme de l’hemoglobina. En les plantes, per contra, els pigments biliars acostumen a trobar-se enllaçats covalentment a apoproteïnes. La seva funció biològica és primordial: les ficobiliproteïnes, com les ficocianines, ficoreitrines, ficoeritrocianines i al·loficocianines, són biliproteïnes de les algues blau-verdes i vermelles, que realitzen la funció de pigments accesoris a la fotosíntesi. Els fitocroms són les biliproteïnes que actuen com fotoreceptor per a la fotomorfogènesi de les plantes superiors.

Tesi de Llicenciatura per a la obtenció del Grau de Farmàcia. Facultat de Farmàcia. Universitat de Barcelona. Director: Rubiralta, Màrius (Rubiralta i Alcañiz). 1981.

La memoria que vamos a tratar de elaborar querría ser una pequeña aportación en dos campos diferentes: el de los mecanismos de formación de soluciones sólidas entre compuestos orgánicos, y el de la puesta a punto de unas técnicas experimentales. Respecto al primer tema, aunque hay muchos puntos de referencia dado el interés que presentan las soluciones sólidas y la miscibilidad en general, representa sobre todo un paso más en una investigación de equipo. Dicha investigación se ha realizado en el transcurso de una estancia en el "Laboratoire de Cristallographie" de la "Université de Bordeaux I", concebida en un principio como un aprendizaje de algunas técnicas experimentales, pero que acabó convirtiéndose en una estrecha colaboración internacional que permitía el inicio de una nueva línea de investigación en Barcelona. La idea de desarrollar este trabajo nació allí, donde un equipo dedicado, y con mucha experiencia en estos temas, me acogió como uno más de los suyos.Por otra parte, para realizar este trabajo ha sido necesaria una preparación en la utilización de diversas técnicas experimentales, algunas de las cuales ya se usaban habitualmente en este Departamento y otras se utilizarían por primera vez. La puesta a punto de estas técnicas (calorimétricas y de análisis térmico diferencial) ha representado un trabajo no despreciable puesto que se ha realizado con la óptica de que sus utilizadores venideros no tengan que andar el camino que nosotros ya hemos andado.Como hemos dicho al principio, este trabajo trata de avanzar en la comprensión de la miscibilidad entre compuestos orgánicos. Dentro de este dominio se ha optado por referirse a compuestos en cadenas como son los diácidos alifátícos de la serie par y dentro de ellos nos hemos centrado en el sistema formado por el ácido sebácico y el ácido dodecanodiéico, lo cual representa una continuidad a un trabajo realizado en el Laboratorio francés anteriormente citado, y al que nos referiremos por "Tesis Bèdouin". En dicho trabajo, Bèdouin estudiaba las soluciones sólidas formadas entre diácidos alifáticos saturados con cadena normal de la serie par. Como resultado de su estudio, Bèdouin enunciaba una hipótesis sobre la formación de soluciones sólidas entre estos diácidos, según la cual queda ïmplícïio que no están formadas molécula a molécula sino que existen trozos de cadenas más o menos largos de cada uno de los diácidos puros. Puesto que dichas soluciones sólidas fueron fabricadas a partir de la fusión y posterior cristalización de mezclas de ambos componentes en proporciones adecuadas, la hipótesis de Bèdouin reposaba sobre la idea que después de la fusión, en el estado líquido, quedaban cierto número de moléculas unidas y que estas moléculas se mantienen unidas durante la cristalización.Por lo tanto, nuestra primera finalidad consistía en conseguir un nuevo método de fabricación de las soluciones sólidas de forma que se pueda asegurar que la incorporación a la malla de solución sólida se realiza molécula a molécula. La mejor forma de conseguir esto es pasando por la fase vapor. De esta forma el problema inicial quedaba planteado en la obtención de soluciones sólidas a partir de la fase vapor de sus componentes. Para ello se puso a punto una técnica de cristalización por transporte en fase gaseosa, la cual nos permite, a partir de una mezcla de los dos componentes iniciales mediante su sublimación y posterior cristalización, disponer de soluciones sólidas formadas en fase vapor y esto para diferentes concentraciones. Podemos avanzar aquí que el problema fue resuelto y este método de obtención de soluciones sólidas dio resultados positivos.Puesto que disponemos de soluciones sólidas fabricadas a partir de la fusión y a partir de la sublimación de ambos componentes, su comparación podrá aclararnos si en realidad estas soluciones sólidas son fundamentalmente diferentes. Para establecer esta comparación se han seguido dos caminos diferentes. El primero de ellos consiste en el estudio de las características estructurales de estas soluciones sólidas. El segundo camino lo constituirá el estudio de sus características energéticas.En cuanto a las características estructurales se han determinado los parámetros cristalinos de todas las soluciones sólidas y su variación con la composición. Por lo que respecta a las características energéticas se han determinado los calores de fusión y el equilibrio sólido-líquido así como los calores de disolución en el ácido fórmico, de recristalización y las energías reticulares de las soluciones sólidas y su variación con la composición.Todo este estudio se ha llevado a cabo en el sistema formado por el ácido sebácico (C..) y el ácido dodecanodíóico (Cin)' esto e! debido a que de entre todos los sistemas estudiados por Bèdouin, éste no presenta problemas de polimorfismo de alguno de sus componentes y además está formado por dos diácidos consecutivos dentro de la misma serie con lo que la formación de soluciones sólidas puede abordarse más favorablemente.Por último diremos aquí que para la exposición de los resultados obtenidos seguiremos el siguiente método. Después de un breve resumen de algunos aspectos sobre el isomorfismo entre compuestos orgánicos, pasaremos a presentar los resultados obtenidos desde el punto de vista estructural y desde el punto de vista energético.Para poder establecer con validez absoluta las diferencias entre las soluciones sólidas formadas a partir de la fusión y a partir de la sublimación de sus componentes, hemos juzgado indispensable seguir los dos modos de formación a partir de los mismos compuestos de partida, teniendo en particular el mismo grado de pureza controlado. Después en la discusión de los resultados obtenidos, estableceremos la comparación,, primero entre las soluciones sólidas de Bédouin y nuestras soluciones sólidas obtenidas a partir de la fusión de ambos componentes, y después entre estas ultimas y las obtenidas a partir de la sublimación de sus componentes.

