Name: Synthese van een water-oplosbaar metaal-organisch complex Array (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-10-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 40 s
Description: Leer de synthese van wateroplosbare multimetallische peptidische arrays met een vooraf bepaalde volgorde van metalen. Deze methode biedt een rationele aanpak voor het creëren van unieke heteromere complexen in de organische chemie.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd ondersteund door de World Premier International Research Center (WPI) Initiative on Materials Nanoarchitectonics en een Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research (No. 26620139), beide verstrekt door MEXT, Japan.

1. Bereiding van Metal Complex monomeren (2 CAS RN 1381776-70-0, 3 CAS RN 1261168-42-6, 4 CAS RN 1261168-43-7; figuur 1) <ol><li> Bereiding van Ru monomeer 2 <ol><li> Combineer de organische precursor (5 9 CAS RN 1381776-63-1; figuur 1) (380 mg, 0,48 mmol) en [Ru (p-cymeen) Cl 2] dimeer (224 mg, 0,37 mmol) met een roerstaaf in een 100 ml één-hals rondbodem kolf. </li><li> methanol (MeOH) (25 ml) toe aan het mengsel, sluit een condensator om de verbinding van de kolf en roer de suspensie bij 65 ° C gedurende 3 uur in een thermisch geïsoleerde oliebad. </li><li> Koel het reactiemengsel af tot kamertemperatuur en filtreer de suspensie door filtreerpapier door zuiging. </li><li> Het residu op het filter grondig met methanol totdat het filtraat kleurloos visueel en droog het residu onder verminderde druk. </li><li> Combineer het residu en 4 &#39;- (4-methylfenyl) -2,2&#39;: 6 &amp;# 39,, 2 &quot;-terpyridine (216 mg, 0,68 mmol) met een roerstaaf in een 100 ml enkele-hals rondbodem kolf. </li><li> Voeg MeOH (22,5 ml) en water (2,5 ml) aan het mengsel, sluit een condensator om de verbinding van de kolf en roer de suspensie bij 70 ° C gedurende 16 uur. </li><li> Koel het reactiemengsel af tot kamertemperatuur en filtreer de suspensie. </li><li> Droog het residu op het filter onder verminderde druk en oplossen in dimethylsulfoxide (DMSO) (3 ml). </li><li> Voeg de DMSO-oplossing langzaam een ​​overmaat ethylacetaat (EtOAc). </li><li> Filtreer de verkregen suspensie, het residu op het filter met EtOAc en drogen onder verminderde druk. </li></ol></li><li> Bereiding van Pt monomeer 3 <ol><li> Combineer de organische precursor (6 4 CAS RN 1261168-39-1; figuur 1) (360 mg, 0,50 mmol) en Pt (cycloocta-1,5-dieen) Cl 2 (195 mg, 0,52 mmol) met een roerstaafje in een 100 ml enkele-hals rondbodem kolf. &lt;/ Li&gt; <li> Voeg MeOH (15 ml) aan het mengsel, sluit een condensator om de verbinding van de kolf en roer de suspensie bij 65 ° C gedurende 12 uur. </li><li> Koel het reactiemengsel af tot kamertemperatuur en filtreer de suspensie. </li><li> Het residu op het filter grondig met methanol en drogen onder verminderde druk. </li></ol></li><li> Bereiding van Rh monomeer 4 <ol><li> Combineer de organische precursor (6 Figuur 1) (360 mg, 0,50 mmol) en RhCl3 · 3H 2 O (137 mg, 0,52 mmol) met een roerstaaf in een 100 ml enkele-hals rondbodem kolf. </li><li> Voeg MeOH (50 ml) aan het mengsel, sluit een condensator om de verbinding van de kolf en roer de suspensie bij 65 ° C gedurende 12 uur onder een N2-atmosfeer. </li><li> Koel het reactiemengsel af tot kamertemperatuur en filtreer de suspensie. </li><li> Het residu op het filter grondig met methanol en drogen onder verminderde druk. </li></ol></li></ol&gt; 2. Bereiding van water-oplosbare Metal-Organic Complex Array 1 <ol><li> Fmoc Verwijdering van de bescherming van TG Sieber Resin <ol><li> Combineer als gekochte TG Sieber hars (135 mg) met een roerstaaf in een 10 ml 2-halskolf voorzien van een afvoer aan de onderzijde voorzien van een glazen filter en een 2-weg afsluiter (Figuur 2a). Sluit een 3-way stop haan en een glazen stop op de gewrichten van de kolf. </li><li> Wisselen de inwendige atmosfeer met N2 via een vacuümleiding, en zwellen van de hars met watervrije kwaliteit dichloormethaan (CH 2Cl 2) (1 ml) (Figuur 2b). </li><li> Voeg watervrij kwaliteit dimethylformamide (DMF) (3 ml) en piperidine (1 ml) in deze volgorde en roer het mengsel gedurende 2,5 uur bij kamertemperatuur geroerd. </li><li> Verwijder de oplossing door filtratie door de afvoer. Was de hars met watervrije kwaliteit MeOH (3 ml, 3 min roeren) en watervrije kwaliteit CH 2Cl 2 (3 ml, 3min roeren) afwisselend drie maal en vervolgens met watervrije kwaliteit CH 2Cl 2 (3 ml, 3 min roeren) vier keer (figuur 2c). </li><li> Combineer alle oplossingen verkregen 2.1.4 en verdun ze met acetonitril (CH3CN) tot een volume van 50 ml. Breng een hoeveelheid (1 ml) van de verkregen oplossing in een kwarts cuvet met een optische weglengte van 1 cm en verdund met CH3CN (2 ml). </li><li> Bepaal het aantal mol gedeprotecteerd Fmoc groep (f umol) op basis van de extinctiecoëfficiënt van piperidine-dibenzofulvene adduct (6234 bij 299 nm) 10 en spectroscopisch verkregen absorptie (a) van de oplossing bereid door middel protocol 2.1.5 volgens de volgende vergelijking: f = 0,05 x 10 6 x 3 x a / 6234 </li></ol></li><li> Laden van Ru monomeer 2 <ol><li> Voeg watervrij kwaliteit CH 2Cl 2 (2,5 ml), Ru monomeer 2 </strong&gt; (64,9 mg, 53,2 umol), 2- (1H-benzotriazol-1-yl) -1,1,3,3-tetramethyluroniumhexafluorfosfaat (HBTU) (30,3 mg, 79,8 umol), watervrije kwaliteit DMSO (2,5 ml ) en N, N-diisopropylethylamine ( &#39;Pr 2NEt) (20 ui) in deze volgorde onder een N2-atmosfeer aan het gewassen hars en roer het mengsel gedurende 12 uur bij kamertemperatuur (Figuur 2d). </li><li> Verwijder de oplossing door filtratie door de afvoer. Was de hars met watervrije kwaliteit DMSO (3 ml, 5 min roeren) driemaal watervrije kwaliteit MeOH (3 ml, 