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The development and applications of unsymmetrical diboron compounds

Guo, Xi 29 December 2014 (has links)
Organoboron compounds have shown a wide variety of applications in both organic synthesis and the pharmaceutical field in the past decades. Transition metal-catalyzed boration of unsaturated compounds has been studied extensively as an efficient method to install C-B bonds. Most of the previous examples employed symmetrical diboron reagents such as B₂(pin)₂ (pin = pinacolate) and B₂(cat)₂ (cat = catecholate). There are, however, limited examples of boration using unsymmetrical diboron reagents. This dissertation discloses two transition metal-catalyzed borations of unsaturated compounds with unsymmetrical diboron compounds. A Cu-catalyzed β-boration of electrophilic allenoates with a novel sp²-sp³ hybridized diboron reagent (PDIPA) is described. This unsymmetrical diboron reagent is preactivated and allows the boration to go smoothly under mild reaction conditions. The reaction provides β-borylated β,γ- unsaturated esters with exclusive (Z)-double bond geometry. These borylated products are useful intermediates for subsequent Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction. In order to install two C-B bonds in one reaction, a Pt-catalyzed diboration of allenes with a differentially protected diboron reagent (PDAN) is presented. This unsymmetrical diboron reagent is prepared from the sp²-sp³ hybridized diboron compound, and it reacts with a series of 1,1- disubstituted allenes chemo- and regioselectively. Steric control ensures that both boryl moieties add to the terminal double bond, and the pinacol boronate preferentially attaches to the sp-hybridized carbon. The bis-boronyl products can be further converted to other functional groups as well as cross-coupling reactions. A collaborative project with Department of Physics and Department of Chemical Engineering is also discussed. In this project, a series of 𝑜-nitrobenzyl ligands containing a disulfide group as the anchor to gold surfaces are synthesized. The 𝑜-nitrobenzyl group uncages an amine upon photoexcitation. Attempts to make a water soluble analog failed, however, the mixture of methanol and water as the solvent was sufficient to attach them on gold surfaces. / Ph. D.
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Formation et clivage de gels de nanoparticules lipidiques : systèmes de délivrance de principes actifs / Formation and cleavage of gels of lipid nanoparticles : delivery systems for active ingredients

Cheibani, Ismail 20 July 2016 (has links)
Les nanotechnologies sont devenues depuis plusieurs années un axe majeur de développement dans les domaines du diagnostic, de l’imagerie, de la délivrance de médicament, du suivi thérapeutique et de l’ingénierie tissulaire. L’administration de produits non injectables sous leur forme libre ou bien possédant une toxicité élevée, peut être facilitée par l’utilisation de nanovecteurs, modifiant leur distribution. Ils permettent donc de réduire les doses administrées, limiter les effets secondaires et diriger le contenu du vecteur (agent de contraste, drogue) vers un organe cible ou une tumeur, en présentant à la surface de celui-ci des molécules de ciblage de ces zones spécifiques.Cette thèse s'inscrit dans cette thématique : nous avons exploré les possibilités de former des gels chimiques à partir des nanoparticules lipidiques qui sont constituées d'un cœur huileux pouvant encapsuler de petites molécules hydrophobes et d'une couche de surfactants permettant la stabilisation des gouttelettes en phase aqueuse.Nous avons pu synthétiser plusieurs surfactants PEGylés fonctionnalisés (thiol, maléimides, amine, oxyamines et ONB-maléimide). Les protocoles de synthèse de ces surfactants sont affinés et reproductibles.Ces surfactants ont été incorporés à la surface des nanoparticules lipidiques. Les nanoparticules fonctionnalisées ainsi obtenues ont été caractérisées et les fonctions présentes à leur surface sont mises en évidence.Différentes sortes de gels chimiques stables, résistant à la dilution, rapides à fabriquer et contrôlables ont été élaborés.Ces gels chimiques peuvent être utilisés dans l’avenir pour encapsuler des protéines ou des drogues. / Nanotechnology became for several years a major development in the areas of diagnostics, imaging, drug delivery, therapeutic monitoring, and tissue engineering. The administration of non-injectable products in their free form or with high toxicity, can be facilitated by the use of nanocarriers, changing their distribution. They therefore reduce the doses administered, limit side effects and direct the contents of the vector (contrast agent, drug) to a target organ or tumor, by presenting to the surface thereof targeting molecules of these areas specific.This thesis fits into this theme : we have explored the possibilities of forming chemical gels based on lipid nanoparticles which are composed of an oily heart can encapsulate small hydrophobic molecules and a layer of surfactants allowing stabilization of the droplets in the aqueous phase.We have synthesized several PEGylated functionalized surfactants (thiol, maleimide, amine, and oxyamines ONB-maleimide). synthesis protocols of these surfactants are refined and repeatable.These surfactants were incorporated into the surface of lipid nanoparticles. The functionalized nanoparticles thus obtained have been characterized and the functions present at their surface are highlighted.Different kinds of chemical gels stable, resistant to dilution, fast and controllable manufacturing have been developed.These chemical gels can be used in the future for encapsulating proteins or drugs.
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From photosensitive glycopolymers to smart drug delivery systems / Des glycopolymères photosensibles aux systèmes de libération stimulable de principes actifs