[spa] Después de una presentación general y esquemática de los diferentes tipos de reacción con reactivos poliméricos y de las ventajas e inconvenientes del método (haciendo referencia a los artículos de revisión más recientes), se hace una revisión profunda, crítica y puesta al día de los siguientes temas: estructura y modificaciones estructurales de la tiamina y las sales de tiazolio; aspectos mecanísticos no-enzimáticos de la reactividad de estas substancias; y condensación benzoinica y reacciones mecanistícamente relacionadas. Mediante espectroscopia de (1)H-RMN se confirma que, en solución alcohólica, las sales de tiazolio convencionales se transforman en diferentes productos por acción de las aminas terciarias. Se hace un estudio comparativo de los espectros (1)H-RMN (en disoluciones en agua y metanol-agua) de los productos de apertura de anillo de la tiamina y otras cinco sales de tiazolio, y se sacan conclusiónes sobre sus conformaciones. La reacción de cierre de anillo, en disoluciones acuosas neutras diluídas y concentradas, se ha investigado mediante la tecnica " pH-stat"; esta técnica da información valiosa pero, por si misma, resulta no ser apropiada para la determinación de las constantes de velocidad de segundo orden. Se postula un mecanismo para la reacción de cierre de anillo, el cual es coherente con los resultados obtenidos, explica diversas irregularidades encontradas en anteriores trabajos y permite dar -por primera vez- una justificación estructural de las diferencias de velocidad que se encuentran al emplear distintas sales de tiazolio. Se han preparado dos sales de tiazolio ancladas a soporte polimérico y se ha establecido su actividad catalítica en la condensación benzoinica, la adición de Michael-Stetter y la reacción benzoinica oxidativa. Las sales poliméricas son activas prácticamente en cualquier disolvente, incluso en aquellos en los que las sales de tiazolio convencionales son insolubles; a este fenómeno le hemos llamado "acción solubilizadora" del soporte polimerico. Se ha estudiado, con el proposito de extraer información de interés preparativo, la variación del rendimiento de la reacción y la modificación de las sales poliméricas, en función de las condiciones experimentales (proporción (amina):(sal de tiazolio), naturaleza del disolvente, de la sal y de la amina, tiempo de reacción, pH, etc). Se han encontrado condiciónes de reacción para las cuales la modificación de la sal es pequeña y, en cualquier caso, el polímero recuperado se puede regenerar en proporción elevada. Mediante espectroscopía de RSE se han detectado radicales libres en la condensación benzoinica y en la reacción benzoinica oxidativa, catalizadas por las bases conjugadas de los iones tiazolio (convencionales o poliméricas) y por el ión cianuro (en este caso, solo es seguro en la benzoinica oxidativa). Se discute la posibilidad de una contribución de mecanismos radicalarios en estas reacciones.