3 min roeren) en watervrije kwaliteit CH 2Cl 2 (3 ml, 3 min roeren) afwisselend driemaal en watervrije kwaliteit CH 2Cl 2 (3 ml, 3 min roeren) driemaal. </li><li> Voeg watervrij kwaliteit CH 2Cl 2 (5 ml), benzoëzuur anhydride (0,28 g, 1,5 mmol) en N -methylimidazole (0,10 ml, 1,5 mmol) in deze volgorde onder een N2-atmosfeer aan het gewassen hars en roerhet mengsel gedurende 2 uur bij kamertemperatuur geroerd. </li><li> Verwijder de oplossing door filtratie door de afvoer. Was de hars met watervrije kwaliteit CH 2Cl 2 (3 ml, 3 min roeren) en watervrije kwaliteit MeOH (3 ml, 3 min roeren) afwisselend drie maal en vervolgens met watervrije kwaliteit CH 2Cl 2 (3 ml, 3 min roeren) driemaal. </li><li> Herhaal de protocollen zoals beschreven in 2.1.3-2.1.6 naar de mol aantal beladen Ru monomeer 2 te kwantificeren. </li></ol></li><li> Laden van Fmoc en side-residu tertiair-butyl (t-Bu) -beschermde (L) -glutamic zuur (Glu) (7 CAS RN 71989-18-9; figuur 1) <ol><li> Voeg watervrij kwaliteit CH 2Cl 2 (4,5 ml), Glu · H2O (39,4 mg, 88,8 umol), HBTU (50,5 mg, 133,2 umol), watervrije kwaliteit DMSO (0,5 ml) en &#39;Pr 2NEt ( 50 ui) in deze volgorde onder een N2-atmosfeer aan het gewassen hars en roer het mengsel gedurende 12 uur bij kamertemperatuur temperature (figuur 2e). OPMERKING: De hoeveelheid Glu · H2O en HBTU geleidelijk daalde van stappen 2,3-2,7 hun stoichiometrie de reactieve -NH2 functies op de hars constant te houden. </li><li> Herhaal de protocollen zoals beschreven in 2.2.2-2.2.4. </li><li> Neem een kleine portie van de hars uit de kolf en deze in een mengsel van trifluorazijnzuur (CF 3 CO 2 H) (2,5 ui), triethylsilaan (Et3SiH) (0,5 ui) en 1,2-dichloorethaan ( 47 ui). Sonificeer het mengsel gedurende 0,5 uur en met de verkregen oplossing massaspectrometrie 4,7,8,9 (figuur 3a). </li><li> Herhaal de protocollen zoals beschreven in 2.1.3-2.1.6 naar de mol aantal geladen Glu kwantificeren. </li></ol></li><li> Laden van Pt monomeer 3 <ol><li> Voeg watervrij kwaliteit DMSO (4,5 ml), Pt monomeer (32,9 mg, 33,3 umol), HBTU (18,9 mg, 50,0 umol), watervrije kwaliteit CH2Cl 2 (0,5 ml) en &#39;Pr 2NEt (20 pl) in deze volgorde onder een N2-atmosfeer aan het gewassen hars en roer het mengsel gedurende 12 uur bij kamertemperatuur (figuur 2f). </li><li> Herhaal de protocollen zoals beschreven in 2.2.2-2.2.5 naar de mol aantal beladen Pt monomeer 3 kwantificeren. </li></ol></li><li> Laden van Glu <ol><li> Voeg watervrij kwaliteit CH 2Cl 2 (4,5 ml), Glu · H2O (27,8 mg, 62,9 umol), HBTU (35,8 mg, 94,4 umol), watervrije kwaliteit DMSO (0,5 ml) en &#39;Pr 2NEt ( 50 ui) in deze volgorde onder een N2-atmosfeer aan het gewassen hars en roer het mengsel gedurende 12 uur bij kamertemperatuur geroerd. </li><li> Herhaal de protocollen zoals beschreven in 2.3.2-2.3.4 (figuur 3b). </li></ol></li><li> Laden van Rh monomeer 4 <ol><li> Voeg watervrij kwaliteit DMSO (4,5 ml), Rh monomeer 4 (21,8 mg, 23,3 umol), HBTU (13,3 mg, 35,0 umol), watervrije kwaliteit CH 2Cl 2 (0,5 ml) en &#39;Pr 2NEt (20 pl) in deze volgorde onder een N2-atmosfeer aan het gewassen hars en roer het mengsel gedurende 12 uur bij kamertemperatuur (figuur 2g). </li><li> Herhaal de protocollen zoals beschreven in 2.2.2. </li><li> Herhaal de protocollen zoals beschreven in 2.6.1. </li><li> Herhaal de protocollen zoals beschreven in 2.2.2-2.2.5 naar de mol aantal beladen Rh monomeer 4 kwantificeren. </li></ol></li><li> Laden van Glu <ol><li> Voeg watervrij kwaliteit CH 2Cl 2 (4,5 ml), Glu · H2O (20,4 mg, 46,0 umol), HBTU (26,2 mg, 69,0 umol), watervrije kwaliteit DMSO (0,5 ml) en &#39;Pr 2NEt ( 50 ui) in deze volgorde onder een N2-atmosfeer aan het gewassen hars en roer het mengsel gedurende 12 uur bij kamertemperatuur geroerd. </li><li> Herhaal de protocollen zoals beschreven in 2.3.2-2.3.4 (Figuur 3c). </li></ol></li><li> Laden van 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] azijnzuur (TEG) zuur (8 CAS RN 16024-58-1 Figuur 1) <ol><li> Voeg watervrij kwaliteit CH 2Cl 2 (3 ml), TEG acid (14 pl, 91,0 umol), HBTU (51,7 mg, 136,5 umol), watervrije kwaliteit CH 2Cl 2 (2 ml) en &#39;Pr 2NEt ( 50 ui) in deze volgorde onder een N2-atmosfeer aan het gewassen hars en roer het mengsel gedurende 12 uur bij kamertemperatuur geroerd. </li><li> Verwijder de oplossing door filtratie door de afvoer. Was de hars met watervrije kwaliteit DMSO (3 ml, 5 min roeren) tweemaal, watervrije kwaliteit MeOH (3 ml, 3 min roeren) en watervrije kwaliteit CH 2Cl 2 (3 ml, 3 min roeren) afwisselend driemaal en watervrije kwaliteit CH 2Cl 2 (3 ml, 3 min roeren) driemaal. </li></ol></li><li> Afsplitsing van de hars eind vaste fasesynthese <ol><li> Wassende hars met diethylether (4 ml, 5 min roeren) driemaal, drogen onder vacuüm en zwellen met watervrije kwaliteit CH 2Cl 2 (1 ml, 5 min roeren). </li><li> Voeg een mengsel van CF 3 CO 2 H (0,1 ml), Et3SiH (20 ui) en 1,2-dichloorethaan (1,9 ml) aan de suspensie en roer het mengsel gedurende 12 uur bij kamertemperatuur geroerd. </li><li> Verwijder de oplossing door filtratie door de afvoer, een nieuwe mengsel van CF 3 CO 2 H (0,1 ml), Et3SiH (20 ui) en 1,2-dichloorethaan (1,9 ml) aan de hars, en roer het mengsel gedurende 1 uur bij kamertemperatuur geroerd. </li><li> Herhaal stap 2.9.3 tot de oplossing kleurloos visueel (figuur 2h). </li><li> Combineer alle oplossingen verkregen via protocollen 2.9.2-2.9.4 en de inhoud van de verkregen oplossing te analyseren met behulp van massaspectrometrie 4,7,8,9 (figuur 3d). </li><li> Verwijderen vluchtige deeltjes van de oplossing evaporation en los het residu op in een mengsel van CF 3 CO 2 H (0,2 ml), Et3SiH (40 ui) en 1,2-dichloorethaan (3,8 ml). </li><li> Roer het mengsel gedurende 24 uur bij kamertemperatuur