Synthèse d'un métal-organique ensemble complexe soluble dans l'eau

L’objectif global de ce procédé de synthèse est de fournir un moyen rationnel de fabriquer des espèces multimétalliques avec une séquence prédéterminée de centres métalliques. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la chimie organique, telles que la construction d’un complexe hétéromérique unique à plusieurs noyaux contre les problèmes de séparation de phase et de résultats structurés multiples. Le principal avantage de cette technique est sa large applicabilité à diverses structures chimiques en raison de la simplicité de son principe.

La démonstration de la procédure sera faite par Purnandhu Bose, apôtre de mon laboratoire. Pour commencer cette procédure, ajoutez 135 milligrammes de résine TG sieber et de barre de distillation dans une fiole à deux cols de 10 millilitres portant un drain au fond équipé d’un filtre en verre et d’un robinet d’arrêt à deux voies. Connectez un robinet d’arrêt à trois voies et un bouchon en verre aux joints du ballon.

Remplacez l’atmosphère interne par de l’azote à l’aide d’une ligne de vide. Ensuite, gonflez la résine avec un millilitre de dichlorométhane. Ajoutez trois millimètres de diméthylformamide et un millilitre de pipéridine à la résine.

Ensuite, remuez le mélange pendant 2,5 heures à température ambiante. Ensuite, retirez la solution par filtration à travers le drain. Lavez la résine trois fois avec trois millimètres de méthanol et de dichlorométhane.

Ensuite, lavez la résine quatre fois avec trois millilitres de dichlorométhane. Combinez toutes les solutions obtenues à l’étape précédente et diluez-les avec de l’acétonitrile non anhydre à un volume de 50 millilitres. Transférez un millilitre de la solution résultante dans une cuvette d’un litre d’une longueur optique d’un centimètre, et diluez l’échantillon avec deux millilitres d’acétonitrile.

Ensuite, ajoutez du dichlorométhane, du monomère de ruthénium, du HBTU, du DMSO et de la base de Hinig à la résine lavée sous une atmosphère d’azote. Remuez le mélange pendant 12 heures à température ambiante. Ensuite, retirez la solution par filtration à travers le drain.

Lavez la résine trois fois avec trois millilitres de DMSO. Ensuite, lavez la résine trois fois avec trois millilitres de méthanol et de dichlorométhane. Après le lavage avec du dichlorométhane supplémentaire, ajoutez cinq millilitres de dichlorométhane, 0,28 gramme d’anhydride benzoïque et 0,1 millilitre de N-méthylimidazole à la résine lavée sous une atmosphère d’azote.

Après avoir agité le mélange pendant deux heures à température ambiante, retirez la solution par filtration à travers le drain. Lavez la résine trois fois avec trois millilitres de dichlorométhane et de méthanol. Une fois que la résine a été lavée avec du dichlorométhane supplémentaire, répétez les étapes précédentes pour quantifier le nombre molaire de monomère de ruthénium chargé.

Maintenant, ajoutez du dichlorométhane, de l’ester d’acide glutamique protégé par Fmoc, du HBTU, du DMSO et de la base de Hinig à la résine lavée sous une atmosphère d’azote. Après avoir répété les étapes de lavage et de bouchage, transférez une petite partie de la résine dans un mélange contenant 25 microlitres d’acide trifluoroacétique, 0,5 microlitre de triéthylsilane et 47 microlitres de 1,2-dichloroéthane. Chauffez le mélange pendant 0,5 heure.

Répétez les étapes précédentes sur la résine résiduelle dans le ballon pour quantifier le nombre molaire du monomère d’ester d’acide glutamique chargé protégé par Fmoc. Après avoir répété les étapes précédentes avec des monomères de platine et de rhodium, ajoutez du dichlorométhane, de l’acide TEGU, du HBTU, du dichlorométhane et de la base de Hinig à la résine lavée sous une atmosphère d’azote. Après avoir agité le mélange pendant 12 heures à température ambiante, retirez la solution par filtration à travers le drain.

Lavez la résine deux fois avec trois millilitres de DMSO. Ensuite, lavez la résine trois fois avec trois millilitres de méthanol et de dichlorométhane. Une fois que la résine a été lavée avec du dichlorométhane supplémentaire, lavez-la trois fois avec quatre millilitres d’éther diéthylique.

Après avoir séché la résine sous vide, gonflez-la d’un millilitre de dichlorométhane. Ajoutez à la suspension un mélange contenant 0,1 millilitre d’acide trifluoroacétique, 20 microlitres de triéthylsilane et 1,9 millilitre de 1,2-dichloroéthane. Remuez le mélange pendant 12 heures à température ambiante.

Ensuite, retirez la solution par filtration à travers le drain, puis ajoutez un nouveau mélange d’acide trifluoroacétique, de triéthylsilane et de 1,2-dichloroéthane à la résine. Remuez le mélange pendant une heure à température ambiante, puis arrêtez de remuer. Les structures moléculaires du composé cible final, des précurseurs et des intermédiaires sont présentées ici.

Les spectres de masse multicolore des échantillons à des étapes de procédure sélectionnées sont présentés ici, démontrant la capacité de cette technique d’analyse à suivre les réactions et à confirmer la présence d’espèces cibles. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de fabriquer des espèces multimétalliques avec des centres métalliques conçus avec précision.