Under 1970-talet ökade intresset för att bevara gamla industrier började uppstå, sedan dess har omfattande ändringar skett i hur dessa industrier värderas som kulturellt arv. Den här studien syftar till att undersöka vilka utmaningar som följer med att bevara det industriella kulturarv som finns i Kopparlunden i Västerås. Studien syftar även till att belysa hur Västerås kommun har arbetat med utvecklingen av Kopparlunden och vilka åtgärder som gjorts för att kulturvärdet som finns i industrierna inte ska förvanskas. De begrepp som utgjort det teoretiska ramverket är:plats, platskänsla och platsidentitet. För att besvara syftet och frågeställningarna har en dokumentanalys och kvalitativa intervjuer med tjänstemän i Västerås kommun gjorts. Resultatet visar på att det finns svårigheter med att bevara de gamla industrierna samtidigt som de får ett nytt användningsområde i form av bostäder och lokaler exempelvis. Västerås kommun har tagit detta i beaktning och arbetat efter gestaltningsprinciper som ska tillgodose detta. / During the 1970s, increased interest in preserving old industries began to emerge, since then extensive changes have taken place in how these industries are valued as cultural heritage. This study aims to investigate the challenges that come with preserving the industrial cultural heritage found in Kopparlunden in Västerås. The study also aims to highlight how the municipality of Västerås has worked with the development of Kopparlunden and what measures have been taken to ensure that the cultural value found in the industries is not distorted. The concepts that made up the theoretical framework are: place, sense of place and place identity. To answer the purpose and questions, a documentanalysis and qualitative interviews with municipal workers in Västerås municipality have been conducted. The result shows that there are difficulties in preserving the old industries while they get a new area of use in the form of housing and premises, for example.

Yes / Diffusion ordered 1H-NMR spectroscopy (DOSY) is a useful, non-destructive technique for analysing polymer hydrodynamic size and intrinsic/solution viscosity. However, to date there has been no investigation of DOSY under variable temperature conditions that allow trends in polymer conformation to be determined. Poly(2-ethyl-2-oxazoline) (P(EtOx)) is a hydrophilic polymer that has the potential to replace poly(ethylene glycol) (PEG) in biomedical applications. Applying DOSY to a series of narrow-distribution P(EtOx) revealed that the apparent hydrodynamic radii scaled with molecular weight as expected. By altering the temperature of the solution the trends in Flory-type exponents were determined, enabling the determination of the power laws related to the coil-globule conformation of linear polymers directly from NMR data. These measurements were complicated by the onset of convection currents at higher temperatures, which impose a limit to the effective measurement range of ca. 10–35 °C. It was revealed that P(EtOx) had a more expanded random coil conformation than PEG, and it trended towards θ conditions at the lower critical solution temperature. In comparison, PEG was approximately in θ-conditions at room-temperature. This shows the use, and limitations of DOSY in polymer conformation analysis, and applies it to P(EtOx), a polymer which has not been analysed in this manner before. / University of Ghent (Grant Number: RM1602-1695)

La soie d'araignée naturelle est un biomatériau aux propriétés mécaniques exceptionnelles. Elle combine extensibilité et résistance, ce qui la rend supérieure à beaucoup d'autres fibres synthétiques déjà existantes. Puisqu'il est difficile de faire l'élevage des araignées, les biologistes moléculaires ont contourné cette difficulté, en isolant les gènes codant les protéines de soie d'araignée (MaSpI et MaSplI) et en les insérant dans des organismes vivants. Le nouveau défi est de réussir à fabriquer une fibre aussi résistante et extensible que la soie naturelle. La compagnie Nexia Biotechnologies Inc. a réussi l'exploit d'insérer les gènes dans les cellules mammaires de chèvres, d'isoler les protéines de soie d'araignée des autres composantes du lait et de fabriquer des fibres régénérées. En collaboration avec cette compagnie, nous avons étudié par spectromicroscopie Raman la conformation et l'orientation des protéines de soie de fibres régénérées fabriquées industriellement. Nous avons comparé ces résultats avec la soie d'araignée naturelle. L'orientation et la conformation des fibres régénérées sont comparables à la soie naturelle, mais les propriétés mécaniques de ces fibres ne sont pas aussi bonnes. La deuxième partie du projet consistait à étudier l'auto-assemblage des protéines MaSpI et MaSplI produites par Nexia Biotechnologies