הידרוליזה של תנאי Ni-שיף-Base מורכבים באמצעות מתאים שמירת חומצה-רָפִיף קבוצות הגנה

המטרה הכוללת של הליך זה היא לבודד בנוחות חומצות אמינו לא טבעיות מקומפלקס בסיס משמרת ניקל, ובהמשך Fmoc להגן על חומצות אמינו אלו. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הכימיה האורגנית, כגון כיצד לסנתז ביתר קלות חומצות אמינו לא טבעיות. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא בכך שהיא מאפשרת בידוד של חומצות אמינו עם שרשרת צד חומצה המגנה על קבוצות מפני קומפלקס בסיס משמרת ניקל.

אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו מכיוון שיש מסיסות מוגבלת של קומפלקס הניקל בממיסים אורגניים. DMF הוא הממס המתאים ביותר מכיוון שהוא יכול לפתור את הקומפלקס וניתן לערבוב עם מים. הרעיון לשיטה זו עלה לנו לראשונה כאשר קיבלנו תובנה מהפרופסור האנאורגני שלנו, ד"ר בורון, על חומרי כלאט של ניקל ומתכת.

כדי להתחיל בהליך זה, הוסף 40 מיליליטר DMF לבקבוק תחתון עגול של 250 מיליליטר. ממיסים מילימול אחד של קומפלקס בסיס משמרת הניקל PBB ואת ה-DMF תוך ערבוב בטמפרטורת החדר. לאחר מכן הוסף 60 מיליליטר של תמיסת EDTA מימית מולרית של 0.2 ב-pH 4.5.

בעזרת מוט ערבוב מגנטי וצלחת ערבוב, מערבבים את התמיסה במשך הלילה. לאחר השלמת התגובה, העבירו את התמיסה למשפך הפרדה של 250 מיליליטר. הוסף 50 מיליליטר DCM.

ואז מכסה את משפך ההפרדה ומערבב. מסננים את הכביסה האורגנית לכוס פסולת. חזור על תהליך הוספת ערבוב DCM והסרת הכביסה האורגנית שלוש פעמים.

לאחר מכן אוספים את השכבה המימית שנותרה בבקבוק תחתון עגול של 250 מיליליטר. ראשית השתמש בנתרן ביקרבונט מוצק כדי להתאים את ה-pH לשכבה המימית המבודדת ל-pH שבע. לאחר מכן מוסיפים 168 מיליגרם נתרן ביקרבונט.

מערבבים את התמיסה בעזרת מוט הערבוב המגנטי וצלחת הערבוב. זה קריטי להתאים את ה-pH לשבע להוספת שני שווי ערך של נתרן ביקרבונט. זה חשוב מכיוון שהפתרון צריך להיות מעט בסיסי כדי להקל על הגנת ה-Fmoc.

בבקבוקון של 10 מיליליטר ממיסים 337 מיליגרם Fmoc ואסטר hydroxysuccinimide וחמישה מיליליטר דיוקסן. העבירו את התערובת לתמיסה המימית וערבבו במשך הלילה. למחרת השתמש בחומצה הידרוכלורית טוחנת אחת כדי להחמיץ את התמיסה ל-pH 2.

לאחר מכן העבירו את התגובה למשפך הפרדה של 250 מיליליטר. הוסף 50 מיליליטר FO-אצטט. חשוב שה-pH לא יירד מתחת לשניים ושהשלב יושלם במהירות.

כישלון לעשות זאת עלול לגרום לאובדן שרשרת צדדית המגנה על קבוצות. מכסים את משפך ההפרדה ומערבבים היטב. לאחר מכן אוספים את השכבה האורגנית בבקבוק ארלנמאייר של 250 מיליליטר.

חזור על תהליך הוספת אתיל אצטט, ערבוב ואיסוף השכבה האורגנית פעמיים נוספות, בשילוב התמציות האורגניות. לאחר מכן יבש את התמציות האורגניות המשולבות עם כשלושה גרם מגנזיום גופרתי. בעזרת מאייד סיבובי, רכזו את התמציות האורגניות המשולבות כדי לאפשר את חומצת האמינו הגולמית המוגנת על ידי Femoc.

במחקר זה, עצם אחורית של חומצת אמינו מבודדת מקומפלקס בסיס משמרת ניקל בתנאי pH מתונים ולאחר מכן עוברת הגנת Fmoc בשני שלבים קריטיים. בשלב האגרוף מערבבים תמיסת מים DMF המכילה EDTA כדי להקל על שחרור חומצת האמינו מהקומפלקס. לאחר בידוד והפקת חומצת האמינו המשוחררת היא נתונה לתנאי הגנה של Fmoc המאפשרים חומצת אמינו מוגנת Femoc.

מעקב אחר התקדמות תגובת ההידרוליזה על ידי ניטור שינוי הצבע של התמיסה מאדום ללבן. תגובות הכוללות פחות משמונה מקבילות ל-EDTA מראות מעבר צבע כלשהו אך תמיד אינן שלמות. בעוד שתגובות ללא EDTA אינן מראות שינוי צבע כלל.

לכן, יש צורך לפחות בשמונה מקבילות של EDTA כדי להביא את התגובה להשלמה. לאחר מכן מעריכים את ה-pH האפקטיבי בתגובת ההידרוליזה. הידרוליזה מוצלחת נראית בתנאי pH הנעים בין 4.5 ל-7.5 בטמפרטורת החדר עם ערבוב במהלך הלילה.

מה שמדגים את הגמישות של הידרוליזה של EDTA. לאחר מכן נבדקת ההיתכנות של תנאי הידרוליזה אלה באמצעות מגוון חומצות אמינו עם קבוצות הגנה שונות של שרשרת צד. בכל אחד מהמקרים, קבוצות ההגנה על השרשרת הצדדית נשמרות במלואה כראיה על ידי תמ"ג פרוטון.

לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך 48 שעות אם היא מבוצעת כראוי. בזמן ניסיון הליך זה חשוב לזכור להקפיד על רמת ה-pH שצוינה המתוארת לאורך כל הדרך. בעקבות הליך זה ניתן לבצע שיטות אחרות כמו הידרוליזה של חומצות אמינו אחרות עם קבוצות הגנה על שרשרת צד חומצה על מנת לענות על שאלות נוספות כמו עד כמה טכניקה זו יכולה להיות שימושית על פני מגוון מצעים.

לאחר פיתוחה, טכניקה זו תסלול את הדרך לחוקרים בתחום הסינתזה האורגנית לחקור את הסינתזה של חומצות אמינו לא טבעיות עם קבוצות הגנה על שרשרת צד חומצה. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לבודד חומצות אמינו מקומפלקס בסיס משמרת PPB ניקל באמצעות תנאי תגובה עם טווחי pH קלים. אל תשכח שעבודה עם ממיסים אורגניים, במיוחד DMF, עלולה להיות מסוכנת ביותר ותמיד יש לנקוט באמצעי זהירות כגון שימוש בציוד מגן אישי בעת ביצוע הליך זה.