Herstellung von SNS Cobalt(II) Pincer Model Complexes of Liver Alcohol Dehydrogenase

Zusammenfassung

Die Herstellung von SNS-Zangenkobalt(II)-Modellkomplexen der Leberalkoholdehydrogenase wird hier vorgestellt. Die Komplexe können durch Reaktion des Ligandenvorläufers mit CoCl₂6H₂O hergestellt und dann rekristallisiert werden, indem der Diethylether langsam in eine Acetonitrillösung diffundieren kann, die den Kobaltkomplex enthält.

Zusammenfassung

Chemische Modellkomplexe sind bereit, die aktive Stelle eines Enzyms darzustellen. In diesem Protokoll wird eine Familie von Dreizackzangen-Ligand-Vorläufern (die jeweils zwei Schwefel- und ein Stickstoffspender-Atomfunktionalitäten (SNS) besitzen und auf Bis-Imidazol- oder Bis-Triazol-Verbindungen basieren) mit CoCl₂-6H2 O metallisiert, um sich Tridentat-SNS-Pincer-Kobalt(II)-Komplexe zu leisten.₂ Die Herstellung der Kobalt(II)-Modellkomplexe für die Leberalkoholdehydrogenase ist einfach. Basierend auf einem schnellen Farbwechsel₂beim Hinzufügen der CoCl 2-6H2 O-Lösung, die den Ligandenvorläufer enthält, bildet sich der Komplex schnell.₂ Die Bildung des Metallkomplexes ist abgeschlossen, nachdem die Lösung über Nacht refluxen kann. Diese Kobalt(II)-Komplexe dienen als Modelle für die zinkaktive Stelle in Leberalkoholdehydrogenase (LADH). Die Komplexe werden durch Einkristall-Röntgenbeugung, Elektrospray-Massenspektrometrie, ultraviolette sichtbare Spektroskopie und Elementaranalyse charakterisiert. Um die Struktur des Komplexes genau zu bestimmen, muss seine einzelne Kristallstruktur bestimmt werden. Einzelne Kristalle der Komplexe, die für die Röntgenbeugung geeignet sind, werden dann durch langsame Dampfdiffusion von Diethylether zu einer Acetonitrillösung, die den Kobalt(II)-Komplex enthält, angebaut. Bei hochwertigen Kristallen findet die Rekristallisation in der Regel über einen Zeitraum von 1 Woche oder länger statt. Die Methode kann bei der Vorbereitung anderer Modellkoordinationskomplexe angewendet werden und kann in Lehrlabors für Bachelor-Studiengänge eingesetzt werden. Schließlich, Es wird angenommen, dass andere diese Rekristallisationsmethode finden können, um einzelne Kristalle vorteilhaft für ihre Forschung zu erhalten.

Einleitung

Der Zweck der vorgestellten Methode ist es, kleinmolekulare Analoga von LADH vorzubereiten, um die katalytische Aktivität von Metalloenzymen weiter zu verstehen. LADH ist ein dimerisches Enzym, das eine Cofaktor-bindende Domäne und Zink(II) metallhaltige katalytische Domäne¹enthält. LADH, in Gegenwart von Co-Faktor NADH, kann Ketone und Aldehyde auf ihre jeweiligen Alkoholderivate reduzieren². In Gegenwart von NAD⁺kann LADH eine umgekehrte Katalyse der Oxidation von Alkoholen zu Ketonen und Aldehyden²durchführen. Die Kristallstruktur der aktiven Stätte von LADH zeigt, dass sein Zink(II)....

Protokoll

1. Synthese von Chlor-(n³-S,S,N)-[2,6-bis(N-isopropyl-N'-methyleneimidazol-2-thion)pyridin]kobalt(II)tetrachlorocobaltate [4]

1. Zur Herstellung komplexer 4, fügen Sie 0,121 g (3,12 x 10^-4 mol) von 2,6-bis(N-isopropyl-N'-Methyleneimidazol-2-thion)pyridin (C₁₉H₂₅N₅S₂)⁶ bis 15 ml Acetonitril in einem 100 ml runden Bodenkolben hinzu. Als nächstes, um diese Lösung, fügen Sie 0,0851 g (3,58 x 10^-4 mol) Kobaltchlorid(II) Hexahydrat (CoCl₂6H₂O). Die Reaktionslösung sollte die Farbe von hellgelb zu smaragdgrün ändern, unmittelbar n....

Ergebnisse

Synthese
Die Synthesen der Komplexe 4 und 5 wurden erfolgreich durchgeführt, indem eine Acetonitrillösung reagiert wurde, die einen Bis-Thion-Ligand-Vorläufer mit Kobalt (II)-Chlorid-Hexahydrat enthielt (Abbildung 2). Diese Reaktion trat bei einer Refluxtemperatur in Gegenwart von Luft auf. Im Allgemeinen wurden die Komplexe 4 und 5 in Acetonitril, Dimethylsulfoxid, Dichlormethan und Methanol löslich beob.......

Diskussion

Die Vorbereitung der Komplexe 4 und 5 ist einfach. Der schlüsselfertige Schritt besteht darin, die feste CoCl₂-6H₂O zu einer Acetonitrillösung hinzuzufügen, die den jeweiligen Ligandenvorläufer enthält. Die Lösung wird innerhalb von Sekunden nach dem Hinzufügen von CoCl₂'6H₂O zu komplex 4. Die Lösung wird hellblau nach dem Hinzufügen von CoCl₂6H₂O, um komplex zu bilden 5. Um eine vollständ.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
100 mL Rundkolben	Chem Glass	CG150691	100 mL Einhalskolben mit rundem Boden, 19/22 Außengelenk
Acetonitril	Fisher	HB9823-4	HPLC Grade
Chiller für Roto-Vap	Lauda	L000638	Alpha RA 8
Kobaltchlorid-Hexahydrat	Acros Organics	AC423571000	Acros Organics
Diethylether	Fisher	E-138-1	Diethylether Anhydorus
Messzylinder	Fisher	S63456	25 mL Messzylinder
Heizplatte	Fisher	11-100-49SH	Isotemp Basic Rührkessel
	Gläser Fisher	05-719-481	250 mL
Gläser Ligand	-----	-----	Zuvor von Professor Miecznikowski Medium synththetisiert
Wattebällchen	Fisher	22-456-80	mittelgroße Wattebällchen
einem Dram Fläschchen	Fisher	03-339	ein Dram-Fläschchen mit TFE Lined Cap
Pipette	Fisher	13-678-20B	5,75 Zoll Pipetten
Pipettenbirnen	Fisher	03-448-21	Fisher Brand Latex Bulb für Pipette
Rekristallisationsschale für Sandbad	Fisher	08-741 D	325 mL Rekristallisationsschale für
Sandbad-Rückflusskondensator	Chem Glass	CG-1218-A-22	Kondensator mit 19/22 Innenfuge
Rotovap	Heidolph Collegiate	36000090	Brinkmann; Heidolph Collegiate Rotationsverdampfer mit Heidolph WB Eco Bad Heidolph Rotationsverdampfer
Meersand für Sandbad	Acros Organics	612355000	gewaschener Meeressand für Sandbad
Rührstab	Fisher	07-910-23	Eiförmiger Magnetrührstab
Vakuumfett	Fisher	14-635-5D	Dow Corning Hochvakuum Fett
Vakuumpumpe für Rotovap	Heidolph Collegiate	36302830	Heidolph Rotovac Ventilsteuerung

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