Inc. à l'interface air-eau en utilisant la technique des films de Langmuir. La microscopie à angle de Brewster (BAM) nous a permis d'étudier la morphologie des films. Nous avons aussi étudié la structure et l'orientation moléculaire des protéines dans les films in situ à l'aide de la spectroscopie infrarouge de réflexion absorption avec modulation de polarisation (PM-IRRAS). Afin de vérifier ces résultats, nous avons transféré les films sur un substrat de germanium, ce qui nous a permis d'utiliser la spectroscopie infrarouge à réflexion totale atténuée (ATR) pour étudier la conformation des protéines et de calculer l'orientation des feuillets fi et des hélices a. Les résultats ont montré que les deux protéines forment des feuillets (3, même à très faible pression de surface. Cependant, lors de la compression des films, les deux protéines se comportent différemment : le pourcentage de feuillets (3 augmente pour la protéine MaSpI alors que pour la protéine MaSplI, il y a une augmentation de la structure en hélice a et une diminution du contenu en feuillet p\

Chez les mammifères, l'ADN des cellules interphasiques s'organise en une fibre chromatinienne confinée à l'intérieur de « territoires chromosomiques ». Ce confinement autorise l'établissement d'interactions à longue distance permettant une régulation fine des fonctions génomiques. Toutefois, l'organisation et la dynamique de la chromatine à l'échelle dite supranucléosomale (10 à 500 kb) reste méconnue. Afin d'étudier la chromatine à cette échelle, nous avons utilisé la méthode dite de 3C-qPCR qui permet de mesurer les fréquences d'interactions entre deux portions génomiques. Dans un premier temps, nous avons analysé les collisions aléatoires afin de déterminer l'organisation intrinsèque de la chromatine à l'échelle supranucléosomale. Nos résultats indiquent que, en l'absence d'interactions spécifiques, les collisions aléatoires dans les régions riches en gènes présentent une modulation d'une périodicité d'environ 90kb. Cette modulation semble être sous-jacente à de nombreuses interactions spécifiques et avoir des répercutions sur leur positionnement génomique contribuant ainsi à l'évolution des génomes. Des modèles, dérivés de la physique des polymères, suggèrent que la chromatine s'organise dans ces régions en une hélice statistique. Dans un second temps, nous avons abordé l'organisation tridimensionnelle du locus murin Igf2/H19 soumis à l'empreinte génomique parentale. Les interactions spécifiques identifiées entre des « enhancers » endodermiques et certaines portions du locus ont confirmé l'existence d'une hiérarchie des interactions et ont permis la découverte d'un nouveau locus soumis à l'empreinte (PIHit). Ce locus produit un ARN non codant que nous avons caractérisé mais dont la fonction exacte reste à déterminer.Finalement, mes travaux de thèse ont aussi conduit à la mise au point d'une nouvelle technologie (HRS-SEQ) qui permettra d'aborder l'organisation génomique globale par le biais des séquences récupérées à haut-sel (HRS). / In mammal, the DNA of interphasic cells is organized into the chromatin fiber which is itself confined inside “chromosome territories”. This compact organization allows the establishment of long-range interactions involved in the fine regulation of genomic processes. However, the organization and the dynamic of the chromatin at the so-called supranucleosomal scale (10 to 500kb) remain unclear. In order to study the chromatin at this scale, we used the 3C-qPCR method that allows to measure interaction frequencies between two genomic regions. Firstly, we have analyzed random collisions in order to determine the intrinsic organization of the chromatin at the supranucleosomal scale. Our data indicates that, in the absence of specific interactions, random collisions in gene-rich regions show a periodic modulation of about 90kb. This modulation seems to be underlying numerous locus-specific interactions and have repercussions on their genomic location, thus contributing to genome evolution. Models, derived from polymers physics, suggest that, in these regions, the chromatin is shaped in a statistical helix. Secondly, we have investigated the tridimensional organization of the Igf2/H19 mouse locus which is subject to genomic imprinting. Specific interactions identified between endodermic enhancers and some regions of the locus have confirmed the existence of a hierarchy of interactions and allowed the discovery of a new imprinted locus (PIHit). This locus produces a non-coding RNA that we have characterized but for which the function remains to be determined.Finally, my work also led to the development of a new technology (HRS-SEQ) that allows to study global genome organization through mapping of high-salt recovered sequences (HRS).

