Preparación de SNS Cobalt(II) Pincer Model Complexes of Liver Alcohol Dehydrogenase

Resumen

Aquí se presenta la preparación de los complejos modelo de pinza SNS(II) de alcohol deshidrogenasa hepática. Los complejos se pueden preparar reaccionando el precursor de ligando con CoCl₂s 6H₂O y luego se pueden recristalizar permitiendo que el éter de dietil se difunda lentamente en una solución de acetonitrilo que contiene el complejo de cobalto.

Resumen

Los complejos de modelos químicos están preparados para representar el sitio activo de una enzima. En este protocolo, una familia de precursores de ligando de pinza tridentato (cada uno posee dos funcionalidades de átomo de donante de azufre y un nitrógeno (SNS) y se basa en compuestos de bis-imidazol o bis-triazol) se metalizan con CoCl₂s 6H₂O para permitir complejos tridentatos de cobalto pinza SNS(II). La preparación de los complejos modelo cobalto(II) para el alcohol hepático deshidrogenasa es fácil. Basado en un cambio de color rápido al agregar el CoCl₂s 6H₂O a la solución de acetonitrilo que contiene el precursor de ligando, las formas complejas rápidamente. La formación del complejo metálico se completa después de permitir que la solución se refluya durante la noche. Estos complejos de cobalto (II) sirven como modelos para el sitio activo de zinc en alcohol deshidrogenasa hepática (LADH). Los complejos se caracterizan utilizando difracción de rayos X de cristal único, espectrometría de masas de electrospray, espectroscopia visible ultravioleta y análisis elemental. Para determinar con precisión la estructura del complejo, se debe determinar su estructura cristalina única. Los cristales individuales de los complejos que son adecuados para la difracción de rayos X se cultivan a través de la difusión lenta de vapor de éter dietílico en una solución de acetonitrilo que contiene el complejo cobalto(II). Para cristales de alta calidad, la recristalización normalmente tiene lugar durante un período de 1 semana, o más. El método se puede aplicar a la preparación de otros complejos de coordinación modelo y se puede utilizar en laboratorios de enseñanza de grado. Finalmente, se cree que otros pueden encontrar este método de recristalización para obtener cristales únicos beneficiosos para su investigación.

Introducción

El propósito del método presentado es preparar análogos de moléculas pequeñas de LADH para comprender mejor la actividad catalítica de las metalózimas. LADH es una enzima dimerica que contiene un dominio de unión a cofactores y un^dominiocatalítico que contiene zinc(II) 1 . LADH, en presencia de cofactor NADH, puede reducir cetonas y aldehídos a sus respectivos derivados del alcohol². En presencia de NAD⁺, LADH puede realizar catálisis inversa de oxidación de alcoholes a cetonas y aldehídos². La estructura cristalina del sitio activo de LADH muestra que su centro metálico de zinc (II) es....

Protocolo

1. Síntesis de cloro-(n³-S,S,N)-[2,6-bis(N-isopropyl-N'-metileimidazol-2-thione)piridina]cobalto(II)tetraclorocobaltato [4]

1. Para preparar el complejo 4, añadir 0.121 g (3.12 x 10^-4 mol) de 2,6-bis(N-isopropyl-N'-metilemidazol-2-thione)piridina (C₁₉H₂₅N₅S₂)⁶ a 15 mL de acetonitrilo en un matraz inferior redondo de 100 ml. A continuación, a esta solución, añadir 0,0851 g (3,58 x 10^-4 mol) de cloruro de cobalto (II) hexahidrato (CoCl₂x 6H₂O). La solución de reacción debe cambiar de color de amarillo claro a verde esmeralda ....

Resultados

Síntesis
Las síntesis de los complejos 4 y 5 se llevaron a cabo con éxito reaccionando una solución de acetonitrilo que contiene un precursor de ligando bis-tione con cloruro de cobalto (II) hexahidrato(Figura 2). Esta reacción se produjo a una temperatura de reflujo en presencia de aire. En general, se observó que los complejos 4 y 5 eran solubles en acetonitrilo, dimetilsulfóxido, diclorometano y metano.......

Discusión

La preparación de los complejos 4 y 5 es fácil. El paso clave es añadir el sólido CoCl₂s 6H₂O a una solución de acetonitrilo que contiene el precursor de ligando respectivo. La solución se vuelve verde oscuro en cuestión de segundos después de la adición de CoCl₂s 6H₂O para formar complejo 4. La solución se vuelve azul brillante después de la adición de CoCl₂s 6H₂O para formar complejo 5. .......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Matraz de fondo redondo de 100 mL	Chem Glass	CG150691	matraz de fondo redondo de un solo cuello de 100 ml, 19/22 junta exterior
acetonitrilo	Fisher	HB9823-4	Enfriador de grado HPLC
para roto-vap	Lauda	L000638	Alpha RA 8
Cloruro de cobalto hexahidratado	Acros Organics	AC423571000	Acros Organics
Éter	dietílicoFisher	E-138-1	Éter dietílico Anhydorus
cilindro graduado	Fisher	S63456	25 mL
calefactora	Fisher	11-100-49SH	Isotemp Basic Stirring Hotplate
Jars Fisher		05-719-481	250 mL frascos
Ligando	-----	-----	Sintetizado anteriormente por el profesor Miecznikowski
medio bolas de algodón	Fisher	22-456-80 bolas de	algodón medianas
un vial de dram	Fisher	03-339	viales de un dram con tapón forrado TFE
pipeta	Fisher	13-678-20B	pipetas de 5,75 pulgadas
bombillas de pipeta	Fisher	03-448-21	Marca Fisher Bombilla de látex para pipeta
plato de recristalización para baño de arena	Fisher	08-741 D	325 mL plato de recristalización para baño de arena
condensador de reflujo	Chem Glass	CG-1218-A-22	Condensador con junta interior 19/22
Rotovap	Heidolph Collegiate 36000090		Brinkmann; Evaporador rotativo Heidolph Collegiate con baño ecológico Heidolph WB Evaporador rotativo Heidolph
arena de mar para baño	de arena Acros Organics	612355000	arena de mar lavada para baño de arena
Barra	agitadora Fisher 07-910-23	Barra de agitación magnética en forma de huevo
Grasa de vacío	Fisher	14-635-5D	Dow Corning Bomba
para rotovap	Heidolph Collegiate	36302830	Control de válvulas Heidolph Rotovac

placa de cilindro graduado de de vacío de grasa de alto vacío