A hidrólise de um Ni-base de Schiff complexa usando condies adequadas para a retenção dos grupos protectores ácido-lábil

O objetivo geral deste procedimento é isolar convenientemente aminoácidos não naturais de um complexo com base em níquel, e posteriormente proteger esses aminoácidos com Fmoc. Este método pode ajudar a responder questões fundamentais na área de química orgânica, como a forma de sintetizar aminoácidos não naturais de maneira mais simples. A principal vantagem desta técnica é que ela permite o isolamento de aminoácidos com grupos protetores de cadeia lateral lábeis ao ácido a partir de um complexo com base em níquel.

Indivíduos novos neste método enfrentarão dificuldades porque há uma solubilidade limitada do complexo de níquel em solventes orgânicos. O DMF é o solvente mais apropriado porque pode solubilizar o complexo e é miscível com água. Tivemos pela primeira vez a ideia para este método quando recebemos orientação de nosso professor de química inorgânica, Dr. Boron, sobre níquel e agentes quelantes de metais.

Para iniciar este procedimento, adicione 40 mililitros de DMF a um balão de fundo redondo de 250 mililitros. Dissolva um milimol do complexo de base de níquel PBB no DMF com agitação à temperatura ambiente. Em seguida, adicione 60 mililitros de solução aquosa de EDTA 0,2 molar com pH 4,5.

Usando um bastão de agitação magnético e uma placa de agitação, agite a solução durante a noite. Após a conclusão da reação, transfira a solução para um funil de separação de 250 mililitros. Adicione 50 mililitros de DCM.

Em seguida, tampe o funil de separação e agite. Drene a lavagem orgânica para um béquer de resíduo. Repita o processo de adicionar DCM, agitar e remover a lavagem orgânica três vezes.

Após isso, colete a camada aquosa remanescente em um balão de fundo redondo de 250 mililitros. Primeiro, use bicarbonato de sódio sólido para ajustar o pH da camada aquosa isolada a pH sete. Em seguida, adicione 168 miligramas de bicarbonato de sódio.

Agite a solução utilizando a barra de agitação magnética e a placa de agitação. É fundamental ajustar o pH a sete para adicionar duas equivalentes de bicarbonato de sódio. Isso é importante porque a solução precisa ser levemente básica para facilitar a proteção com Fmoc.

Em um frasco de 10 mililitros, dissolva 337 miligramas do éster de Fmoc e hidroxissuccinimida e cinco mililitros de dioxano. Transfira esta mistura para a solução aquosa e agite durante a noite. No dia seguinte, use ácido clorídrico 1 molar para acidificar a solução até pH 2.

Após essa transferência, coloque a reação em um funil de separação de 250 mililitros. Adicione 50 mililitros de acetato FO. É importante que o pH não caia abaixo de dois e que a etapa seja concluída rapidamente.

A falha em fazê-lo pode resultar na perda dos grupos protetores da cadeia lateral. Tampe o funil de separação e misture bem. Em seguida, colete a camada orgânica em um frasco Erlenmeyer de 250 mililitros.

Repita o processo de adição de acetato de etila, mistura e coleta da camada orgânica mais duas vezes, combinando os extratos orgânicos. Em seguida, seque os extratos orgânicos combinados com aproximadamente três gramas de sulfato de magnésio. Utilizando um evaporador rotatório, concentre os extratos orgânicos combinados para obter o aminoácido protegido com Fmoc bruto.

Neste estudo, um esqueleto de aminoácido é isolado de um complexo com base em níquel sob condições brandas de pH e, posteriormente, sofre proteção com Fmoc por meio de duas etapas críticas. Na primeira etapa, uma solução de água em DMF contendo EDTA é agitada para facilitar a liberação do aminoácido do complexo. Após o aminoácido liberado ser isolado e extraído, ele é submetido a condições de proteção com Fmoc, resultando em um aminoácido protegido com Fmoc.

O andamento da reação de hidrólise é acompanhado por meio da mudança de cor da solução, que passa de vermelha a branca. Reações que envolvem menos de oito equivalentes de EDTA apresentam alguma transição de cor, mas são sempre incompletas. Já as reações sem EDTA não apresentam qualquer mudança de cor.

Portanto, são necessários pelo menos oito equivalentes de EDTA para levar a reação à conclusão. Em seguida, avalia-se o pH efetivo na reação de hidrólise. A hidrólise bem-sucedida é observada em condições de pH que variam de 4,5 a 7,5, à temperatura ambiente e com agitação durante a noite.

O que demonstra a flexibilidade da hidrólise com EDTA. A viabilidade dessas condições de hidrólise é então testada utilizando uma variedade de aminoácidos com grupos protetores de cadeia lateral diferentes. Em cada caso, os grupos protetores de cadeia lateral são totalmente retidos, conforme evidenciado por RMN de próton.

Uma vez dominada, esta técnica pode ser realizada em 48 horas, se for executada corretamente. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar-se de manter o nível de pH especificado descrito ao longo do texto. Após este procedimento, outros métodos, como a hidrólise de outros aminoácidos com grupos protetores de cadeia lateral lábeis ao ácido, podem ser realizados para responder perguntas adicionais, como a utilidade desta técnica em uma variedade de substratos.

Após seu desenvolvimento, esta técnica abrirá caminho para pesquisadores na área de síntese orgânica explorarem a síntese de aminoácidos não naturais com grupos protetores de cadeia lateral lábeis ao ácido. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como isolar aminoácidos de um complexo de base de níquel PPB usando condições de reação com faixas de pH suaves. Não se esqueça de que trabalhar com solventes orgânicos, especificamente DMF, pode ser extremamente perigoso e precauções, como o uso de equipamentos de proteção individual, devem sempre ser tomadas ao realizar este procedimento.