Les opioïdes sont les analgésiques les plus efficaces dans le traitement des douleurs sévères. Ils produisent leurs effets en ciblant spécifiquement les récepteurs opioïdes localisés tout le long de la voie de perception de la douleur où ils modulent la transmission de l'information douloureuse. La plupart des études dans ce domaine essaient de caractériser les récepteurs opioïdes à l'état isolé de tout partenaire de signalisation. Cette thèse, par contre, montre que le récepteur opioïde delta (DOR) peut former un complexe avec sa protéine G et l'un de ses effecteurs impliqués dans la production de l'effet analgésique, le canal potassique à rectification entrante activée par les protéines G (Kir3 ou GIRK). Après avoir établi la présence de ce complexe constitutif, on a ensuite caractérisé sa stabilité, modulation et régulation suite à une stimulation avec des agonistes opioïdes. En premier lieu, on a caractérisé la transmission de l'information du récepteur DOR, suite à son activation par un agoniste, vers le canal Kir3. On a remarqué que cette transmission ne suit pas le modèle de collision, généralement accepté, mais nécessite plutôt un simple changement dans la conformation du complexe préformé. Ensuite, on a déterminé que même suite à l'activation prolongée du récepteur DOR par un agoniste complet, le complexe DOR/Kir3 maintenait son intégrité et a été reconnu par la βarrestine (βarr) comme une seule unité signalétique provoquant ainsi l'internalisation de DOR et Kir3 par un mécanisme clathrine et dynamine-dépendant. Ainsi, prises ensemble, ces données montrent que l'activation du récepteur DOR déclenche non seulement l'activation de l'effecteur Kir3 mais également un mécanisme de régulation qui élimine cet effecteur de la membrane plasmique. / Opioids are the most effective analgesics in the treatment of severe pain. They produce their effects by specifically targeting opioid receptors located all along the pain perception pathway where they modulate the transmission of pain information. Most studies in this area try to characterize the opioid receptor in isolation from any signaling partner. This thesis, on the other hand, shows that the delta opioid receptor (DOR) can form a complex with its G protein and one of its effectors involved in the production of the analgesic effect, the G protein coupled inward rectifying potassium channel (Kir3 or GIRK). Having established the presence of this constitutive complex, we then characterized its stability, modulation and regulation following stimulation with opioid agonists. First, we characterized the transmission of information from DOR, following its activation by an agonist, to the Kir3 channel. We have noticed that this transmission does not follow the collision model, generally accepted, but rather requires a simple change in the conformation within the preformed complex. Then, we have determined that even following prolonged DOR activation by a full agonist, the DOR/Kir3 complex maintained its integrity and was recognized by βarrestin (βarr) as a single signaling unit producing the internalization of DOR and Kir3 by a clathrin and dynamin-dependent mechanism. Thus, taken together, these data show that DOR activation triggers not only activation of the Kir3 effector but also a regulatory mechanism that removes this effector from the plasma membrane.

