L'objectif de ce travail est de construire des objets moléculaires unidimensionnels et assez longs pour devenir des jonctions moléculaires entre deux nanoélectrodes métalliques insérables dans des nanodispositifs dédiés à ces mesures électriques.Après une étude bibliographique, nous proposons la construction de fils moléculaires solubles à partir d'unités de répétitions adaptées, enchaînées de manière parfaitement définie et contrôlée pouvant atteindre des longueurs élevées, comprises entre 8 et 11,6 nm, pour les plus longs d'entre eux. Trois familles homogènes de fils, basés sur la répétition contrôlée du motif bisthiénylène-1,4-dialkoxyphénylène, ont été élaborées et tous les composés ont été caractérisés en accordant une attention particulière aux propriétés électroniques de ces oligomères. Deux de ces familles de fils proposent des oligomères capables de se lier à des électrodes d'or et la démonstration du greffage des modèles préparés a été réalisée.Afin de faciliter les mesures des propriétés de transport des fils moléculaires, l'élaboration d'un photoswitch moléculaire insérable au sein des fils précédents a été réalisée. Parallèlement, la synthèse efficace de nanoparticules d'or stables et fonctionnalisées de manière adaptée a été faite pour l'évaluation de nos fils 1D au sein de gaps inter-électrodes de 20 nm. Pour de meilleures propriétés de transport, un travail prospectif sur des enchaînements conjugués, incluant des motifs à faible bande interdite, a été réalisé en s'appuyant sur une évaluation préalable des propriétés électroniques des structures par des calculs théoriques. La synthèse des cibles a été réalisée et leurs propriétés électroniques expérimentales ont été confrontées aux prédictions théoriques. / This work aims at building 1D and long enough molecular objects in order to become molecular junctions between two metallic nanoelectrodes which can be implemented in nanodevices dedicated to electrical measurements.After a bibliographic study, soluble molecular nanowires building is proposed from suitable repeating units, in well-defined and controlled sequences which can reach high lengths between 8 and 11.6 nm, for the longest of them. Three homogeneous families of wires, based on the bisthienylene 1,4- dialkoxyphenylene repeating unit, have been built and all the compounds have been fully characterized, focusing to the electronic properties of these oligomers. Two of these wires families are made of oligomers bearing adapted anchoring groups to gold electrodes and the capability of these prepared targets anchoring properties have been demonstrated.In order to make molecular wires transport properties easier, a molecular photoswitch has been designed in order to be easily included inside the precedent nanowires. At the same time, an efficient synthesis of stable gold nanoparticles which are suitably functionalized has been realized in order to value our 1D wires in 20 nm wide inter-electrodes nanogaps.For better transport properties, a prospective work about including low band gap moieties conjugated sequences has been realized from a preliminary theoretical valuation of electronic properties of the structures. The synthesis has been achieved and experimental electronic properties have been faced and compared to theoretical predictions.

Au cours des dernières années, le développement des cellules organiques à réseaux interpénétrés a permis d’améliorer les rendements de conversion photovoltaïque (PV). Ces dispositifs incorporent une couche active constituée d’un mélange d’un matériau donneur d’électron (D) et d’un matériau accepteur d’électron (A). La réalisation de ces cellules requiert une optimisation minutieuse de ce mélange et de la morphologie de cette couche photo-active qui en résulte. Cette dernière peut cependant évoluer spontanément vers une ségrégation de phase, généralement délétère pour les performances PV. Une solution possible, et relativement peu étudiée, consiste à lier chimiquement le donneur D et l’accepteur A par un espaceur non-conjugué. Les travaux décrits dans ce manuscrit portent sur la synthèse et la caractérisation d’assemblages moléculaires de type D-σ-A ainsi que leur utilisation comme matériau dit « unique » pour la fabrication de cellules solaires organiques mono composant. Une première famille de dyades et triades à base d’un bloc donneur de type quaterthiophène a été étudiée. Cette partie décrit la méthodologie générale d’assemblage des blocs D et A via une réaction de cycloaddition de type Huisgen. Au cours des chapitres suivant, plusieurs dyades basées sur un bloc donneur « push-pull » ont été synthétisées puis caractérisées. Les performances PV de ces composés ont été évaluées au sein de cellules solaires mono-composant et les meilleurs rendements de conversion, atteignant 1.4 %, rivalisent avec l’état de l’art. / Over the last few years, the development of bulk heterojunction organic solar cells (BHJ OSCs) led to significant increase in photovoltaic (PV) efficiency. Such devices are based on interpenetrated networks of an electron-donor material (D) and an electron-acceptor material (A) constituting the active layer. Nevertheless a careful optimization of the morphology is required to reach high power conversion efficiency. Furthermore, this optimized morphology can evolve towards spontaneous phase segregation which can be detrimental for the PV performances. To circumvent these limitations, a relatively unexplored approach relies on the use of a material where the donor and the acceptor moieties are covalently linked to each other through a nonconjugated π-connector. In this context, the work reported herein describes the synthesis and characterization of various molecular D-σ-A assemblies, as well as their preliminary evaluation as “unique” material for the realisation of single component organic solar cells (SC-OSCs). A first family of dyads and triads, based on quaterthiophene moieties as donor block, was studied. A general methodology to assemble the two D and A blocks via a Huisgen-type click-chemistry is described. Then, in the next chapters, several dyads based on a “push-pull” donor block have been synthesized and characterized. The PV performances of these compounds have been evaluated in SC-OSCs leading to power conversion efficiency up to 1.4 %, a value close to the state of the art.