Els políedres regulars o "sòlids platònics" van fer la seva aparició en el món de la Ciència de la mà dels Pitagòrics fa més de 2500 anys, i gairebé des del principi es van relacionar amb el problema que podríem anomenar "protoquímic" de l'estructura última de la matèria. En efecte, sembla que ja Empèdocles d'Agrigent (ca. 490-435 a. de C.) considerava que a cadascuna de les quatre "arrels" (l'aigua, l'aire, el foc, la terra) que constituïen els elements primordials -les combinacions dels quals engendraven totes les coses- li corresponia un políedre regular (icosàedre, octàedre, tetràedre, cub). La idea de que existia un cinquè element (l'èter) corresponent al quint sòlid Platònic (el dodecàedre) s'atribueix habitualment a Timeus de Locri, encara que és possible que Filolau (finals del s. 5è a. de C.) ja hagués avançat aquesta hipòtesi. Plató (428-348 a. de C.) recollí tots aquests conceptes dels seus predecessors, juntament amb la demostració de Teetetus d'Atenes (mort al 368 a. de C.) de que només són possibles cinc políedres regulars. Aquests intents de construcció d'una teoria estructural de la matèria basada en els políedres regulars no tingueren continuació, car els sòlids platònics no trobaren lloc en la física d'Aristòtil (384-322 a. de C.); com aquest no admetia l'existència del buit, rebutjava tota correspondència entre els elements i els políedres regulars. Després d'Aristòtil, els políedres regulars no inspiraren més teories estructurals de la matèria, si bé jugaren un paper decisiu en la formulació de les lleis dels moviments planetaris per Kepler. En cert sentit, doncs, cal considerar-los a la base de tota l Ciència moderna. En el camp de la Química inorgànica, la formació de "gàbies” o clusters polièdrics ha estat recentment identificada com a un fenomen important i amplament extès, i presenta interessants problemes tant des del punt de vista sintètic com estructural.

[spa] En 1947, apareció por primera vez en la bibliografía química el nombre de 6,7-benzomorfano, estructura relacionada con la de la morfina, siendo la sustancia base de una familia de analgésicos sintéticos ampliamente estudiados hoy día por diversos grupos de investigadores de todo el mundo. En nuestro Departamento se ha planteado la posibilidad de una sustitución isostérica de anillo bencénico de dichos compuestos por anillos heterocíclicos, en particular por el tiofeno, con la pretensión de obtener nuevos productos con poder analgésico similar a los opiáceos y con el deseo de lograr que no presenten efectos secundarios indeseables, así como ayudar a elucidar el mecanismo de acción de dicha familia de fármacos. Desde el punto de vista puramente químico sintético que nos ocupa de un modo directo, nuestro objetivo ha sido poner a punto un nuevo camino de síntesis original que obviara algunas de las dificultades que surgen por los caminos clásicos.