Ce travail a pour objectif d’augmenter la diversité des foldamères par le développement d’une nouvelle classe d’architectures abiotiques mimant le repliement des feuillets β protéiques. La stratégie employée repose sur des processus de structuration qui diffèrent de ceux observés au sein du vivant. Les deux éléments essentiels des systèmes naturels, à savoir la boucle courte et flexible d’acides aminés et les brins β liés entre eux par des liaisons hydrogènes, sont ici substitués respectivement par un coude rigide formé de noyaux aromatiques et par des oligoarylamides plans interagissant par empilement aromatique.Ces objets ont été conçus pour adopter des structures repliées caractérisables en solution par spectroscopie RMN et à l’état solide par diffraction des rayons X. Dans une première partie, l’optimisation du pseudo-coude β et de la séquence des brins, ainsi que l’exploration des premières architectures en feuillet seront étudiées à travers la conception, la synthèse et les études structurales de ces oligoamides et oligoamines aromatiques. Dans une seconde partie, le concept mis en oeuvre sera étendu à la synthèse de foldamères plus élaborés à brins courbés, ouvrant ainsi des perspectives intéressantes vers l’obtention d’architectures toujours plus complexes. / The purpose of this work is to expand foldamer diversity by developing a novel class of abiotic β-sheet-like architectures. Our strategy uses inter-strand π-π aromatic stacking between sequences of aromatic oligoamides and oligoamines to mimic the natural stabilization of β-strands, which occurs through a network of regularly spaced hydrogen bonds. These oligamide and oligoamine sequences are connected by a rigid U-shaped moiety that creates a turn and initiates strand formation.These molecules have been designed to adopt compact folded structures that can be studied in solution by NMR spectroscopy and in the solid state by X-ray crystallography. In the first part of this dissertation, we report our stepwise approach in the development of β-sheet-like aromatic amide-based foldamers: from the optimization of the design elements and the use of macrocycles, to the synthesis of multi-turn structures. In the second part, the concept will be extented to the synthesis of more elaborate curving strand β-sheet-like foldamers, opening up new perspectives for more complex architectures.

Les propriétés mécaniques de films polymériques peuvent être considérablement améliorées par l'inclusion de nanoparticules au sein de la matrice du fait de deux effets majeurs : (i) la structure locale de la dispersion des charges et (ii) la modification potentielle de la dynamique et de la conformation des chaînes à l'interface charge/polymère. Néanmoins, les mécanismes précis qui permettent de relier ces contributions à l’échelle nanométrique aux propriétés macroscopiques des matériaux, et en particulier aux propriétés mécaniques, sont actuellement mal décrits. Dans ce contexte, nous avons synthétisé des nanocomposites modèles à base de nanoparticules magnétiques de maghémite γ-Fe2O3 (nues ou greffées d'une couronne de polystyrène (PS) par polymérisation radicalaire contrôlée) dispersées dans une matrice de PS, que nous avons caractérisé en couplant la diffusion de rayonnement (Rayons X et neutrons) et la microscopie électronique à transmission. En jouant sur différents paramètres tels que la taille des particules, la concentration, ou le rapport de taille entre les chaînes greffées et celles de la matrice pour les charges greffées, nous avons obtenu des nanocomposites présentant un éventail de dispersions de charges variées, contrôlées, parfaitement reproductibles, allant de particules individuelles ou d’agrégats ramifiés jusqu’à la formation d’un réseau de charges connecté. En appliquant un champ magnétique externe durant la synthèse des nanocomposites, nous sommes parvenus à aligner les différentes structures le long de la direction du champ et ainsi former des matériaux présentant des propriétés remarquables de renforcement anisotropes. La conformation des chaînes au sein des nanocomposites, déterminée expérimentalement grâce aux propriétés spécifiques de contraste neutronique du système, n'est pas affectée par la présence des charges, quels que soient le degré de confinement des chaînes, l’orientation, la dispersion ou l'état de surface des charges. L’alignement des charges sous champ magnétique a permis de décrire précisément l’évolution du module de renforcement des matériaux avec la réorganisation structurale locale des charges et des chaînes sous étirement, et de finalement mettre en évidence le rôle majeur joué par la réorganisation des charges sous déformation dans les mécanismes de renforcement. / The mechanical properties of polymeric nanocomposite films can be considerably enhanced by the inclusion of inorganic nanoparticles due to two main effects: (i) the local structure of fillers dispersion and (ii) the potential modification of the chains conformation and dynamics in the vicinity of the filler/polymer interface. However, the precise mechanisms which permit to correlate these contributions at nanometric scale to the macroscopic mechanical properties of the materials are actually poorly described. In such a context, we have synthesized model nanocomposites based on magnetic nanoparticles of maghemite γ-Fe2O3 (naked or grafted with a polystyrene (PS) corona by radical controlled polymerization) dispersed in a PS matrix, that we have characterized by combining small angle scattering (X-Ray and neutron) and transmission electronic microscopy. By playing on different parameters such as the particle size, the concentration, or the size ratio between the grafted chains and the ones of the matrix in the case of the grafted fillers, we have obtained nanocomposite films a large panel of controlled and reproducible controlled filler structures, going from individual nanoparticles or fractal aggregates up to the formation of a connected network of fillers. By applying an external magnetic field during the film processing, we succeeded in aligning the different structures along the direction of the field and we obtained materials with remarkable anisotropic reinforcement properties. The conformation of the chains of the matrix, experimentally determined thanks to the specific properties of neutron contrast of the system, is not affected by the presence of the fillers, whatever their confinement, the dispersion the fillers or their chemical state surface. The alignment of the fillers along the magnetic field has allowed us to describe precisely the evolution of the reinforcement modulus of the materials with the structural reorganization of the fillers and the chains at the local scale under stretching, and thus to highlight the key role played by the fillers reorganization under stretching on the nanocomposite reinforcement mechanisms.

Dans l’industrie du pneumatique, l’incorporation de nanoparticules de silice dans les élastomères permet d’obtenir des pneumatiques avec des propriétés mécaniques améliorées. D’un point de vue fondamental, deux contributions sont communément invoquées pour expliquer ces changements : (i) une contribution du réseau de charges, fortement dépendante de leur état de dispersion, (ii) une contribution des chaines dont la conformation est potentiellement modifiée en présence du réseau de charges. Cependant, les mécanismes permettant de relier cette structure nanométrique aux propriétés macroscopiques du matériau sont encore mal compris. Dans ce contexte, nous avons synthétisé des systèmes SBR/Silice modèles constituant une première approche de systèmes industriels plus complexes. En modifiant les conditions de dispersion au moyen d’agent de greffage, nous avons obtenu des nanocomposites avec des dispersions variées et reproductibles, avec des organisations multi-échelle. Celles-ci ont été caractérisées finement par l’utilisation combinée de la Diffusion de Rayons X aux Petits Angles (DXPA) et de la Microscopie Electronique en Transmission (MET). La conformation des chaines, déterminée expérimentalement par Diffusion de Neutrons aux Petits Angles (DNPA), n’est pas affectée par un effet à longue distance des charges. La caractérisation quantitative de la dispersion a permis de mettre en évidence le rôle prépondérant de la compacité des agrégats de silice et de la densité de leur réseau sur le renforcement dans le régime élastique. / In tire industry, the incorporation of nano-sized silica in rubber leads to elastomeric materials with enhanced mechanical properties. In a fundamental approach, two main contributions are commonly accepted to explain these changes: (i) a first from the filler network highly depending on their dispersion, (ii) a second from the chains whose the conformation is potentially modified by the filler network. However, the mechanisms which permit to correlate these nanometric structural properties to the macroscopic mechanical properties are still poorly understood. In such a context, we have synthesized model nanocomposites SBR/silica systems constituting a first approach of more complex industrial systems. By varying dispersions conditions by using grafting agents, we have obtained various and reproducible dispersions, with multi-scale organizations. They have been finely characterized by combining Small Angle X-Ray Scattering (SAXS) and Transmission Electron Microscopy (TEM). Chain conformation experimentally determined by Small Angle Neutron Scattering (SANS) is not affected by any long range effect of fillers. The quantitative characterization of filler dispersions has shown the major role of silica aggregates compactness and the density of their network on the reinforcement in the elastic regime.