15N-based nuclear magnetic resonance techniques are considered very powerful to study the molecular properties of platinum-containing anticancer agents, these properties being responsible for the efficacy of the compounds, but also for the understanding of resistance mechanisms and toxicity. Therefore, the first part of the present work aimed to develop a new method for synthesizing 15N-labeled, chiral platinum compounds. A theoretical discussion on the nucleophilic ring-opening of aziridines has also been envisaged, rationalizing an interesting regiochemistry question. Indeed, a surprising inversion of regiochemistry arose during the development of the above-mentioned synthetic pathway, and density functional theory calculation brought a rational framework to the experimental findings.<p><p>Infrared spectroscopy probes the global chemical composition of a sample and has been used to produce a snapshot of cancer cells contents after treatment with platinum coordinates. Indeed, in vitro studies focused here on the use of modern spectroscopic methods to fingerprint the cellular impact of platinum complexes. These drug signatures help to classify and select promising compounds. It makes no doubt that such systemic approaches for compound discovery are helpful technologies. Also, we made the use of the COMPARE algorithm from the NCI, which analyzes similarity between any active compounds previously tested by the NCI large scale in vitro screening program of anticancer agents. <p><p>The last chapter aimed to study the interactions between a series of platinum coordinates and DNA. Binding mode to telomeric-like sequences and binding kinetics to genomic-like sequences were assessed to investigate any differences between the compounds and to gain insight into structure-activity relationships. <p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’électronique organique est un nouveau domaine de recherche qui combine les propriétés électriques de l’électronique avec les propriétés mécanique des matériaux organiques. De nouvelles applications telles que des écrans flexibles, de l’éclairage de surface ou des cellules photovoltaïques flexibles, qui ne sont pas possible avec l’électronique basée sur le silicium, sont envisagées. Les semi-conducteurs organiques sont les matériaux clés de ces dispositifs électroniques. Pour le design moléculaire, deux paramètres doivent être optimisés :l’énergie de réorganisation qui doit être minimisée et l’intégrale de transfert qui doit être maximisée. Avec un noyau aromatique rigide et étendu, les acènes linéaires tels que le pentacène et les anthradithiophènes (ADT) possèdent des énergies de réorganisation parmi les plus petites. Quant à l’intégrale de transfert, son intensité va dépendre de l’arrangement moléculaire qui ne peut malheureusement pas encore être prédit. Divers substituents peuvent être introduit sur le noyau aromatique afin de moduler l’arrangement moléculaire et ainsi maximiser l’intégrale de transfert.<p>Durant cette thèse, nous nous sommes intéressés à l’amélioration du transport de charge des anthradithiophènes par design moléculaire. Deux approches ont été envisagées :l’approche moléculaire et l’approche macromoléculaire. L’approche moléculaire se base sur les travaux de Takimiya sur les naphtodithiophènes. Dans ces travaux, il est montré que la mobilité de charge est supérieure lorsque l’isomère anti est utilisé plutôt que l’isomère syn. Les anthradithiophènes sont généralement utilisés en tant que mélange d’isomères syn et anti ;ceci est une conséquence de la voie de synthèse utilisée. Il est raisonnable de penser qu’utiliser des ADT isomériquement purs donnera des mobilités de charge plus élevées, à l’instar des naphtodithiophènes. Le premier objectif de cette thèse est donc de développer une méthodologie permettant d’obtenir des ADT isomériquement purs. L’approche macromoléculaire est basée sur les travaux théoriques d’Antoine Van Vooren sur le couplage électronique via pont éthylène (non conjugué). Selon ces calculs, le couplage électronique entre deux noyaux aromatiques est plus important lorsqu’ils sont reliés par un pont éthylène que lorsqu’ils sont indépendants. Le second objectif de cette thèse est de développer une méthodologie qui permet d’attacher deux ADTs via a pont éthylène.<p>Une stratégie de synthèse menant à l’anti-ADT a été développée. La quantité d’anti-ADT disponible via cette méthodologie est assez faible. Par conséquent, une autre méthodologie a été développée. En fonctionnalisant un des intermédiaires de réaction, il est possible de séparer les deux isomères et ainsi d’obtenir de plus grandes quantités d’anti-ADT et de syn-ADT. Les spectres d’absorption UV-vis du mélange et des différents isomères ont été comparés. Des études sur des dispositifs électroniques utilisant des ADT isomériquement purs sont en cours.