en de inhoud van de verkregen oplossing geanalyseerd door massaspectrometrie 4,7,8,9 de volledige deprotectie van tBu groepen bevestigd aan de zijkant van residuen 1 (figuur 3e). </li><li> Verwijderen vluchtige deeltjes van de oplossing door verdamping. </li></ol></li><li> Zuivering van 1 <ol><li> Ultrasone trillingen het vaste residu zoals verkregen door middel van protocol 2,9 in CH 2 Cl 2 en wordt de oplossing. Herhaal dit proces tot de decant oplossing wordt visueel kleurloos. </li><li> Analyseer de inhoud van het resulterende vaste residu door massaspectrometrie 4,7,8,9. </li><li> Het residu tweemaal met MeOH (100 ui / 10 mg) met sonicatie, wordt de oplossing, en de inhoud van de resulterende s analyserenolid residu door massaspectrometrie 4,7,8,9. </li><li> Los het residu (1 mg) in een mengsel van CH3CN (90 ui) en water (10 ui) door sonicatie en combineren de resulterende oplossing met fosfaatgebufferde zoutoplossing (800 pl, 10 mM, pH = 7,4). Ultrasone trillingen het mengsel en incubeer deze bij 37 ° C gedurende 24 uur. </li><li> Extraheer de gekleurde soorten in de decanteer supernatant met een mengsel van 1,2-dichloorethaan (500 ui), CH3CN (20 ui) en CF 3 CO 2 H (20 pl). Analyseer het extract met behulp van massaspectrometrie 4,7,8,9 (figuur 3f). </li><li> Herhaal de extractie totdat de waterige fase wordt visueel kleurloos. Combineer de organische oplossingen en verwijder vluchtige soorten door verdamping. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Takanashi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterometal+Assembly+in+Dendritic+Polyphenylazomethines%5BTitle%5D)+AND+%22Bull.+Chem.+Soc.+Jpn%22%5BJournal%5D)">Heterometal Assembly in Dendritic Polyphenylazomethines.</a> Bull. Chem. Soc. Jpn. 80, 1563-1572 (2007).</li>
<li>Packheiser, R., Ecorchard, P., Rüffer, T., Lang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heteromultimetallic+Transition+Metal+Complexes+Based+on+Unsymmetrical+Platinum%28II%29+Bis-Acetylides%5BTitle%5D)+AND+%22Organometallics%22%5BJournal%5D)">Heteromultimetallic Transition Metal Complexes Based on Unsymmetrical Platinum(II) Bis-Acetylides.</a> Organometallics. 27, 3534-3536 (2008).</li>
<li>Sculfort, S., Braunstein, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intramolecular+d10-d10+Interactions+in+Heterometallic+Clusters+of+the+Transition+Metals%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Intramolecular d10-d10 Interactions in Heterometallic Clusters of the Transition Metals.</a> Chem. Soc. Rev. 40, 2741-2760 (2011).</li>
<li>Vairaprakash, P., Ueki, H., Tashiro, K., Yaghi, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+Metal-Organic+Complex+Arrays%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Synthesis of Metal-Organic Complex Arrays.</a> J. Am. Chem. Soc. 133, 759-761 (2011).</li>
<li>Jacoby, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis%3A+Method+Couples+Various+Metals+in+Predetermined+Sequences%5BTitle%5D)+AND+%22C%26EN%22%5BJournal%5D)">Synthesis: Method Couples Various Metals in Predetermined Sequences.</a> C&EN. 89, (2011).</li>
<li>White, P., Eds Dörner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+Notes%5BTitle%5D)+AND+%22Peptide+Synthesis+2008%2F2009%22%5BJournal%5D)">Synthetic Notes.</a> Peptide Synthesis 2008/2009. , Merck: Germany. (2009).</li>
<li>Sajna, K. V., Fracaroli, A. M., Yaghi, O. M., Tashiro, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modular+Synthesis+of+Metal-Organic+Complex+Arrays+Containing+Precisely+Designed+Metal+Sequences%5BTitle%5D)+AND+%22Inorg.+Chem%22%5BJournal%5D)">Modular Synthesis of Metal-Organic Complex Arrays Containing Precisely Designed Metal Sequences.</a> Inorg. Chem. 54, 1197-1199 (2015).</li>
<li>Sukul, P. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Water-Soluble+Metal-Organic+Complex+Array+as+a+Multinuclear+Heterometallic+Peptide+Amphiphile+That+Shows+Unconventional+Anion+Dependency+in+Its+Self-Assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">A Water-Soluble Metal-Organic Complex Array as a Multinuclear Heterometallic Peptide Amphiphile That Shows Unconventional Anion Dependency in Its Self-Assembly.</a> Chem. Commun. 52, 1579-1581 (2016).</li>
<li>Fracaroli, A. M., Tashiro, K., Yaghi, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isomers+of+Metal-Organic+Complex+Arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Inorg.+Chem%22%5BJournal%5D)">Isomers of Metal-Organic Complex Arrays.</a> Inorg. Chem. 51, 6437-6439 (2012).</li>
<li>Gude, M., Ryf, J., White, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Accurate+Method+for+the+Quantitation+of+Fmoc-Derivatized+Solid+Phase+Supports%5BTitle%5D)+AND+%22Letters+in+Peptide+Science%22%5BJournal%5D)">An Accurate Method for the Quantitation of Fmoc-Derivatized Solid Phase Supports.</a> Letters in Peptide Science. 9, 203-206 (2002).</li>
<li>Merrifield, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solid+Phase+Peptide+Synthesis.+I.+The+Synthesis+of+a+Tetrapeptide%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Solid Phase Peptide Synthesis. I. The Synthesis of a Tetrapeptide.</a> J. Am. Chem. Soc. 85, 2149-2154 (1963).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Perfecte verwijdering van de ongewenste chemische stoffen van de hars is niet altijd mogelijk door eenvoudig wassen met oplosmiddelen die gemakkelijk deze stoffen kan oplossen. Een belangrijke techniek om de hars doeltreffend te wassen moet veroorzaken om te zwellen en krimpen herhaaldelijk zodat de chemicaliën die nog in worden gedwongen. Daarom heeft de hars in onze procedure wordt met CH 2 Cl 2 en MeOH beurtelings als het wordt gewassen (bijvoorbeeld protocol 2.1.4). <p class="jove_...