El estudio de los azúcares libres, sea cual sea el método a utilizar, genera principalmente un problema que es la coexistencia en solución de más de una estructura (formas abiertas, cíclicas..) para la misma sustancia. Nuestra idea se basa en utilizar un único tipo de derivados versátiles, de los que sea factible extraer información por aplicación de todas las técnicas posibles. El presente estudio se ha realizado sobre los aldononitrilos peracetilados (PAAN), y las cetoxinas peracetiladas (PAKO) producidas simultáneamente en el mismo sistema de reacción y que conservan la total identidad de las aldosas y las cetonas de partida. Sobre estos derivados se ha llevado a cabo un estudio analítico por cromatografía de fases y cromatografía líquida de alta resolución, así como se ha desarrollado un método de identificación estructural de azúcares, específicamente de aldosas. En resumen, los resultados más relevantes obtenidos son:1. Los aldononitrilos peracetilados (PAAN) y cetoxinas peracetiladas (PAKO) son derivados de los monosacáridos que desde todos los puntos de vista de su comportamiento cromatográfico, cromatografía de gases o cromatografía líquida, estabilidad, purificación, comportamiento en espectrometría de masas y resonancia magnética nuclear y estudio conformacional teórico por aplicación de la Mecánica Molecular, han demostrado ser adecuados para el fin propuesto, es decir, disponer de un método de asignación estructural de azúcares. 2. Se ha completado lo descrito para la cromatográfia de gases-espectrometría de masas de los aldononitrilos peracetilados con su extensión a todos los derivados de monosacáridos de tres a seis átomos de carbono, y a la utilización de columnas capilares. Las cetoxinas peracetiladas se han estudiado en menor extensión debido a la no disponibilidad comercial de numerosas cetosas. Se han determinado condiciones cromatográficas que permiten la separación total de todos los compuestos estudiados. 3. El principal problema que presenta la cromatografía líquida de alta resolución en su aplicación a los derivados elegidos radica en las columnas disponibles en el mercado. Ninguna de ellas, de polaridad ordinaria, fase reversa, polaridades intermedias, aquirales o quirales, ha permitido una resolución aceptable para la totalidad de los productos estudiados. Sí se han logrado condiciones, en especial en columnas del tipo C-18, para separar de modo razonable mezclas de hasta siete compuestos distintos, lo que mejora la mayoría de los trabajos descritos hasta la fecha. 4. Los azúcares sin previa derivación presentan grandes problemas a la hora de su estudio cromatográfico por cromatografía líquida de alta resolución, hasta el punto de que, entre las columnas ensayadas por nosotros, incluso la más específica teóricamente diseñada para este tipo de análisis (columna de intercambio catiónico), es incapaz de resolver mezclas sencillas de monosacáridos. 5. Se ha preparado una nueva fase estacionaria quiral por anclaje del aminoácido L-treonina a una aminosílice, aplicando los métodos propios de la síntesis de péptidos en fase sólida. Esta preparación ha presentado dificultades suplementarias debido a la restricción del rango de pH que plantea el soporte sólido utilizado. La fase estacionaria así preparada ha presentado un comportamiento cromatográfico análogo a los aminosílices convencionales, sin mejorar la resolución de la separación de los aldonomitrilos y cetoxinas peracetiladas, ni ha resultado útil en la resolución de las mezclas racémicas ensayadas. 6. Se han registrado, interpretado y determinado las constantes de acoplamiento de diecinueve diferentes aldonomitrilos y cetoxinas peracetiladas.7. Se ha ampliado el campo de aplicación del programa de Mecánica Molecular (MM2) por parametrización de las constantes necesarias relativas a la presencia de un grupo ciano con un grupo acetoxi. Para esta parametrización se han empleado los datos estructurales y conformacionales de ventiuna moléculas, así como se han calculado por MNDO datos análogos para otras once moléculas cuyos valores no se encontraban en la literatura. 