Cette thèse présente une étude de la structure de solutions de polyélectrolytes (PEs) dans les liquides ioniques (LIs) et de la structure locale des LIs en présence de PEs. Les techniques de diffusion de rayons X et de neutrons ont été principalement utilisées pour cette étude. Dans une première partie, la capacité des LIs à former des « clusters » à l’échelle nanoscopique est démontrée. Dans une seconde partie, l’influence de la nature des contreions et du solvant sur le comportement du polystyrène sulfonate (PSS) en solution est abordée. La conformation moyenne du PSS et son état de dispersion dans les milieux aqueux et organiques sont alors explorés dans une troisième partie. Une étude similaire pour le cas spécifique des milieux LIs est présentée dans une quatrième partie. Finalement, d’autres polymères, chargés ou neutres, en solution dans les LIs, sont considérés dans une cinquième et dernière partie. / In this thesis the structure of polyelectrolyte (PE) solutions in ionic liquids (ILs) and mutual influence of bothcomponentsthe local structure of the latter in the presence of PEs are studied. X-ray and neutron scatteringtechniques have been mainly used for the present investigation. In a first part, the ability of considered ILs toform clusters at nanoscale is demonstrated. In a second part, the influence of the nature of counterions andthe solvent on the polystyrene sulfonate (PSS) behavior in solution is tackled. PSS average conformation anddispersion state in aqueous and organic media are then explored in a third part. A similar investigation, carriedout on the specific case of PSS in IL media, is described in a fourth part. Finally, other polymers, both chargedand neutral, in IL solutions are considered in a fifth and last part.

Seven-membered cyclic sugars, namely, septanoses and septanosides, are less commonly known sugar homologues. Synthesis of septanoses arise an interest due to their configurational and conformational features and the attendant possibilities to explore their chemical and biological properties. Septanosides derivatives, mostly, deoxy-septanosides were synthesized, by many synthetic methodologies, such as, Knoevengal condensation, ring-closing metathesis, Bayer-Villeger oxidation and ring-expansion of 1,2-cyclopropanted glycals as key steps. Apart from septanosyl monosaccharides, septanoside containing di- and tri-saccharides were also performed using glycosylation and ring expansions. Another area of sustained interest is the studies of the stabilities of glycosidic bonds. Acid- and enzyme-catalyzed hydrolysis of glycosidic bond were investigated intensely in the case of pyranosides and furanosides. The explanation of the hydrolysis of such stereomeric sugars were rationalized on the basis of stereoelectronic effects, such as, (i) antiperiplanarity; (ii) synperiplanarity of lone-pair of electrons involed in the hydrolysis process; (iii) steric effects; (iv) field and hyperconjugative effects; (v) conformational effects; (vi) disarming torsional effects and (vii) substituent effects. Chapter 1 of the thesis describes a survey of (i) synthesis of deoxy-septanosides and septanoside-containing di-and tri-saccharides and (ii) acid-catalyzed hydrolysis of glycopyranosides. In a programme, it was desired to identify a new methodology for the synthesis of 2-deoxy-2-C-septanosides. Synthesis of various septanosides from 2-hydroxy glycals, namely, oxyglycals, involves intermediates, such as, vinyl halide (III) and diketone (IV) (Scheme 1). These intermediates were identified as precursors for the synthesis of desired 2-deoxy-2-C-septanosides. Scheme 1 reactions, namely, Heck, Suzuki and Sonogashira reaction for the formation of hither-to unknown septanoside, branching out at C-2. Heck coupling and Suzuki coupling reaction of bromo-oxepine was performed using activated alkenes, acrylates and substituted boronic acid, respectively, in presence of Pd(OAc)2, to furnish 2-deoxy-2-C-alkyl/aryl septanoside derivatives (Scheme 2). Scheme 2 2-deoxy-2-C-alkynyl septanoside derivatives (Scheme 3). Scheme 3 BnO OOMe BnO OOMePd(PPh3)2Cl2,CuIBr BnO R BnO