Gecontroleerde synthese van complexe moleculaire structuren is altijd al een groot probleem in de synthetische chemie geweest. Vanuit dit oogpunt, op meerkernige heterometallische complexen synthetiseren ontwerpbaar wijze nog een waardige onderwerp in het gebied van anorganische chemie vanwege het aantal mogelijke structurele resultaten van de ligand-metallatie gebaseerde benadering die gewoonlijk wordt gebruikt kan worden betwist de bereiding van monomere metaalcomplexen. Alhoewel verschillende voorbeelden van meerkernige heterometallische complexen dusver 1,2,3 gemeld, de trial-and-error te verbieden, hun synthese vereist de ontwikkeling van een eenvoudige methode die toepasbaar voor uiteenlopende structuren. Als een nieuwe benadering van dit probleem aan te pakken, in 2011 hebben we melding gemaakt van een synthetische methodologie 4,5 waarbij verschillende mononucleaire metaalcomplexen met een Fmoc-beschermd aminozuur groep opeenvolgend zijn gekoppeld met meerdere op te gevenmetallic peptidische arrays met de protocollen van vaste-fase-polypeptidesynthese 6. Vanwege de aard van opeenvolgende polypeptide synthese een specifieke sequentie van meerdere metaalcentra is rationeel designable door het regelen van het aantal en de volgorde van de koppelingsreacties van monomeren metaalcomplexkleurstoffen. Later, deze benadering werd verder modulair diverse grotere en / of vertakte structuren matrix te combineren met de covalente binding tussen twee kortere arrays 7. Hier zullen we laten zien hoe de synthese van dergelijke multimetallic peptide arrays doorgaans wordt beheerd door het kiezen van de onlangs gemeld WSMOCA (1 8 CAS RN 1827663-18-2; figuur 1) als een representatief voorbeeld. Hoewel de synthese van een bepaalde reeks wordt in dit protocol, dezelfde procedures worden voor de synthese van een groot aantal verschillende sequenties, waaronder isomeren 9. We verwachten dat deze protocol zal onderzoekers inspiratie te nemen aan de wetenschap van sequentie gecontroleerde verbindingen, waarbij de moleculen onderzocht tot nu toe gewoonlijk zijn biopolymeren maar zelden omvatten voorbeelden van metaal-complex-gebaseerde soorten.