8. Los datos de las constantes anteriormente citadas se han empleado, junto con las ya incluidas en el programa MM2, para la determinación de las poblaciones conformacionales relativas de treinta aldononitrilos peracetilados, que abarcan desde los derivados de las aldotetrosas a los de la aldoheptosas, inclusive. Los datos obtenidos han servido, además, para el análisis conformacional de estos compuestos. 9. A partir de los datos conformacionales anteriores se ha aplicado la ecuación de Altona para predecir las constantes de acoplamiento vecinales de estos sistemas. Dado que la concordancia hallada era limitada, se ha reparametrizado dicha ecuación por aplicación del programa KEONE, obteniéndose a partir de estos nuevos parámetros una concordancia del 100% entre los valores teóricos y los experimentales de acuerdo con el criterio de desviación estándar "r.m.s".10. Por último, como resultado del presente trabajo se dispone de un método de determinación estructural de aldosas, tal que por formación de sus aldononitrilos peracetilados, estudio cromatográfico por cromatografía de gases y cromatografía líquida de alta resolución, espectrometría de masas, determinación de las constantes de acoplamiento vecinales y correlación de estas constantes con las calculadas teóricamente por aplicación de la Mecánica Molecular y la ecuación de Altona reparametizada, se está en condiciones de reconocer la aldosa de partida. Este método se ha puesto a punto con las aldosas de cuatro a seis átomos de carbono y es de aplicación práctica para aldosas de mayor tamaño., In the present dissertation, the paracetylated hetooxines and aidononitriles are proposed as adequate derivatives to analyse sugar mixtures. They are stable and easy made derivatives that conserve all the structural features of the parent sugar. There are two main parts in the dissertation. The first one is referred to the analysis of sugar mixtures by using chromatographic methods as gas chromatography and high performance liquid chromatography. Good resolutions are obtained using capillary columns (SE-54) for gas chromatography. This technique has been employed coupled with mass spectrometry, which gives quickly information about the nature of the sugar (aldose or ketose) and the length of the hydrocarbon chain. Several columns have been studied as stationary phases for the separation of this kind of compounds by HPLC. Better resolutions are obtained with reverse phases. A new chiral stationary phase for HPLC has been syntetized anchoring the aminoacid threonine to an aminophase. This synthesis has been done following the methodology of synthesis of peptides in solid phase. The second part is related with the structural study of these compounds creating a correlation between experimental coupling constants between vicinal hydrogens, calculated ones and configuration. Firstly, coupling constants of peracetylated aldononitriles of four, five, six carbon atoms in the hydrocarbon chain, as well those of the D-glycero-D-gulo-hetpononitrile, have been determinated. Secondly, theoretical coupling constants have been calculated applying the Altona' equiation to the different confirmations estimated for each compound. Previously, a conformational analysis has been done using the Molecular Mechanics approach (MM2). It was necessary to parametrize this program previously to its use. Now the force field of MM2 has been enlarged, being possible to calculate structures and conformational energy differences of cyano compunds with ester groups in positions. Finally, the comparison of the experimental data, H,H vicinal coupling constants, with the calculated one has proved this is a good method for total identification of aldoses.