<p>Une stratégie de synthèse menant à l’ADT ponté a été développée. Dans cette stratégie, le pont éthylène est synthétisé en premier et les entités anthradithiophènes générées dans un deuxième temps. L’ADT ponté a été obtenu à l’état de traces, détectées uniquement par spectrométrie de masse. Des efforts synthétique supplémentaire sont nécessaire afin d’obtenir l’ADT ponté dans des quantités suffisantes pour fabriquer des dispositifs électroniques. La fabrication de dispositifs électroniques est une étape cruciale dans la détermination de l’impact du pont sur la mobilité de charge.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Environ un tiers des cancers est dû à la dérégulation du facteur de transcription c-Myc. Les mécanismes par lesquels ce facteur de transcription est impliqué dans le processus de cancérogenèse commencent à être mieux compris grâce notamment à l'identification de ses gènes cibles. Parmi eux a été identifié, à la fin des années 2000, le gène dnph1 codant pour une protéine surexprimée dans de nombreux cancers. Cependant, à ce jour, le rôle et la fonction biologiques de cette nouvelle cible thérapeutique restent méconnus. Cette protéine a été caractérisée au laboratoire comme étant une 2'-désoxyribonucléoside 5'-monophosphate N-hydrolase, activité jamais décrite jusqu'alors. Si les 2'-désoxyribonucléosides 5'-monophosphates sont substrats de cette enzyme, il a été montré que les ribonucléotides puriques canoniques sont des inhibiteurs compétitifs. Au cours de ces travaux de thèse, nous avons entrepris différentes études de relation structure-activité autour d'analogues ribonucléosidiques 5'-monophosphates dans le but d'identifier des inhibiteurs plus affins. Une première famille d’analogues modifiés en position 6 de la purine par différents groupements de taille et fonction variables a été synthétisée et les premiers inhibiteurs micromolaires de DNPH1 ont ainsi pu être identifiés. La co-cristallisation de certains composés avec l'enzyme a guidé la conception d'inhibiteurs de deuxième génération, modifiés en positions 6 et 2. Un léger effet additif sur les constantes d’inhibition a alors été observé et des inhibiteurs sub-micromolaires ont été identifiés. Des tests in vitro sur des lignées cellulaires cancéreuses surexprimant DNPH1 ont montré une activité cytotoxique micromolaire de certains des composés synthétisés. D'autres modifications portant sur la partie ribose-phosphate et le squelette purique ont été abordées dans le but de renforcer l'affinité et la stabilité biologique des inhibiteurs. L'ensemble de ces travaux a permis d'une part de mieux caractériser cette nouvelle cible et d'autre part d'identifier les premiers inhibiteurs micromolaires cytotoxiques. Ces résultats ouvrent des perspectives pour la conception de molécules plus efficaces. / About one third of the cancers is due to the deregulation of the transcription factor c-Myc. The gene dnph1 was identified a decade ago as a target gene of the c-Myc oncoprotein and encodes for a protein which is frequently over-expressed in several cancers. However, its biological role remains still unknown. It was recently shown that DNPH1 is a novel 2'-deoxyribonucleoside 5'-monophosphate N-hydrolase and that natural purine ribonucleotides act as competitive inhibitors. The aim of this thesis was the synthesis of strong inhibitors in order to study this new potential cancer target DNPH1. Several structure-activity relationships were built around ribonucleoside 5'-monophosphate derivatives. A first series of compounds modified at the 6 position of the purine core has been synthesized and enabled us to identify the first micromolar inhibitiors. Thanks to these inhibitors, X-ray structures of DNPH1 in interaction with inhibitors have been resolved and led us to the development of a new generation of analogues modified at the 6 and 2 positions. A slight additional effect on the inhibitory potency was noticed and some sub-micromolar inhibitors were identified. Among the synthesized compounds, several have shown micromolar cytotoxic effects against human cancer cells over-expressing DNPH1. Other modifications on the ribose-phosphate and the purine moieties have also been considered in order to increase both biological stability and affinity of the inhibitors. This work allowed a better characterization of the enzyme active site as well as the identification of new cytotoxic compounds. These results pave the way for the design of more potent inhibitors.

