Notre thèse stipule qu'au vu de l'ampleur des agissements malveillants dans l'Internet, les logiciels d'extrémité doivent être surveillés. Pour limiter le nombre de points de surveillance, nous proposons de surveiller les logiciels depuis un point d'interconnexion. Nous avons dans ce but conçu Luth, un outil permettant de composer et de paralléliser un ensemble d'inspecteurs de points d'interconnexion (appelés MI) qui implémentent des mini IDS, IPS ou pare-feux, tout en vérifiant la correction et l'optimalité de ces derniers, à l'aide d'un langage de configuration et des algorithmes associés. Nous utilisons ensuite cet outil pour surveiller des logiciels d'extrémité permettant l'observation de trafic malveillant. Premièrement, après avoir démontré la nécessité de surveiller des pots de miels collecteurs de logiciels malveillants en concevant une attaque originale, nous montrons comment nous configurons Luth pour bloquer les attaques précédemment créées tout en laissant passer les attaques émulées par le pot de miel. Dans un second temps, nous utilisons Luth pour implémenter un bac-à-sable permettant d'analyser dynamiquement et aussi sûrement que voulu, les communications réseaux des logiciels malveillants. Nous montrons comment les informations obtenues par cette analyse permettent de regrouper ces logiciels et ainsi de limiter le nombre de binaires à analyser manuellement. Ensuite nous montrons comment nous générons automatiquement des signatures permettant la détection de ces virus depuis un point d'interconnexion.

This thesis describes the development of transition metal catalyzed transformations towards the synthesis of stereochemically rich motifs and heterocycles. The main themes present throughout this thesis are rhodium-catalysis in reactions of boronic acids with alkenes and alkynes, the use of alkynes as a key motif in the synthesis of heterocycles, and the use of domino and one-pot processes to effect high efficiency in multistep transformations. In Chapter 1, a rhodium-catalyzed desymmetrization of diazabicyclic alkenes with boronic acids is discussed. In this work a chemodivergent and enantioselective process for the synthesis of substituted cyclopentenes and cyclopentanes is developed. Both the chemo- and the enantioselectivity of the reaction are shown to be highly dependent on the phosphine ligand structure. The observed reactivity of rhodium is further applied to a domino reaction to synthesize highly substituted benzofuranones. In Chapter 2, the reactivity of boronic acids and alkynes under rhodium catalysis is exploited as a key step to access polycyclic motifs. In the first part of this chapter the development of a domino process using both rhodium and palladium catalysis is described. Detailed mechanistic investigations allow some insight into the interactions between two catalysts. In the last part of this chapter, preliminary experiments in the application of multimetallic catalysis in the synthesis of azadibenzoxepines are discussed. Chapter 3 summarizes work on the arylation of propargylic alcohols with boronic acids under rhodium catalysis. This reaction is shown to proceed with high regioselectivity and can be conducted under mild conditions. The resulting allylic alcohols are shown to be versatile motifs and are applied in a synthesis of indenes and quinolines. In the final chapter of this thesis, iodotriazoles are explored as key intermediates in the synthesis of fused triazole-containing heterocycles. Palladium-catalyzed cyclization, either through C-H functionalization or through Heck coupling, is achieved. Furthermore, it is shown that the copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition and palladium-catalyzed C-H arylation can be combined into a one-pot process.

