Summary
Bir protokol bilgi kodlanmış peptoid oligomers sentezi için ve dinamik kovalent reaktan çiftleri ve Lewis asidik nadir toprak olarak aminler ve aldehitler kullanarak moleküler merdivenler içine bu peptoidlerin dizi yönelimli kendini montaj için sunulmaktadır metal çok rol reaktifler olarak triflates.
Abstract
Bu protokol, bilgi kodlu oligomerik iplikçiklerin kendi kendine montajı sırasında gözlenen kinetik ziyneti atlatmak için Lewis asidik çok rol reaktiflerinin kullanımını, tamamlayıcı nükleik asit dizilerinin kendi kendine montajı için kullanılan termal bisikleti taklit edecek şekilde eşleştirilmiş dinamik kovalent etkileşimler aracılığında, kendi kendine biraraya getirmek için sunar. Aldehit ve amin kolye moieties taşıyan primer amin monomerler dinamik kovalent reaktan çiftleri olarak kullanılmak üzere ortogonal koruma grupları ile fonksiyonelleştirilmiştir. Modifiye edilmiş bir otomatik peptit synthesizer kullanılarak, birincil amin monomerleri katı fazsubmonomer sentezi yoluyla oligo (peptoid) iplikçiklerine kodlanır. Yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ve elektrosprey iyonizasyon kütle spektrometresi (ESI-MS) ile karakterizasyon ile saflaştırma üzerine, diziye özgü oligomerler, hem aldehit moieties'ı korumadan çıkaran hem de iplikçiklerin tamamen ayrışması gibi reaktan çifti dengesini etkileyen Lewis asidik nadir toprak metal triflate'nin yüksek yüklenmesine maruz kalırlar. Daha sonra, Lewis asit bir kısmını ayıklanır, matris destekli lazer desorpsiyon / iyonizasyon kütle spektrometresi (MALDI-MS) ile karakterize bilgi kodlanmış moleküler merdivenler oluşturmak için tamamlayıcı dizi-özgü iplikçiklerin annealing sağlayan. Bu raporda özetlenen basit prosedür, dinamik kovalent montaj alanında yaygın olarak yaşanan kinetik tuzakları atlatmaktadır ve sağlam, karmaşık mimarilerin gelecekteki tasarımı için bir platform görevi görehizmet vermektedir.
Introduction
Kendi kendine montaj ilerleme, hangi küçük alt birimlerin termodinamik tahrikli yollar aracılığıyla daha büyük mimariler üretmek süreci, makro üzerinde geliştirilmiş kontrol sağlanmıştır- ve supra-moleküler nanostructures genellikle π-istifleme ve hidrojen yapıştırma gibi moleküler etkileşimleri istismar ederek1,2,3,4. Özellikle, nükleik asitler (yani, polinükleotidler) Watson-Crick baz eşleştirme tarafından sağlanan yüksek bilgi yoğunluğu karmaşık, dizi seçici yapıların montaj izin olarak son derece çok yönlü nano-inşaat medya olarak ortaya çıkmıştır4,5. Bu geçici intermoleküler bağların doğal olarak düşük mukavemeti alt birim yeniden düzenlenmesini ve hata düzeltmesini sağlarken, ortaya çıkan yapılar genellikle termal ve mekanik bozulmaya karşı duyarlıdır6. Buna karşılık, dinamik kovalent etkileşimler7,8,9, hafif koşullar altında geri dönüşümlü veya yeniden düzenlenebilir ve son zamanlarda merdivenler 10 gibi karmaşık makromoleküller verim için istihdam edilmiştir kovalent bağ oluşturan reaksiyonlar bir sınıf10,11,12,13, kafesler14,15,16, veyığınlar 17, teklif artan bağ mukavemetleri ve sağlam yapılar. Ne yazık ki, yeniden düzenleme ve hata kontrol kapasitesi bu kovalent türlerin nispeten düşük yeniden düzenleme oranları ile azalır, istenilen ürünler18içine kendi kendine montaj için kapasitelerini azaltarak. Bu kinetik bindirme adresi için, katalizörler veya sert reaksiyon koşulları genellikle basit yapı taşları ile birlikte kullanılmaktadır. Burada, melezleşmenin oligomer kalıntı dizilerinde kodlanmış bilgiler tarafından yönlendirildiği, diziye özgü oligomerlerden moleküler merdivenlerin kendi kendine biraraya getirilmesini sağlamak için kinetik bindirmeyi atlatan bir süreç rapor ediyoruz.