<table><tbody><tr><td>Dichloro(1,5-cyclooctadiene)platinum(II)</td><td>TCI</td><td>D3592</td><td></td></tr><tr><td>Rhodium(III) chloride trihydrate</td><td>Kanto Chemical</td><td>36018-62</td><td></td></tr><tr><td>Phosphate buffered saline, tablet</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P4417-50TAB&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>NovaSyn TG Sieber resin</td><td>Novabiochem</td><td>8.55013.0005</td><td></td></tr><tr><td>HBTU</td><td>TCI</td><td>B1657</td><td></td></tr><tr><td>Benzoic anhydride</td><td>Kanto Chemical</td><td>04116-30</td><td></td></tr><tr><td>Trifluoroacetic acid</td><td>Kanto Chemical</td><td>40578-30</td><td></td></tr><tr><td>Triethylsilane</td><td>TCI</td><td>T0662</td><td></td></tr><tr><td>2-[2-(2-Methoxyethoxy)ethoxy]acetic acid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>407003</td><td>Gedroogd over 3 &Aring; zeefjes</td></tr><tr><td>Dithranol</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>191502</td><td></td></tr><tr><td>N-methylimidazole</td><td>TCI</td><td>M0508</td><td></td></tr><tr><td>Piperidine</td><td>Kanto Chemical</td><td>32249-30</td><td></td></tr><tr><td>4'-(4-methylphenyl)-2,2':6',2"-terpyridine</td><td>Sigma Aldrich</td><td>496375</td><td></td></tr><tr><td>Gedehydrateerde kwaliteit dimethylsulfoxide</td><td>Kanto Chemical</td><td>10380-05&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Gedehydrateerde kwaliteit methanol</td><td>Kanto Chemical</td><td>25506-05&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Gedehydrateerde kwaliteit dichloromethaan</td><td>Kanto Chemical</td><td>11338-84</td><td></td></tr><tr><td>MeOH</td><td>Kanto Chemical</td><td>25183-81&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Dimethylsulfoxide</td><td>Kanto Chemical</td><td>10378-70</td><td></td></tr><tr><td>Ethylacetaat</td><td>Kanto Chemical</td><td>14029-81</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitrile</td><td>Kanto Chemical</td><td>01031-70&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>1,2-dichloorethaan</td><td>Kanto Chemical</td><td>10149-00</td><td></td></tr><tr><td>Diethylether</td><td>Kanto Chemical</td><td>14134-00&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Dichloromethaan</td><td>Kanto Chemical</td><td>10158-81</td><td></td></tr></tbody></table>