Soliman, Soliman Mehawed Abdellatif 31 October 2014 (has links)
Des glycopolymères greffés et dibloc, amphiphiles et photosensibles, à base de poly(acrylate d'o-nitrobenzyle) (PNBA) hydrophobe et photoclivable et de dextrane hydrophile ont été préparés avec succès en utilisant notammennt une réaction d'Huisgen (Cycloaddition Azoture-Alcyne catalysée par le Cuivre (I) - CuAAC chimie click). Dans un premier temps, la polymérisation de l'acrylate d'o-nitrobenzyle a été contrôlée avec succès grâce aux développements récents de la polymérisation radicalaire vivante par transfert d'un seul électron (SET-LRP). Nous avons alors obtenu un PNBA fonctionnalisé à son extrémitié par un brome. Ce brome a ensuite été substitué par un groupe azido. En parallèle, le dextrane a été modifié pour y introduire plusieurs fonctions alcyne (dextrane alcyne) ou une seule sur son extrémité réductrice (dextrane α-alcyne). Nous avons ensuite fait réagir ces dérivés de dextrane avec le PNBA-N3 pour obtenir respectivement les glycopolymères greffés et dibloc. Tous les glycopolymères ont été caractérisés par chromatographie d'exclusion stérique (SEC), Résonnance Magnétique Nucléaire 1H, 13C, 2D DOSY 1H et par spectrométrie FT-IR. Dans un deuxième temps, nous avons optimisé les conditions pour obtenir des nanoparticules peu disperses à partir des précédents glycopolymères. Dans certains cas, des nanoparticules ont également été obtenues en utilisant le dextrane alcyne et le PNBA-N3 dans un procédé d'émulsion/évaporation de solvant organique. La stabilité de toutes les nanoparticules vis-à-vis de solutions aqueuses de diverses forces ioniques ou d'un tensioactif compétitif a été étudiée. Enfin, l'effet de la lumière sur ces nanoparticules photosensibles a été mis en évidence à l'aide de la lampe UV. Plus précisément, nous avons pu suivre la destruction des nanoparticules par spectroscopie de fluorescence et diffusion de lumière dynamique en encapsulant le Rouge du Nil (sonde fluorescente) au sein de ces particules / Photosensitive grafted and diblock amphiphilic glycopolymers based on hydrophobic photosensitive poly(o-nitrobenzyl acrylate) (PNBA) and hydrophilic dextran were successfully prepared via grafting onto techniques through a Huisgen-type Copper(I) catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition (CuAAC click chemistry). Firstly, recent developments in the single-electron transfer–living radical polymerization (SET–LRP) provided us an access to control the o-nitrobenzyl acrylate polymerization and we obtained PNBA with bromide end function. Then, this bromide end function was replaced by azido (N3) group. In a parallel way, we modified dextran by introducing several alkyne groups all long the polysaccharide chain (alkynated dextran) or only one group at the reducing end-chain (α-alkyne dextran). In the second step, alkynated dextran and α-alkyne dextran were reacted with PNBA-N3 by CuAAC to obtain grafted or diblock glycopolymers. All glycopolymers were characterized by Size Exclusion Chromatography, 1H, 13C, 2D DOSY 1H NMR and FT-IR spectroscopy. Secondly, conditions to formulate nanoparticles from the previous glycopolymers were optimized. In some case, we also carried out an emulsion/evaporation process using dextran alkynated and PNBA-N3 to produce nanoparticles. Then, stability of nanoparticles were studied over rang of ionic strengths as well as stability in presence of a competitive surfactant. Finally, the effect of light on these photosensitive nanoparticles was studied using UV-lamp. More precisely, we loaded these nanoparticules by Nile Red fluorescent dye and followed thier destruction by using fluorescence spectroscopy and Dynamic Light Scattering

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