Proteins are the most abundant biomolecules within a cell and are involved in all biochemical cellular processes ultimately determining cellular function. Therefore, to develop a complete understanding of cellular processes, obtaining knowledge about protein function and interaction at a molecular level is critical. Consequently, the investigation of proteins in their native environment or in partially purified mixtures is a major endeavour in modern life sciences. Due to their high chemical similarity, the inherent problem of studying proteins in complex mixtures is to specifically differentiate one protein of interest from the bulk of other proteins. Site-specific protein functionalisation strategies have become an indispensable tool in biochemical- and cell biology studies. This thesis presents the development of a new enzymatic site-specific protein functionalisation strategy that is based on the reversible covalent phosphocholination of short amino acid sequences in intact proteins. A synthetic strategy has been established that allows access to functionalised CDP-choline derivatives carrying fluorescent reporter groups, affinity tags or bioorthogonal handles. These CDP-choline derivatives serve as co-substrates for the bacterial phosphocholinating enzyme AnkX from Legionella pneumophila, which transfers a phosphocholine moiety to the switch II region of its native target protein Rab1b during infection. We identified the octapeptide sequence TITSSYYR as the minimum recognition sequence required to direct the AnkX catalysed phosphocholination and demonstrated the functionalisation of proteins of interest carrying this recognition tag at the N- or C-terminus as well as in internal loop regions. Moreover, this covalent modification can be hydrolytically reversed by the action of the Legionella enzyme Lem3, which makes the labeling strategy the first example of a covalent and reversible approach that is fully orthogonal to current existing methodologies. Thus, the here presented protein functionalisation approach holds the potential to increase the scope of possible labeling strategies in complex biological systems. In addition to the labeling of tagged target proteins, a CDP-choline derivative equipped with a biotin affinity-tag was synthesised and used in pull-down experiments to investigate the substrate scope of AnkX and to elucidate the role of protein phosphocholination during Legionella pneumophila infection. / Proteiner utgör huvudbeståndsdelen av alla biomolekyler i en cell. Dessa är involverade i alla cellulära processer som bestämmer cellens egenskaper. För att förstå de cellulära processerna är det nödvändigt att förstå proteinernas funktion på molekylär nivå. Att studera proteiner i deras naturliga omgivning, det vill säga inuti en cell eller i ett cellextrakt, är en stor utmaning i dagens livsvetenskaper. Eftersom proteiner är kemiskt lika varandra så är det svårt att skilja ett från tusentals andra. Att specifikt märka proteiner för att skilja ut dem från bakgrunden har blivit ett viktigt arbetssätt i modern biokemi och cellbiologi. Avhandlingen beskriver utvecklandet av en ny metod för reversibel och kovalent enzymatisk märkning baserat på fosfokolinering/defosfokolinering av en kort aminosyrasekvens i intakta proteiner. En syntesmetod för att framställa onaturliga CDP-kolinderivat har etablerats vilket tillåter oss att framställa CDP-kolin som bär en funktionalitet, vilket kan vara ett färgämne eller en affinitetstagg. Dessa onaturliga CDP-kolinderivat accepteras som co-substrat av enzymet AnkX från Legionella pneumophila vilket transfererar den funktionaliserade delen av CDP-kolinderivatet till en kort aminosyrasekvens baserad på AnkX’s naturliga substrat vid infektion, det lilla GTPaset Rab1. Under avhandlingsarbetets gång identifierades den kortaste aminosyrasekvensen som känns igen av AnkX, endast de åtta aminosyrorna TITSSYYR är nödvändiga för igenkänning av AnkX. Dessa åtta aminosyror kan genetiskt infogas i början, slutet eller mitt i ett protein för igenkänning och funktionalisering via AnkX och våra syntetiska CDP-kolinderivat. Vid Legionellainfektion i eukaryota