Sentetik erişilebilirlik leri göz önüne alındığında, poli (N-ikame glisin)'s (yani, peptoidler) moleküler merdivenlerin monte edildiği oligomerik öncüller olarak istihdam edilmektedir19. Peptoidler, α-karbon20ile birleştiğinde omurga kaynaklı nitrojene kolye gruplarının yapıştırıldığı peptidlerin yapısal izomerleridir. Katı faz sentezi kullanılarak, peptoid zinciri boyunca dinamik kovalent kolye gruplarının tam yerleşimi kolayca elde edilir, karmaşık supramoleküler yapılar içine monte edebilirsiniz öncüolistlerin tasarımı için izin21.
Imine bağlantısının dinamik kovalent yeniden düzenlenmesi bu prosedürde imine üreten yoğuşma reaksiyonu, her bağ 18 g/mol22'likbir kütle azalması ile sonuçlandığı için kütle spektrometresi ile kendi kendini birleştirmeyi karakterize etmek için uygun bir araç sağladığından kullanılır. Ayrıca, amin ve aldehit reaktanları ve imine ürün arasındaki denge asit konsantrasyonu değiştirerek çeşitli olabilir. Özellikle, nadir toprak metal triflates dengeyi etkilemek için kullanılır, ve ayrıca etilen asetal korumalı aldehitler korumak23,24,25. Not alabilmek için, skandum triflate zaten yaygın oda sıcaklığında kovalent organik çerçevelerin sentezine yardımcı kovalent organik çerçeveler (COFs) sentezine yardımcı son başarısı da dahil olmak üzere dinamik kovalent öz-montaj alanında kullanılır26,27. Ayrıca, oligo (peptoid) dizilerinin ve nadir toprak metal triflate'nin zıt çözünürlüğü sıvı-sıvı ekstraksiyonu yoluyla denge kontrolü sağlar. Bildirilen süreç, bilgi yönelimli kendi kendine montaj engelleyen kinetik engelleri aşmak için bu denetim kullanır.
Protocol
DİkKAT: Bu protokolde kullanılan çeşitli kimyasallar aşındırıcı, yanıcı veya toksiktir ve sadece kimyasal bir duman başlığı altında kullanılmalıdır. Lütfen kullanmadan önce uygun kişisel koruyucu ekipmanı kullanın ve ilgili tüm güvenlik veri sayfalarına (SDS) başvurun.
1. Monomer sentezi
NOT: Primer aminler yayınlanan yaklaşımlara göre sentezlendi.
- 4-(2-aminoetil)-N-(allylkarboniloksi)fenilin (Npam)25,28 sentezi
- %10 asetik asit (sulu çözelti, v/v) 150 mL'ye 4-(2-aminoetil)anilin 5,0 g (36,7 mmol) ekleyin.
NOT: Zayıf asit kullanımı, iki grup arasındaki pK değeri ndeki büyük fark nedeniyle alephatik amini etkilemeden aromatik aminin seçici olarak korunmasını sağlar. - 1,4-dioksan 150 mL'de 4,9 g (40,4 mmol; 1,1 equiv.) allyl kloroformate çözeltisi hazırlayın.
- Çözeltileri manyetik bir karıştırma çubuğuyla donatılmış 500 mL yuvarlak alt şişede birleştirin ve reaksiyon karışımını bir gecede oda sıcaklığında karıştırın.
- Reaksiyonu hızlandırmak için 500 mL deiyonize (DI) su ile seyreltin ve diethyl eter ile yıkayın (Et2O, 300 mL × 3). Organik kesirleri atın.
- 2 M NaOH (sulu çözelti) ekleyerek sulu fazı pH 14'e ayarlayın ve Et2O (150 mL × 3) ile ekstratlayın.
- Organik kesirleri birleştirin ve DI suyu (150 mL × 3) ile yıkayın.