We analyze a self-assembly model of flexible DNA tiles and develop a theoretical description of possible assembly products. The model is based on flexible branched DNA junction molecules, which are designed in laboratories and could serve for performing computation. They are also building blocks for make of even more complex molecules or structures. The branched junction molecules are flexible with sticky ends on their arms. They are modeled with "tiles", which are star like graphs, and "tile types", which are functions that give information about the number of sticky ends. A complex is a structure that is obtained by gluing several tiles via their sticky ends. A complex without free sticky ends is called "complete complex". Complete complexes are our main interest. In most experiments, besides the desired end product, a lot of unwanted material also appears in the test tube (or pot). The idea is to use the proper proportions of tiles of different types. The set of vectors that represent these proper proportions is called the "spectrum" of the pot. We classify the types of pots according to the complexes they acan admit, and we can identify the class of each pot from the spectrum and affine spaces. We show that the spectrum is a convex polytope and give an algorithm (and a MAPLE code), which calculates it, and classify the pots in PTIME. In the second part of the dissertation, we approach molecular self-assembly from a graph theoretical point of view. We assign a star-like graph to each tile in a pot, which induces a "pot-graph". A pot-graph is a labeled multigraph corresponding to a given pot type, whose vertices represent tile types. The complexes can be represented by "complex-graphs", and each such graph is mapped homomorphically into a pot-graph. Therefore, the pot-graph can be used to distinguish between pot types according to the structure of the complexes that can be assembled. We begin the third part of the dissertation with a pot containing uniformly distributed DNA junction molecules capable of forming a cyclic graph structure, in which all possible Watson-Crick connections have already been established, and compute the expectation and the variance of the number of self-assembled cycles of any size. We also tested our theoretical results in wet lab experiments performed at Prof. Nadrian C. Seeman's laboratory at New York University. Our main concern was the probability of obtaining cyclic structures. We present the obtained results, which also helped in defining an important parameter for the theoretical model.