[spa] La presente Tesis se inscribe dentro de un conjunto de trabajos destinados, tal como su título indica, a la síntesis y estudio físico-químico de compuestos heterocíclicos polinitrogenados derivados del 3a-azapentaleno de los tipos I y II. En concreto, el objeto principal es estudiar los problemas de síntesis de sistemas bicíclicos de los tipos I y II (X=NR) a los que son aplicables las consideraciones indicadas sobre la aromaticidad. Tales problemas implican el estudio de la tautomería de aminoazoles, de las posiciones de alquilación de los mismos y de los factores que determinan las reacciones de ciclación.

La (+)-pulegona, I, reducida con sodio y éter-agua da, además de mentoles, productos de condensación, siendo uno de ellos un reductodímero de fórmula C(20)H(36)O(2) con los dos oxígenos en forma de hidroxilo. La oxidación demuestra que uno de ellos es de carbinol secundario, rasando el producto de partida a un cetol de fórmula C20H3402 (1a). Si la reducción de la (+)-pulegona se hace con amalgama de aluminio se forma directamente un cetol de la misma fórmula, pero distinto del anterior, transformable en otros y uno de ellos el citado. La reducción con amalgama de aluminio se ha trabajado en el Laboratorio de un modo multindicativo y exhaustivo (1f), permitiéndonos transformar un 30% de la pulegona en cetoles cristalinos. Hasta el presente se han obtenido así cuatro cetoles en cantidades suficientes para trabajarlos, y también en muy pequeña cantidad un 5º cetol. En las varias publicaciones y tesis doctorales proce-dentes del Laboratorio sobre el tema (1a-1f) se ha fijado como estructura de todos estos cetoles la representada en las fórmulas III y IV, explicándose su formación por la se¬cuencia 1. En cuanto a la configuración, la tienen fija y R los átomos de carbono 4 y 5', por ser la de los mismos átomos en la pulegona de origen, mientras se configuran durante el proceso los átomos de carbono 1, 6 y 7, explicando que pueden ser varios, hasta 8, los cetones en cuestión.

Referències bibliogràfiques. Índex

In the first part of the present work, relevant findings concerning the laccase (Lacc) activation of alkyl gallates, and its implementation in developing hydrophobic properties on cellulose-based substrates are reported. Surface state energy by water contact angle (CA), absorption tests, and Cobb60 measurements were used to assess the hydrophobic behavior of treated substrates. SEM images of paper samples treated with functionalization solutions (FS) revealed the presence of lauryl gallate (LG, dodecyl 3,4,5,-trihydroxybenzoate) particles attached to fiber surfaces. Secondly, the chemical structure of the enzyme-oxidized LG and several gallates of variable chain length was elucidated by using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and a plausible oxidation mechanism was developed. Based on them, the hydrocarbon chain of LG remains unaltered after enzyme oxidation, while the aromatic ring is significantly altered to form acidic adducts undergoing strong hydrogen bonding. Possible routes for the grafting of enzyme-modified LG to cellulose are proposed.

Inactivation of the p53 tumor suppressor protein by interaction with murine double minute (MDM) proteins, MDM2 and MDMX, is a common event in human tumors expressing wild-type p53. In these tumors, the simultaneous inhibition of these interactions with MDMs, for a full p53 reactivation, represents a promising anticancer strategy. Herein, we report the identification of a dual inhibitor of the p53 interaction with MDM2 and MDMX, the (S)-tryptophanol derivative OXAZ-1, from the screening of a small library of enantiopure tryptophanol-derived oxazolopiperidone lactams, using a yeast-based assay. With human colon adenocarcinoma HCF116 cell lines expressing wild-type p53 (HCF116 p53(+/+)) and its p53-null isogenic derivative (HCT116 p53(-/-)), it was shown that OXAZ-1 induced a p53-dependent tumor growth-inhibitory effect. In fact, OXAZ-1 induced p53 stabilization, up-regulated p53 transcription targets, such as MDM2, MDMX, p21, Puma and Bax, and led to PARP cleavage, in p53(+/+), but not in p53(-/-), HCT116 cells. In addition, similar tumor cytotoxic effects were observed for OXAZ-1 against MDMX-overexpressing breast adenocarcinoma MCF-7 tumor cells, commonly described as highly resistant to MDM2-only inhibitors. In HCT116 p53(+/+) cells, the disruption of the p53 interaction with MDMs by OXAZ-1 was further confirmed by co-immunoprecipitation. It was also shown that OXAZ-1 potently triggered a p53-dependent mitochondria-mediated apoptosis, characterized by reactive oxygen species generation, mitochondrial membrane potential dissipation, Bax translocation to mitochondria, and cytochrome c release, and exhibited a p53-dependent synergistic effect with conventional chemotherapeutic drugs. Collectively, in this work, a novel selective activator of the p53 pathway is reported with promising antitumor properties to be explored either alone or combined with conventional chemotherapeutic drugs. Moreover, OXAZ-1 may represent a promising starting scaffold to search for new dual inhibitors of the p53-MDMs interaction.