- Na2SO4üzerinde kuru, sonra filtre.
- Azaltılmış basınç altında kuruluk buharlaşır.
- Nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi ile izole ürünün kimliğini doğrulayın, Npam. Aşağıdaki sonuçları bekleyin: 1H NMR (500 MHz, CdCl3) δ: 7.31 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar), 7.14 (d, J = 8.5 Hz, 2H, Ar), 6.65 (s, 1H, -NH-), 6.04 – 5.89 (m, 1H, -CH=CH2), 5.36 (dq, dq J = 17.1, 1.6 Hz, 1H, -CH=CH),5.26 (dq, J = 10.5, 1.4 Hz, 1H, -CH=CHH), 4.66 (dt, J = 5.8, 1.5 Hz, 2H, -CH2-CH=CH2), 2.94 (t, J = 6.8 Hz, 2H,-H H 2-NH2), 2,70 (t, J = 6.8 Hz, 2H, -CH2-Ar), 1.04 (s, 2H, -CH2-NH2). 13.000 C NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 154,85, 137,00, 134,98, 133,51, 129,36, 119,41, 116,92, 65,62, 59,89, 43,47, 38,72.
NOT: Ürün açık sarı bir katıdır ve genel verim %69'dur. Ürünü daha fazla saflaştırma dan kullanın.
- %10 asetik asit (sulu çözelti, v/v) 150 mL'ye 4-(2-aminoetil)anilin 5,0 g (36,7 mmol) ekleyin.
- 4-(1,3-dioksilosipent-2-yl)benzonitril29,30 sentezi
- 200 mL toluen de 4-cyanobenzaldehit 25 g (0.19 mol) çözünür.
- 42,2 mL (0,768 mmol; 4 equiv.) etilen glikol ve 0,02 g (0,1 mmol; 0,05 mol%) ekleyin reaksiyon karışımına tolüen-p-sülfonik asit.
- Reaksiyon sırasında oluşan suyu çıkarmak için Dean-Stark tuzağı (yani azeotropik damıtma) kullanarak 120 °C'de bir gecede karıştırın ve reflüyü karıştırın.
- Reaksiyon tamamlandıktan ve oda sıcaklığına kadar soğuduktan sonra 40 mL %5 NaHCO3 (w/v) sulu çözelti ekleyin.
- Organik tabaka ayıklayın ve DI su ile üç kez yıkayın.
- Na2SO4üzerinde kuru, sonra filtre.
- Azaltılmış basınç altında kuruluk buharlaşır.
- NMR spektroskopisi ile yalıtılmış ürünün kimliğini doğrulayın. Aşağıdaki sonuçları bekleyin: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7,67 (d, J = 8.0, 2H, Ar), 7.59 (d, J = 8.4, 2H, Ar), 5.84 (s, 1H, CH), 4.12 - 4.03 (AAˈBB, 4H,(CH O)2). 13.000 C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 143,20, 132,34, 127,30, 118,72, 113,02, 102,56, 65,57.
NOT: Ürün beyaz kristal katı dır ve genel verim %86'dır. Ürünü daha fazla saflaştırma dan kullanın.
- 4-(1,3-dioksilosiyerpen-2-yl)benzilemin (Npal)29 sentezi
- 10 g (0.057 mol) 4-(1,3-dioksilospent-2-yl)benzonitril 100 mL susuz Et2O bir çözelti hazırlayın.
- LiAlH'den 4 ila 100 mL'lik 4,3 g (0,11 mol; 2equiv.) yuvara 0 °C'de yuvarlak bir alt şişeye4,3 g (0,11 mol; 2 equiv.) ekleyin. İyi bir şekilde karışık bir süspansiyon oluşturmak için karıştırın ve argon dolu bir balon kullanarak sistemi hareketsiz bir atmosferin altında kapatın. Tartım için kullanılanekipmanlarda etanol ile dikkatlice söndürün.
DİkKAT: Lityum alüminyum hidrit (LiAlH4) hafif bir pirofondur; inert gaz altında kolu ve nemden koruyun. - Reaksiyon karışımını 0 °C sıcaklıkta korurken ilave huni veya şırınga pompası kullanarak 4-((1,3-dioksilospent-2-yl)benzonitril çözeltisini yavaşça ekleyin.