Der Anteil an nicht-einheimischen Pflanzenarten (Neophyten), die durch menschlichen Einfluss in neue Gebiete eingebracht worden sind, hat in den letzten zwei Jahrhunderten deutlich zugenommen. Weltweit gefährdet die Invasion von Neophyten beträchtlich die einheimische Biodiversität und Ökosystemfunktionen. Verschiedene biologische Eigenschaften (z.B. hohe Zuwachsrate und schnelle Vermehrung) führen zu einer besseren Konkurrenzfähigkeit von invasiven Arten und verursachen Veränderungen in der natürlichen Artzusammensetzung. Eine genauere Erfassung der Eigenschaften, die Neophyten zu starken Konkurrenten machen, könnte dabei helfen pflanzliche Invasionen besser zu verstehen und zukünftig effektiver zu steuern. Topfversuche ermöglichen die Untersuchung von Pflanzeninteraktionen unter kontrollierten Bedingungen ohne den schwer kalkulierbaren Einfluss heterogener Umweltfaktoren. Allerdings führen die Langlebigkeit und die größeren Dimensionen von Baumindividuen zu mehr Problemen in Topfversuchen im Vergleich zur Untersuchung krautiger Pflanzen. Aus diesem Grund wurde im Rahmen eines Reviews Literatur ausgewertet, um einen Überblick über die praktische Durchführung von Topfversuchen, die sich ausschließlich mit Baumarten beschäftigen, zu geben. Es ist offensichtlich, dass der Vorteil von Topfversuchen zugleich auch einen Nachteil darstellt: Aufgrund der kontrollierten Bedingungen sind Topfversuche in ihrer Eignung natürliche Gegebenheiten zu imitieren immer eingeschränkt. Die Zuverlässigkeit von Topfversuchen bei der Vorhersage des Baumwachstums unter natürlichen Bedingungen ist daher problematisch. Eine Möglichkeit um die Übertragbarkeit von Topfversuchen zu verbessern, könnte die Durchführung zusätzlicher Felduntersuchungen sein. In einem Topfversuch wurden die, durch Unterschiede in der Wuchsrate, Biomasseproduktion und Biomasseverteilung bedingten, Konkurrenzmechanismen von zwei einheimischen (Quercus robur L., Carpinus betulus L.) und zwei nicht-einheimischen Baumarten untersucht (Prunus serotina Ehrh., Robinia pseudoacacia L.). Einjährige Jungpflanzen wurden verschiedenen intra- und interspezifischen Konkurrenzbedingungen ausgesetzt, mit oder ohne den Einfluss von Wurzelkonkurrenz. Um die Konkurrenzmechanismen genauer zu bestimmen, wurde zwischen Wurzel- und Sprosskonkurrenz unterschieden, indem entweder ober- oder unterirdische Plastiktrennwände in die Töpfe integriert wurden. Es wurde angenommen, dass die Gesamtbiomasseproduktion der Neophyten im Vergleich zur Biomasseproduktion der einheimischen Baumarten signifikant höher ist und dies zu einer Verringerung der Biomasse von Q. robur und C. betulus führt. Des Weiteren wurde der Einfluss der unterirdischen Konkurrenz auf das Wachstum und die Biomasseverteilung der einheimischen Arten gemäß der ‚balanced-growth hypothesis‘ untersucht. Unsere Ergebnisse bestätigen die Annahmen, dass die Biomasseproduktion der beiden Neophyten P. serotina und R. pseudoacacia signifikant höher ist und dies zu einem großen Konkurrenzvorteil und zu einer Biomassereduktion der beigemischten konkurrenzschwächeren einheimischen Arten führt. Der Konkurrenzdruck auf Q. robur und C. betulus wurde vor allem durch die Wurzelkonkurrenz der nicht-einheimischen Arten verursacht. Die Ausschaltung von unterirdischen Pflanzeninteraktionen durch Trennwände führte somit zu einem Anstieg der Biomasseproduktion der beiden einheimischen Arten. Demzufolge scheint sogar ein begrenztes Wurzelvolumen bessere Wachstumsbedingungen zu bieten als direkter Wurzelkontakt mit invasiven Konkurrenten. In Übereinstimmung mit der ‚balanced-growth hypothesis‘ reagieren Q. robur und C. betulus auf die starke unterirdische Konkurrenz durch die Neophyten, indem sie mehr Biomasse in Richtung der Wurzeln transportieren. Die verstärkte Investition der Pflanzen in die Wurzeln geht vor allem zu Lasten von Blatt- und Astbiomasse. Außerdem hat sich gezeigt, dass Artenmischungen aus einheimischen und nicht-einheimischen Bäumen mehr Biomasse produzieren, als man anhand des Wachstums dieser Arten in Monokulturen erwartet hätte. Im Vergleich zu Monokulturen oder Mischungen beider Neophyten war der Konkurrenzdruck für P. serotina und R. pseudoacacia in Mischungen mit den weniger produktiven einheimischen Baumarten geringer. Bei Betrachtung der beiden nicht-einheimischen Arten wird deutlich, dass P. serotina signifikant mehr Biomasse produziert. Trotzdem hat R. pseudoacacia aufgrund der starken Wurzelkonkurrenz einen negativen Einfluss auf die Biomasseproduktion von P. serotina. Wachsen die beiden konkurrenzstarken Neophyten zusammen in einem Topf, produzieren sie weniger Biomasse als in den entsprechenden Monokulturen. Es gibt Anzeichen dafür, dass die starke Konkurrenzfähigkeit der invasiven Neophyten oftmals zu Lasten ihrer Stresstoleranz geht. Damit einhergehend zeigten die beiden nicht-einheimischen Arten im Topfversuch eine höhere Mortalitätsrate: Vor allem P. serotina scheint zudem empfindlich gegenüber Schatten, Trockenheit und Überflutung zu sein. Möglicherweise könnte diese Schwachstelle der Neophyten genutzt werden, um eine weitere Ausbreitung einzudämmen.

Alkenes are remarkably versatile motifs as they can be further functionalized by a vast array of addition, reduction, and oxidation reactions. Thus their efficient synthesis is highly desired. Over the past 35 years, the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction has emerged as a powerful synthetic tool for the formation of carbon-carbon bonds. Herein is described the development of a one-pot two-step protocol for the synthesis of (E)-alkenes comprising palladium-catalyzed Suzuki-Miyaura cross-coupling of aryl or heteroaryl halides, including chlorides, with alkenyl pinacolboronates, prepared in situ via solvent-free zirconium-catalyzed hydroboration of terminal alkynes. Avoiding isolation of intermediates saves time and reduces waste. The regio- and stereochemistry of the alkene is set by initial hydrozirconation of the alkyne. Addition of water to the second step deactivates the zirconocene catalyst, which is otherwise deleterious to cross-coupling. Thus this sequence exploits the water tolerance of the Suzuki-Miyaura reaction.