celler klyvs fosfokolineringen efter en viss tid, eftersom Legionella pneumophila producerar ett fosfodiesteras, Lem3, som tar bort de fosfokolineringar som AnkX har installerat när de inte längre behövs. Vi har använt Lem3 för att ta bort märkning i sekvensen TITSS(PC)YYR, vilket gör vår strategi helt reversibel. Vi har kunnat demonstrera att AnkX-Lem3 systemet accepterar ett brett spektrum av CDP-kolinderivat, vilket gör metoden till den första av sitt slag, eftersom den är fullt reversibel. Vi har vidare undersökt vilka proteiner AnkX reagerar med inuti celler, vi använde oss av ett CDP-kolinderivat funktionaliserat med biotin, vilket har tillåtit oss att fiska ut alla de proteiner som fosfokolineras av AnkX. Förutom de små GTPaserna i Rab-familjen så identifierade vi även IMPDH2, ett enzym som reglerar det hastighetsbestämmande steget i syntesen av guanosin-nukleotider. Detta är mycket intressant, eftersom det leder till frågan ifall Legionella pneumophila manipulerar sin värdcell genom att förändra mängden GTP i förhållande till ATP.

The initial aim of this project was to investigate ways of synthesising fused, spirocyclic and linked bicyclic amines. We built on methodology previously developed within our group, employing cyclic dienamides, prepared using the reductive cyclisation of bromoenynamides, as key structural building blocks for further annulation. In the course of investigating the reactivity of these cyclic dienamides, we discovered a new efficient and general route to their synthesis, by employing palladium- or ruthenium-catalysed enynamide cycloisomerisation. A wide range of attractive dienamide scaffolds were synthesised from simple enynamide precursors in rapid, high yielding and operationally simple reactions, underlining their potential utility as an atom-economical source of azacycles. Chiral enynamide substrates were used to generate 1,4-dienamides as a single diastereomer at the newly formed (quaternary) stereocentre. This relay of stereochemistry was exploited not only in the formation of monocyclic dienamides, but even in the formation of a spirocyclic product, and this bodes well for further stereocontrolled synthesis of polysubstituted azacycles. Finally the palladium- and ruthenium-catalysed cycloisomerisation of enynamides was discussed and investigated mechanistically, utilising ¹H NMR spectroscopy, timecourse and deuterium-labelling experiments.

This Thesis describes the synthesis, structural, photochemical and photophysical studies of modified retinal protonated Schiff bases in solution. Ultrafast laser spectroscopy, NMR and circular dichroism studies were employed to investigate speed, yield and selectivity of photoisomerisation in these chromophores. <b>Chapter 1</b> introduces relevant biological, photophysical and photochemical aspects of retinal protonated Schiff base photoisomerisation. It includes an overview of synthetic approaches to modified retinal synthesis pertinent to this this work. <b>Chapter 2</b> discuses the investigation of the hypothesis that twisting of the chromophore’s isomerising double bond is responsible for ultrafast photoisomerisation in the protein environment. In these studies it was discovered that addition of a methyl group to the retinal backbone in solution results in protein-like photophysics. <b>Chapter 3</b> presents photopysical and photochemical studies of modified all-trans retinal protonated Schiff bases that culminate in a qualitative model for the influence of electronic factors on photochemical and photophysical behaviour of these chromophores in solution. <b>Chapter 4</b> describes structural and photophysical investigations of 11-cis retinal protonated Schiff bases. NMR studies indicate conformational flexibility of the chromophores. The first synthetic solution-based chromophore to reach rhodopsins’s speed of photoisomerisation is described. <b>Chapter 5</b> presents an attempt to gain conformational information on retinal protonated Schiff bases using circular dichroism spectroscopy. Transfer of stereochemical information from the covalently attached stereogenic centre to the retinal backbone is demonstrated.

