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

L'objectif général de cette procédure de synthèse est de proposer une méthode rationnelle pour obtenir des espèces multi-métalliques dotées d'une séquence prédéterminée de centres métalliques. Cette méthode permet de répondre à des questions clés dans le domaine de la chimie organique, telles que la construction d'un complexe hétéromère unique à plusieurs noyaux, en surmontant les problèmes de séparation de phase et de formation de structures multiples. Le principal avantage de cette technique réside dans son applicabilité étendue à diverses structures chimiques, en raison de la simplicité de son principe.

La procédure sera démontrée par Purnandhu Bose, post-doctorant de mon laboratoire. Pour commencer cette procédure, ajoutez 135 milligrammes de résine TG Sieber et un barreau d'agitation à un ballon de 10 millilitres à deux cols, muni en bas d'un drain équipé d'un filtre en verre et d'un robinet à deux voies. Reliez un robinet à trois voies et un bouchon en verre aux embouts du ballon.

Échanger l'atmosphère interne avec de l'azote à l'aide d'une ligne sous vide. Ensuite, gonfler la résine avec un millilitre de dichlorométhane. Ajouter trois millilitres de diméthylformeamide et un millilitre de pipéridine à la résine.

Ensuite, agiter le mélange pendant 2,5 heures à température ambiante. Après cela, éliminer la solution par filtration à travers le drain. Laver la résine trois fois avec trois millimètres chacun de méthanol et de dichlorométhane.

Ensuite, lavez la résine quatre fois avec trois millilitres de dichlorométhane. Rassemblez toutes les solutions obtenues à l'étape précédente et diluez-les avec de l'acétonitrile non anhydre jusqu'à un volume de 50 millilitres. Transférez un millilitre de la solution résultante dans une cuve en quartz d'une longueur optique d'un centimètre, puis 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 Hunig sur la résine lavée sous une atmosphère d'azote. Agitez le mélange pendant 12 heures à température ambiante. Après cette étape, éliminez 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 chacun de méthanol et de dichlorométhane. Après un lavage supplémentaire avec du dichlorométhane, 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, éliminer la solution par filtration à travers le drain. Laver la résine trois fois avec trois millilitres de dichlorométhane et de méthanol chacun. Une fois que la résine a été lavée avec du dichlorométhane supplémentaire, répéter les étapes précédentes pour quantifier le nombre de moles de monomère de ruthénium chargé.

Ajoutez maintenant du dichlorométhane, de l'ester de l'acide glutamique protégé par Fmoc, du HBTU, du DMSO et de la base de Hunig sur la résine lavée sous une atmosphère d'azote. Après avoir répété les étapes de lavage et de blocage, transférez une petite portion de la résine dans un mélange contenant 25 microlitres d'acide trifluoroacétique, 0,5 microlitre de triéthylsilane et 47 microlitres de 1,2-dichloroéthane. Soumettez le mélange à un chauffage par ultrasons pendant 0,5 heure.

Répétez les étapes précédentes sur la résine résiduelle dans le flacon afin de quantifier le nombre de moles de monomère d'ester de l'acide glutamique protégé par le groupe Fmoc chargé. Après avoir répété les étapes précédentes avec les monomères de platine et de rhodium, ajoutez du dichlorométhane, de l'acide TEGU, du HBTU, du dichlorométhane et de la base de Hunig à la résine lavée sous une atmosphère d'azote. Après avoir agité le mélange pendant 12 heures à température ambiante, éliminez 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 chacun 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, la gonfler avec un millilitre de dichlorométhane. Ajouter un mélange contenant 0,1 millilitre d'acide trifluoroacétique, 20 microlitres de triéthylsilane et 1,9 millilitre de 1,2-dichloroéthane à la suspension. Agiter le mélange pendant 12 heures à température ambiante.

À la suite de cette étape, éliminer la solution par filtration à travers le drain, puis ajouter un mélange frais d'acide trifluoroacétique, de triéthylsilane et de 1,2-dichloroéthane à la résine. Agiter le mélange pendant une heure à température ambiante, puis arrêter l'agitation. Les structures moléculaires du composé cible final, des précurseurs et des intermédiaires sont présentées ici.

Les spectres de masse multi-tof des échantillons à certaines étapes du protocole 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 visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière de synthétiser des espèces multimétalliques dotées de centres métalliques précisément conçus.