DMF:THF:Et3N(3:2:1)BnO OBn 98 oC, 72 h BnO OBn R=Ph,SiMe3,C6H13 One of the 2-deoxy-2-C-alkyl septanoside derivative was converted to the corresponding protecting-group free 2-deoxy-2-C-alkyl septanoside, using hydrogenolysis (Pd/C, H2) and NaBH4-mediated reduction. Chapter 2 presents details of the synthesis of 2-deoxy-2-C-alkyl/aryl/alkynyl septanoside derivatives from a bromo-oxepine. Continuing the efforts to extend the ring-opening of oxyglycal derived gem-dihalo-1,2¬cyclopropanted sugar, a Lewis acid-catalyzed ring-opening was considered important. The presence of an additional substituent in C-2 of oxyglycal switches reactivity as compared to glycals. For example, ring-opening of glycal derived gem-dihalo-1,2-cyclopropane generates 2-C-branched pyranoside, whereas corresponding oxyglycal generates oxepines even when both the reactions were performed under a mild basic condition, illustrating a sufficient reactivity difference between a glycal and an oxyglycal. Thus, ring-opening reaction of gem-dichloro-1,2-cyclopropanted oxyglycal in the presence of a Lewis acid, hither-to unknown, was examined. In this event, it was found that ring-opening reaction led to chloro-oxepine derivatives in the presence of AgOAc, using alcohol as nucleophiles. Primary, secondary, unsaturated and aromatic alcohols were used in the ring-opening reaction. The ring-opening reaction was stereoselective and only α-anomer was obtained in a good yield in each case (Scheme 5). The counter-anion also reacted in an instance, so as to furnish O-acetyl chloro-oxepine during the ring-opening reaction. Scheme 5 The course of the reaction in the absence of alcohol led to afford only the O-acetyl chloro-oxepine (Scheme 6). Scheme 6 It became pertinent to compare the result this work with that of AgOAc-catalyzed ring-opening of glycal derived gem-dihalo-1,2-cyclopropanated sugar, which led to C-furanoside derivative, as reported by Harvey and co-workers. The sequence of reactions involved were protonation of the endo-cyclic oxygen, followed by ring-opening to generate resonance stabilized allylic ion, which rearranged to C-furanoside. In contrast, oxyglycal derived gem-dihalo-1,2-cyclopropane studied herein led to chloro-oxepine exclusively, without subsequent rearrangement. Ring-opening of glucal derived gem-dihalo-1,2-cyclopropanated sugars, followed by cyclization to C-furanoside were likely to have occurred, due to isomerisation of less-substituted endo-cyclic double bond at C2-C3 of oxepine to C1-C2 unsaturated vinyl ether. Such a reaction was related closely to the acid-catalyzed rearrangement in less-substituted oxepine systems. On the other hand, gem-dichloro-1,2¬cyclopropanated oxyglycal derived chloro-oxepine did not undergo such an isomerisation, possibly due to unsaturation being present at highly substituted C2-C3 carbons (Scheme 7). Thus, the presence of an additional oxy-substituent at C-2 in oxyglycal derived cyclopropane derivative plays a major role to control the reactivity, as compared to glycal derived cyclopropane derivatives. Scheme 7 without undergoing further reactions, was confirmed further by the following reactions: (i) RuCl3¬NaIO4 mediated oxidation; (ii) NaBH4 reduction and (iii) Pd/C mediated hydrogenolysis (Scheme 8). Scheme 8 1,2-cyclopropane to exclusive formation of chloro-oxepine in the presence of AgOAc. It was planned further to synthesize a 1,7-linked-α-D-diseptanoside, through the oxyglycal route. Ring-opening of oxyglycal derived gem-dihalo-1,2-cyclopropanated derivative with 6¬hydroxy glycal led to 1,7-α-linked disaccharide unit. The following reactions were performed in order to synthesize 1,7-linked-α-diseptanoside 2: (i) cyclopropanation of the glycal double bond; (ii) ring opening of the gem-dihalo cyclopropane; (iii) RuO4 mediated oxidation; (iv) NaBH4 reduction and (v) hydrogenolysis using Pd/C, H2 (Scheme 9). Similar methodology was used for the synthesis of monoseptanoside, namely, n-pentyl-D-glycero-D-galacto-septanoside. Scheme 9 1 Oxyglycal route was also used for the synthesis of 2-chloro-2-deoxy septanoside 3, using hydrogenolysis (Pd/C, H2) and