El objetivo de este proyecto es la protección de la aleación de aluminio AA2024-T3 frente a la corrosión mediante la aplicación superficial de sistemas basados en silanos en combinación con una pintura epoxi. El trabajo consta de cuatro partes bien diferenciadas. En primer lugar, se deberá realizar un pre-tratamiento de la superficie metálica a proteger, consistente en un decapado mecánico o químico. El decapado mecánico consiste en un tratamiento con grano abrasivo de Corindón 800 y el decapado químico en un tratamiento con un desengrasante ácido utilizado industrialmente en los procesos de anodizado y pintado. En ambos casos se llevará a cabo un control de la rugosidad superficial. En una segunda fase, se procederá a la síntesis de la capa protectora de silano, que se deberá aplicar que se deberá aplicar sobre las probetas de la aleación. La síntesis de la capa de película protectora implica la aplicación de la tecnología sol-gel de deposición d vinyltrimethoxysilane (VTMS) y tetraethyl orthosilicate (TEOS) y una concentración muy baja de un ácido fosfónico orgánico (DETAPO, Diethylenetriaminepentakis-(methylphosphonic acid) solution) en un sistema agua desionizada-etanol. Dicha tecnología es bien conocida en la protección del aluminio. La tercera parte incluye la caracterización fisicoquímica, térmica y morfológica de los recubrimientos de silano sintetizados mediante espectroscopia infrarroja (FTIR), calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis termogravimétrico (TGA), microscopia óptica (MO) y microscopia electrónica de barrido (SEM/EDS). Por último, se aplicará una capa de pintura epoxi sobre la aleación de aluminio con la finalidad de evaluar su capacidad protectora con y sin el tratamiento de protección de silano, utilizando ensayos acelerados de corrosión en un robot automatizado en condiciones que reproducen una atmósfera marina. De este estudio se puede concluir que la capa de silano modificado, compuesta por VTMSTEOS-DETAPO, fomenta la adherencia del film con el sustrato metálico favoreciendo la protección contra la corrosión. Además, el silano posee buena integridad mecánica y de adherencia con la capa externa de pintura epoxi empleada como imprimación anticorrosiva. La caracterización fisicoquímica mediante espectroscopia infrarroja y los resultados de análisis térmico han permitido identificar si el material híbrido poseía un grado de curado correcto. El estudio morfológico mediante microscopía ha posibilitado la observación de los efectos causados por la incorporación de la capa de silano a la superficie metálica y la aparición o no de defectos en el film.

Outgoing

Outgoing

The effect of the addition of organic waste or biochar on the extractability of heavy metals (Cd, Cu, Ni, Pb and Zn) was assessed in five heavy metal-contaminated soils. The amendments studied were: municipal organic waste compost (MOW), green waste (GW), biochar derived from tree bark (BF) and biochar derived from vine shoots (BS). The amendments were added to the soil at 10% dose. A pHstat leaching test was applied to the soils and soil + amendment mixtures to assess the effects of the amendments on the extractable metal concentration at the initial pH and in the 2–12 pH range. MOW increased the DOC content in the mixtures for most soils, whereas the rest of amendments only increased the DOC content for the soil with the lowest DOC value. Moreover, in the mixtures obtained from soils with a low buffering capacity, the amendments increased pH (up to 3 units) and the acid neutralization capacity, thus decreasing the extractability of heavy metals at the initial pH of the mixtures. In a few cases, the amendments further decreased the concentrations of extractable metal due to an increase in the sorption capacity of the mixture, even though the soil had high initial pH and ANC values. MOW and GW generally led to larger decreases in metal extractability in the resulting mixtures than biochar, due to their higher sorption and acid neutralization capacities.