Alkenes are remarkably versatile motifs as they can be further functionalized by a vast array of addition, reduction, and oxidation reactions. Thus their efficient synthesis is highly desired. Over the past 35 years, the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction has emerged as a powerful synthetic tool for the formation of carbon-carbon bonds. Herein is described the development of a one-pot two-step protocol for the synthesis of (E)-alkenes comprising palladium-catalyzed Suzuki-Miyaura cross-coupling of aryl or heteroaryl halides, including chlorides, with alkenyl pinacolboronates, prepared in situ via solvent-free zirconium-catalyzed hydroboration of terminal alkynes. Avoiding isolation of intermediates saves time and reduces waste. The regio- and stereochemistry of the alkene is set by initial hydrozirconation of the alkyne. Addition of water to the second step deactivates the zirconocene catalyst, which is otherwise deleterious to cross-coupling. Thus this sequence exploits the water tolerance of the Suzuki-Miyaura reaction.

This research strived to examine the potential for carbon fibre to improve the strength characteristics of ceramic water filters (CWFs) to improve their length of use in the field while maintaining, or improving, existing flow and bacteria attenuation capabilities. Model-scale CWF discs were made exploring several configurations of carbon fibre reinforcement and were tested for flow through rates, E coli attenuation, and equi-biaxial flexural strength. It was determined that, while the particular carbon fibre configurations explored in this study did not increase the strength of the CWF discs, they did provide some benefit such as improving flow-through rates while minimally detracting from bacteria removal. This indicates that the reinforcement of CWFs has potential and further research should be conducted to determine an appropriate reinforcement configuration to improve both their strength characteristics. Given that CWFs are gaining more widespread use in many countries worldwide, extending their lifespan of use would have significant value.

This thesis describes the development of transition metal catalyzed transformations towards the synthesis of stereochemically rich motifs and heterocycles. The main themes present throughout this thesis are rhodium-catalysis in reactions of boronic acids with alkenes and alkynes, the use of alkynes as a key motif in the synthesis of heterocycles, and the use of domino and one-pot processes to effect high efficiency in multistep transformations. In Chapter 1, a rhodium-catalyzed desymmetrization of diazabicyclic alkenes with boronic acids is discussed. In this work a chemodivergent and enantioselective process for the synthesis of substituted cyclopentenes and cyclopentanes is developed. Both the chemo- and the enantioselectivity of the reaction are shown to be highly dependent on the phosphine ligand structure. The observed reactivity of rhodium is further applied to a domino reaction to synthesize highly substituted benzofuranones. In Chapter 2, the reactivity of boronic acids and alkynes under rhodium catalysis is exploited as a key step to access polycyclic motifs. In the first part of this chapter the development of a domino process using both rhodium and palladium catalysis is described. Detailed mechanistic investigations allow some insight into the interactions between two catalysts. In the last part of this chapter, preliminary experiments in the application of multimetallic catalysis in the synthesis of azadibenzoxepines are discussed. Chapter 3 summarizes work on the arylation of propargylic alcohols with boronic acids under rhodium catalysis. This reaction is shown to proceed with high regioselectivity and can be conducted under mild conditions. The resulting allylic alcohols are shown to be versatile motifs and are applied in a synthesis of indenes and quinolines. In the final chapter of this thesis, iodotriazoles are explored as key intermediates in the synthesis of fused triazole-containing heterocycles. Palladium-catalyzed cyclization, either through C-H functionalization or through Heck coupling, is achieved. Furthermore, it is shown that the copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition and palladium-catalyzed C-H arylation can be combined into a one-pot process.

Diss. (sammanfattning). Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2003. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniversitet, 2005. / Härtill 6 uppsatser.