synthese van een water-oplosbaar metaal-organisch complex array

Synthesis of a Water-soluble Metal&#8211;Organic Complex Array

We demonstreren een methode voor de synthese van een in water oplosbaar multimetallisch peptidische array met een vooraf bepaalde sequentie van metaalcentra zoals Ru(II), Pt(II) en Rh(III). Het verbinding, genoemd als een in water oplosbaar metaal-organisch complex array (WSMOCA), wordt verkregen door middel van 1) de conventionele oplossingschemische bereiding van de corresponderende metaalcomplex monomeren met een 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc)-beschermde aminozuurfractie en 2) hun sequentiële koppeling samen met andere in water oplosbare organische bouweenheden op de oppervlakte-gefunctionaliseerde polymeerhars door het volgen van de procedures die oorspronkelijk zijn ontwikkeld voor de vaste-fase synthese van polypeptiden, met passende aanpassingen. Sporen van reacties bepaald door massaspectrometrische analyse bij de representatieve koppelingsstappen in fase 2 bevestigen de selectieve constructie van een vooraf bepaalde sequentie van metaalcentra samen met de peptideruggengraat. De WSMOCA die van de hars wordt afgesplitst aan het eind van fase 2 heeft een bepaald niveau van oplosbaarheid in aqueuze media afhankelijk van de pH-waarde en/of zoutgehalte, wat nuttig is voor de zuivering van de verbinding.

Figuur 1 toont de moleculaire structuur van de uiteindelijke doelverbinding, voorlopers en tussenproducten. Figuur 2 toont de beelden van de hars en figuur 3 toont de MALDI-TOF massaspectra van monsters met geselecteerd procedurestappen. Beelden uit figuur 2a tot 2h tonen de veranderingen in de kleur en het uiterlijk van de hars die ondergaat tijdens de reactie stappen in deel 2 van het protocol. MALDI-T...

Er wordt een potentiële algemene methode gepresenteerd voor de synthese van in water oplosbare multimetallische peptidische arrays die een vooraf bepaalde sequentie van metaalcentra bevatten.

Synthese van een water-oplosbaar metaal-organisch complex Array

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as ...

