3.1.8 Heterocycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.1.9 Other Substrates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.2 Nucleophiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.2.1 Alcohols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.2.2 Amines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.2.3 Thiols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.2.4 Carboxylic Acids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.2.5 Isocyanides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.2.6 Phosphines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.2.7 Boronic Acids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.2.8 Enamines and Enol Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.3 Dimerisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.4 Intramolecular Rearrangements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.5 Carbenic Nitrile Imines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.6 Decomposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4 Applications of Nitrile Imine Derivatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
4.1 General Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
4.1.1 Biomolecules and Natural Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.1.2 Medicinally Relevant Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.2 Bioorthogonal Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4.2.1 Protein Ligation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
4.2.2 Bioconjugative Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.2.3 Peptide Stapling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.2.4 Chemosensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.2.5 Other Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.3 Materials Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
4.3.1 Polymer Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
4.3.2 Polymer Cross-Linking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.3.3 Reactions with Carbon Allotropes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.3.4 Surface Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
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3.1.9 Other Substrates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.2 Nucleophiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.2.1 Alcohols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.2.2 Amines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.2.3 Thiols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.2.4 Carboxylic Acids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.2.5 Isocyanides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.2.6 Phosphines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.2.7 Boronic Acids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.2.8 Enamines and Enol Ethers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.3 Dimerisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.4 Intramolecular Rearrangements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.5 Carbenic Nitrile Imines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.6 Decomposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4 Applications of Nitrile Imine Derivatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
4.1 General Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
4.1.1 Biomolecules and Natural Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.1.2 Medicinally Relevant Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.2 Bioorthogonal Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4.2.1 Protein Ligation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
4.2.2 Bioconjugative Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.2.3 Peptide Stapling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.2.4 Chemosensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.2.5 Other Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.3 Materials Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
4.3.1 Polymer Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
4.3.2 Polymer Cross-Linking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.3.3 Reactions with Carbon Allotropes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.3.4 Surface Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
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