The aim of this D.Phil was to develop a range of cyclisation cascades, which initially form a reactive iminium intermediates that can then be attacked by a pendant nucleophile resulting in novel polycyclic structures. This concept has been applied to the development of three methodologies and has resulted in the discovery of new reactivity as well as the synthesis of a wide range of interesting novel structures <b>Chapter 1: Enantioselective chiral-BINOL-phosphoric acid catalysed reaction cascade</b> A highly enantioselective hydroamination / N-sulfonyliminium cyclisation cascade using a combination of Au(I) and chiral phosphoric acid catalysts has been developed. Proceeding by an initial 5-exo-dig hydroamination and a subsequent phosphoric acid catalysed Pictet- Spengler cyclisation, the reaction provides access to complex sulfonamide scaffolds in excellent yields and with high levels of enantiocontrol. The scope can be extended to lactam derivatives, with excellent yields and enantiomeric excesses of up to 93&percnt; ee. <b>Chapter 2: Iridium catalysed nitro-Mannich cyclisation</b> A new chemoselective reductive nitro-Mannich cyclisation reaction sequence of nitroalkyltethered lactams has been developed. An initial rapid and chemoselective iridium(I) catalysed reduction of lactams to the corresponding enamine is subsequently followed by intra molecular nitro-Mannich cyclisation. This methodology provides direct access to important alkaloid, natural product-like structures in yields up to 81&percnt; and in diastereoselectivities that are typically good to excellent. An in-depth understanding of the reaction mechanism has been gained through NMR studies and characterisation of reaction intermediates. The new methodology has been applied to the total synthesis of (&plusmn;)-epi-epiquinamide in 4 steps. <b>Chapter 3: Iridium catalysed reductive interrupted Pictet-Spengler cyclisation</b> A novel reductive interrupted Pictet-Spengler cyclisation reaction cascade has been created. An iridium(I) catalyzed partial reduction of lactams/amides to the corresponding iminium is subsequently trapped by a pendant indole nucleophile. Interruption of the Pictet-Spengler reaction by indolium reduction provides a wide range of novel spirocyclic indoline moieties in excellent yield and diastereoselectivity.

Doctor of Philosophy / Department of Chemistry / Stefan Bossmann / A series of methylene-bridged resorcin[4]arenes featuring electrochemically active and hydrophilic viologene-units chemically attached to their "rim"-regions have been synthesized. Depending on the choices of pendent groups (feet) and the numbers of positive charges on the "rim" (four or eight), moderate to very good solubilities in water were obtained. A fluorescent coumarin tag designed for the purpose of photophysical studies was chemically linked to the feet of some of the synthesized resorcin[4]arenes. These compounds were designed to act as guests in mycobacterial channel proteins (channel blockers). The proven host-guest interaction between resorcin[4]arenes and the mycobacterial porin MspA suggests potential application of my research in TB treatment. Both, hydrophilic nutrients and metabolites have to diffuse through the porin channels of mycobacteria because of the lack of an active transport mechanism. If these channels are successfully blocked, the mycobacteria have either to synthesize new channels, which make their outer membrane more susceptible to conventional antibiotics, or they become dormant. (3,3'-dimethyl)-4,4'-bipyridinium units are very suitable electron relays. They can be reduced stepwise to viologen monoradical cations and then to uncharged viologen diradicals which possess highly negative redox potentials, allowing them to reduce C-Cl bonds. Therefore, the deep cavitand viologen resorcin[4]arenas, are expected to bind and detoxify chlorinated hydrocarbons by reductive dechlorination. In this work, the step wise reduction process of viologen- resorcin[4]arenes and the formation of negative redox potentials of double-reduced viologen resorcin[4]arenes are demonstrated by electrochemistry studies. These results encourage future studies toward an efficient electrocatalytic system for the reductive dehalogenation of organic compounds. Besides highly charged resorcin[4]arene cavitands, the synthesis of a thiol-footed resorcin[4]arene was also attempted. The product was used for gold nanoparticle binding studies. The results of the photochemistry measurements provided a proof-of-concept for using the emission of gold nanoparticles in chemical sensors after covering their surfaces with thiol-footed resorcin[4]arenes. Two heterocylic resorcin[4]arene cavitands were synthesized for DNA-intercalation studies. The results of the photochemical measurements suggested binding between DNA and the heterocyclic resorcin[4]arenes and provided proof-of-principle for potential drug applications of this type of macrocycle.