NaBH4 mediated reduction of chloro-oxepine (Scheme 10). Scheme 10 A kinetic study of the hydrolytic stabilities of mono-and diseptanoside was undertaken using an acid-catalysis, in a subsequent investigation. In the course of studies, it was observed that glycosidic bond in the reducing-end hydrolyzed twice faster than that at the non-reducing end, whereas glycosidic bond in monosaccharide 1 hydrolyzed 1.5 times faster than of reducing-end glycosidic bond in diseptanoside 2. Further, it was found that the replacement of the C-2 hydroxyl group by a chloride group reduced the rate of hydrolysis (Table 1). Table 1. First order rate constants and thermodynamic parameters for the acid-catalyzed hydrolysis of glycosidic bond in septanosides 1, 2 and 3. Compound Rate of hydrolysis ΔH# ΔS# ΔG# (kobs) (104 s-1) (kcal/mol) (cal/mol K) (kcal/mol) 35 oC 45 oC 85 oC 90 oC a non-reducing end of 2. A computational study was conducted, in order to gain further insight into the hydrolysis, using B3LYP/6-311G* level theory in the Gaussian 09 program packages. Calculations using the PCM solvent model with water as the solvent showed that the orientation of hydroxylmethyl group plays an important role. In the case of 1, the gg conformer was calculated stable by 2.12 kcal/mol, as compared, to tg-conformer. In the gg conformation, the optimal positioning of the dipole C7-O7 stabilized the oxo-carbonium ion in the transition state (Figure 1). Also, hydroxyl group at C4 stabilized the transition state, through non-covalent interaction (Figure 1). The transition state for the hydrolysis of 1 was found to present activation barrier (∆G#) of 19.9 kcal/mol, which was in good agreement with value for 1 (∆G# = 23.26 kcal/mol), as calculated from Erying plot (Table 1). On the other hand, inductive effect of the chloride group, as well as, the tg-orientation of the hydroxymethyl group appeared to contribute to the slower rate of the hydrolysis. Figure 1. gg- and tg-conformations in the ground state of 1. Chapter 4 describes synthesis of 1,7-linked-α-D-diseptanoside, 2-chloro-2-deoxy septanoside and their acid-catalyzed hydrolysis studies. Solid-state and solution phase conformation of septanosides are rare at present even when solid-state structures of pyranoside and furanosides are known commonly, that provide rich information of covalent and non-covalent interactions. In this context, single crystal X-ray structural analysis of septanosides, namely, n-pentyl-2-chloro-2-deoxy-α-D-manno-sept-3-uloside 4 and p-bromo phenyl 4,5,7-tri-O-benzyl-β-D-glycero-D-talo-septanoside 5 were analyzed. It was observed that the solid-state structure of 4 adopted twist-chair conformation, namely, 5,6TC3,4, whereas 5 adopted O,1TC2,3 conformation (Figure 2). An analysis of non-covalent interactions revealed that a dense network of O−H···O and C−H···O stabilized the crystal lattice of 4, whereas O−H···O and C−H···π stabilized the crystal lattice of 5. Chapter 5 describes the detailed analysis of X-ray crystal structure of two septanoside derivatives including non-covalent interactions responsible for the stabilization of crystal lattice. Figure 2. ORTEP of 4 and 5 with displacement ellipsoids, at a 10 % and 50 % probability level. In summary, the thesis established the following major results: (i) synthesis of 2-deoxy-2-C¬alkyl/aryl septanoside from a bromo-oxepine, using organometallic C-C bond forming reactions; (ii) the ring-opening reaction of oxyglycal derived gem-dihalo-1,2-cyclopropane in the presence of AgOAc and the effect of additional C-2 oxy-substituent in the reactivity, in comparison to glycal; (iii) an oxyglycal route for the synthesis of 1,7-linked-α-D-diseptanoside, 2-chloro-2-deoxy septanoside and their acid-catalyzed hydrolysis studies and (iv) solid-state X-ray crystal structural analysis and computational analysis of the conformation and non-covalent interactions associated with the stabilization of crystal lattice. Overall, the studies presented in the thesis provide a new insight into the synthesis, acid-catalyzed hydrolysis and solid-state structural analysis of septanoside derivatives.