Method Article

Synthese van een water-oplosbaar metaal-organisch complex Array

DOI:

10.3791/54513

⸱

October 8th, 2016

 ,  ,  , 
1International Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science, 2Department of Chemistry, University of California–Berkeley, 3Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 4Kavli Energy NanoSciences Institute at Berkeley, University of California–Berkeley

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

A potential general method for the synthesis of water-soluble multimetallic peptidic arrays containing a predetermined sequence of metal centers is presented.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as Ru(II), Pt(II), and Rh(III). The compound, named as a water-soluble metal-organic complex array (WSMOCA), is obtained through 1) the conventional solution-chemistry-based preparation of the corresponding metal complex monomers having a 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc)-protected amino acid moiety and 2) their sequential coupling together with other water-soluble organic building units on the surface-functionalized polymeric resin by following the procedures originally developed for the solid-phase synthesis of polypeptides, with proper modifications. Traces of reactions determined by mass spectrometric analysis at the representative coupling steps in stage 2 confirm the selective construction of a predetermined sequence of metal centers along with the peptide backbone. The WSMOCA cleaved from the resin at the end of stage 2 has a certain level of solubility in aqueous media dependent on the pH value and/or salt content, which is useful for the purification of the compound.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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 eenvoudi....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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)

  1. Bereiding van Ru monomeer 2
    1. 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.
    2. 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.
    3. Koel het reactiemengsel ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

This work was supported by the World Premier International Research Center (WPI) Initiative on Materials Nanoarchitectonics and a Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research (No. 26620139), both of which were provided from MEXT, Japan.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Dichloro(1,5-cyclooctadiene)platinum(II)TCID3592
Rhodium(III) chloride trihydrateKanto Chemical36018-62
Phosphate buffered saline, tabletSigma AldrichP4417-50TAB 
NovaSyn TG Sieber resinNovabiochem8.55013.0005
HBTUTCIB1657
Benzoic anhydrideKanto Chemical04116-30
Trifluoroacetic acidKanto Chemical40578-30
TriethylsilaneTCIT0662
2-[2-(2-Methoxyethoxy)ethoxy]acetic acidSigma Aldrich407003Dried over 3 Å sieves
DithranolWako Pure Chemical Industries191502
N-methylimidazoleTCIM0508
PiperidineKanto Chemical32249-30
4'-(4-methylphenyl)-2,2':6',2"-terpyridineSigma Aldrich496375
Dehydrated grade dimethylsulfoxideKanto Chemical10380-05 
Dehydrated grade methanolKanto Chemical25506-05 
Dehydrated grade dichloromethaneKanto Chemical11338-84
MeOHKanto Chemical25183-81 
DimethylsulfoxideKanto Chemical10378-70
Ethyl acetateKanto Chemical14029-81
AcetonitrileKanto Chemical01031-70 
1,2-dichloroethaneKanto Chemical10149-00
Diethyl etherKanto Chemical14134-00 
DichloromethaneKanto Chemical10158-81

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Takanashi, K., et al. Heterometal Assembly in Dendritic Polyphenylazomethines. Bull. Chem. Soc. Jpn. 80, 1563-1572 (2007).
  2. Packheiser, R., Ecorchard, P., Rüffer, T., Lang, H. Heteromultimetallic Transition Metal Complexes Based on Unsymmetri....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Metal Organic Complex ArraySolid Phase SynthesisPeptidic ArrayMetal Complex MonomersFmoc Protected Amino AcidSequential CouplingMass Spectrometric AnalysisWater Soluble CompoundPolymeric ResinRuthenium Monomer

Related Articles