Het algemene doel van deze synthetische procedure is om een rationele methode te bieden voor het maken van multimetallische species met een vooraf bepaalde volgorde van metaalcentra. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen binnen het veld van de organische chemie, zoals het bouwen van een uniek, heteromeer complex met meerdere kernen, ondanks problemen met fasescheiding en resultaten met meerdere structuren. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is de brede toepasbaarheid voor diverse chemische structuren dankzij de eenvoud van het principe.De procedure zal worden gedemonstreerd door Purnandhu Bose, onderzoeker uit mijn laboratorium. Om deze procedure te starten, voegt u 135 milligram TG sieber-hars en een roerdeestalk toe aan een tweehalskolf van 10 milliliter met een afvoer aan de onderzijde, uitgerust met een glasfilter en een tweewegstopkraan. Sluit een driewegstopkraan en een glazen stop aan op de halsen van de kolf.Vervang de interne atmosfeer door stikstof met behulp van een vacuümlijn. Laat de hars vervolgens zwellen met één milliliter dichloormethaan. Voeg drie milliliter dimethylformamide en één milliliter piperidine toe aan de hars.Roer het mengsel vervolgens 2,5 uur bij kamertemperatuur. Verwijder daarna de oplossing door filtratie via de afvoer. Was de hars drie keer met telkens 3 mL methanol en dichloormethaan.Was daarna de hars vier keer met drie milliliter dichloormethaan. Combineer alle oplossingen die in de vorige stap zijn verkregen en verdun deze met niet-anhydrisch acetonitril tot een volume van 50 milliliter. Overbreng één milliliter van de resulterende oplossing naar een kwartscuvette met een optische weglengte van één centimeter en verdun het monster met twee milliliter acetonitril.Voeg vervolgens dichloormethaan, rutheniummonomeer, HBTU, DMSO en Hunig's base toe aan de gewassen hars onder een stikstofatmosfeer. Roer het mengsel gedurende 12 uur bij kamertemperatuur. Verwijder daarna de oplossing door filtratie via de afvoer.Was de hars drie keer met drie milliliter DMSO. Was de hars vervolgens drie keer met telkens drie milliliter methanol en dichloormethaan. Na het wassen met extra dichloormethaan, voeg vijf milliliter dichloormethaan, 0,28 gram benzoëzuumanhydride en 0,1 milliliter N-methylimidazool toe aan de gewassen hars onder een stikstofatmosfeer.Na het twee uur lang roeren van het mengsel bij kamertemperatuur, wordt de oplossing verwijderd door filtratie via de afvoer. Was de hars drie keer met telkens drie milliliters dichloormethaan en methanol. Zodra de hars met extra dichloormethaan is gewassen, worden de vorige stappen herhaald om het molgetal van het geladen rutheniummonomeer te kwantificeren.Voeg nu dichloormethaan, Fmoc-beschermde glutaminezuurester, HBTU, DMSO en Hunig's base toe aan de gewassen hars onder een stikstofatmosfeer. Na het herhalen van de was- en cappingstappen wordt een klein gedeelte van de hars overgebracht naar een mengsel bestaande uit 25 µL trifluorazijnzuur, 0,5 µL triethylsilaan en 47 µL 1,2-dichloorethaan. Verhit het mengsel gedurende 0,5 uur met ultrasone trillingen.Herhaal de vorige stappen op het resterende hars in de kolf om het aantal mol van de geladen Fmoc-beschermde glutaminezuurestermonomeer te kwantificeren. Na het herhalen van de vorige stappen met platina- en rhodiummonomeren, voegt u dichloormethaan, TEGU-zuur, HBTU, dichloormethaan en Hunig's base toe aan het gewassen hars onder een stikstofatmosfeer. Na het 12 uur roeren van het mengsel bij kamertemperatuur, verwijdert u de oplossing door filtratie via de afvoer.Was de hars twee keer met drie milliliter DMSO. Was de hars vervolgens drie keer met telkens drie milliliter methanol en dichloormethaan. Nadat de hars met extra dichloormethaan is gewassen, wordt deze drie keer gewassen met vier milliliter diethylether.Zwell de hars met één milliliter dichloormethaan nadat deze onder vacuüm is gedroogd. Voeg aan de suspensie een mengsel toe bestaande uit 0,1 milliliter trifluorazijnzuur, 20 microliters triethylsilaan en 1,9 milliliter 1,2-dichloorethaan. Roer het mengsel 12 uur lang bij kamertemperatuur.Verwijder daarna de oplossing door filtratie via de afvoer en voeg vervolgens een nieuw mengsel van trifluorazijnzuur, triethylsilaan en 1,2-dichloorethaan toe aan de hars. Roer het mengsel gedurende één uur bij kamertemperatuur en stop daarna met roeren. De moleculaire structuren van de uiteindelijke doelverbinding, precursoren en tussenproducten worden hier getoond.De multi TOF-massaspectra van de monsters bij geselecteerde procedurele stappen worden hier getoond, wat het vermogen van deze analysetechniek demonstreert om reacties te volgen en de aanwezigheid van doelsoorten te bevestigen. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u multi-metallische soorten met nauwkeurig ontworpen metaalcentra kunt maken.

synthesis-of-a-water-soluble-metalorganic-complex-array

Research

JoVE Journal

Chemistry

Scheikunde

Synthese, activering, en karakterisering van opzettelijk ontworpen metaal-organische raamwerk materialen is een uitdaging, vooral als bouwstenen onverenigbaar zijn of ongewenste polymorfe zijn thermodynamisch bevoordeeld ten opzichte van de gewenste vormen. We beschrijven hoe toepassingen van oplosmiddelhoudende bijgestaan ​​linker uitwisseling, poeder röntgendiffractie in haarvaten en activering via superkritische CO 2 drogen, kan een aantal van deze uitdagingen aan te pakken.

Synthese en karakterisering van gefunctionaliseerde metaal-organische roosters

De disproportionatiereactie van een metastabiel Sn(I) chloride oplossing, verkregen via de preparatieve co-condensatietechniek, wordt gebruikt voor de synthese van een metalloïde tinclusterverbinding.

De synthese van [Sn<sub&gt; 10</sub&gt; (Si (SiMe<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 4</sub&gt;]<sup&gt; 2</sup<sup&gt; -</sup&gt; Met behulp van een Metastabiel Sn (I) Halide Solution bereid met een Co-condensatie Techniek

Hier presenteren we een één-pot, overgang-metaalvrije synthese van thiolen en thioesters van aromatische halogeniden en natrium thiomethoxide, gevolgd door de voorbereiding van enkele kristallen van een metaal-dithiolene-netwerk met behulp van thiol soorten gegenereerd in situ van de meer stabiele en hanteerbare thio-ester.

Synthese van een Thiol bouwsteen voor de kristallisatie van een halfgeleidende Gyroidal metaal-zwavel-kader

Hier demonstreren we een protocol voor de tweestapssynthese van enkelkristallijne kernschillen met behulp van een niet-isostructureel metaal-organisch raamwerk (MOF)-paar, HKUST-1 en MOF-5, die goed op elkaar afgestemde kristalroosters hebben.

Synthese van enkelkristallijne kern-schil metaal-organische raamwerken

Hier beschrijven we een protocol voor de synthese van laagwaardige metaal-organische raamwerken (LVMOF's) uit laagwaardige metalen en multitopische fosfine-linkers onder luchtvrije omstandigheden. De resulterende materialen hebben potentiële toepassingen als heterogene katalysatornabootsingen van homogene katalysatoren op basis van laagwaardig metaal.

Experimentele benaderingen voor de synthese van laagwaardige metaal-organische raamwerken uit multitopische fosfine-linkers

De gerichte synthese van nieuwe metaal-organische raamwerken (MOF's) is moeilijk en hun ontdekking hangt af van de kennis en creativiteit van de chemicus. Met methoden met hoge doorvoer kunnen complexe synthetische parametervelden snel en efficiënt worden verkend, waardoor het proces van het vinden van kristallijne verbindingen en het identificeren van synthetische en structurele trends wordt versneld.

Ontdekking en synthese optimalisatie van isoreticulaire Al(III) op fosfonaat gebaseerde metaal-organische raamwerkverbindingen met behulp van high-throughput methoden

Post-synthetische liganduitwisseling (PSE) is een veelzijdig en krachtig hulpmiddel voor het installeren van functionele groepen in metaal-organische raamwerken (MOFs). Het blootstellen van MOFs aan oplossingen die triazool- en tetrazol-gefunctionaliseerde liganden bevatten, kan deze heterocyclische moieties opnemen in Zr-MOFs via PSE-processen.

Synthese van triazol en tetrazol-gefunctionaliseerde Zr-gebaseerde metaal-organische raamwerken door post-synthetische liganduitwisseling

Een protocol voor de synthese en karakterisering van zelfgeassembleerde metaal-organische raamwerkmonolagen wordt geleverd met behulp van polymeergeënte, metaal-organische raamwerk (MOF) kristallen. De procedure toont aan dat polymeer-geënte MOF-deeltjes zichzelf kunnen assembleren op een lucht-watergrensvlak, wat resulteert in goed gevormde, vrijstaande monolaagstructuren, zoals blijkt uit scanning-elektronenmicroscopiebeeldvorming.

Synthese en karakterisering van zelf-geassembleerde metaal-organische raamwerk monolagen met behulp van polymeer-gecoate deeltjes

Fluorescentie sensoren zijn krachtige hulpmiddelen in life science. Hier beschrijven we een methode te synthetiseren en te gebruiken dendrimeer gebaseerde fluorescente sensoren pH meten in levende cellen en in vivo. De dendritische steiger versterkt de eigenschappen van geconjugeerde fluorescente kleurstoffen leidt tot betere detectie eigenschappen.

Synthese, Cellular Levering en<em&gt; In vivo</em&gt; Toepassing van Dendrimeer-gebaseerde pH Sensoren

Verschillende procedures worden geschetst om atomair gedefinieerde templates voor te bereiden op epitaxiale groei van complexe oxide deklagen. Chemische behandeling van enkele kristallijne SrTiO 3 (001) en DYSCO 3 (110) substraten werden uitgevoerd om atomair glad, enkel beëindigd oppervlakken te verkrijgen. Ca 2 Nb 3 O 10 - nanosheets werden gebruikt om atomair gedefinieerde templates op willekeurige substraten te creëren.

Atomair gedefinieerde templates voor epitaxiale groei van complexe oxide deklagen

Leer de synthese van wateroplosbare multimetallische peptidische arrays met een vooraf bepaalde volgorde van metalen. Deze methode biedt een rationele aanpak voor het creëren van unieke heteromere complexen in de organische chemie.

Synthese van een water-oplosbaar metaal-organisch complex Array

Meer video's verkennen