- Reaksiyon karışımını 0 °C'de 4 saat karıştırın ve ardından oda sıcaklığında 12 saat pişirin.
- Reaksiyon tamamlandıktan ve 0 °C'ye kadar soğuduktan sonra yavaşça %95 etanol (30 mL) ekleyin. Suya %50 etanol ekleyerek daha fazla söndürme (v/v, 20 mL). Bir kabarcık söndürme işlemini izlemek için kullanılabilir.
NOT: Yeterli kıpırdanarak oranını korumak için gerektiği kadar ilave susuz Et2O ekleyin. - Eter supernatant ayırın ve azaltılmış basınç altında kuruluk buharlaşır.
- Elde edilen yağı 0,45 m şırınga filtresinden süzün.
- NMR spektroskopisi ile izole ürünün kimliğini doğrulayın, NpaI. Aşağıdaki sonuçları bekleyin: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.44 (d, J = 8, 2H, Ar), 7.32 (d, J = 8, 2H, Ar), 5.80 (s, 1H, CH), 4.14 - 4.0 (AAˈBB, 4H, (CH2O)2),3.87 (s, 2H, -CH2-NH2). 13.000 C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 144,53, 136,53, 127,16, 126,77, 103,72, 65,39, 46,35.
NOT: Ürün sarı bir yağdır ve toplam verim %70'tir. Ürünü daha fazla saflaştırma dan kullanın.
- 2-(2-etoksietoksi)etil tosylatin sentezi29,31
- 20 g (0,15 mol) dietilen glikol monoetil eter ve 50 mL tetrahidrofuran (THF) ekleyin 250 mL yuvarlak alt şişebir manyetik karıştırıcı ile.
- 0 °C'ye kadar soğutun ve argon dolu bir balon kullanarak sistemi hareketsiz bir atmosferaltında kapatın.
- 6 M sulu NaOH (2 equiv.) 50 mL ekleyin.
- THF'nin 80 mL'sinde 54 g (0,28 mol; 2 equiv.) tosil klorür çözün ve çözelti karışımına çözeltiyi damlacık ekleyin. 0 °C'de 1 saat karıştırın.
- Reaksiyon karışımının oda sıcaklığına ulaşmasına izin verin ve bir saat daha karıştırın.
- Reaksiyon karışımını Et2O (400 mL) ile ayıklayın.
- Organik katmanı 1 M NaOH ile, ardından DI suyu ile yıkayın.
- Na2SO4üzerinde kuru, sonra filtre.
- Azaltılmış basınç altında kuruluk buharlaşır.
- NMR spektroskopisi ile yalıtılmış ürünün kimliğini doğrulayın. Aşağıdaki sonuçları bekleyin: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7,78 (d, J = 8.0, 2H, -S-C=CH-CH),7.33 (d, J = 8.5, 2H, -S-C=CH-CH), 4.15 (t, J = 5.0, 2H, -CH2-CH2-O-Ts), 3.68 (t, J = 5.0, 2H, CH2-CH2-O-Ts), 3.60-3.42 (m, 6H, O-CH2-CH2-O-CH2-CH3),2.43 (s, 3H, C-CH3), 1,17 (t, J = 7.0, 3H, O-CH2-CH3). 13.000 C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 144,79, 132,95, 130,26, 129,80, 127,90, 126,95, 70,75, 69,68, 69,29, 68,61, 66,57, 21,56, 15,11.
NOT: Ürün renksiz bir sıvıdır ve genel verim %98'dir. Ürünü daha fazla saflaştırma dan kullanın.
- 2-(2-etoksietoksi)etil azit 29,31 sentezi
- 40 g (0.14 mol) 2-(2-etoksietoksi)etil tosylat250 mL dimetilformamid (DMF) içinde manyetik karıştırıcı ile yuvarlak bir alt şişede çözün. Sistemi argon dolu bir balon kullanarak durağan bir atmosferin altına kapatın.
- Reaksiyon karışımına NaN3'ün 32 g (0,49 mol; 3,5 equiv.) ekleyin.
DİkKAT: NaN3tartMa yaparken metal spatula kullanmayın. NaN3 kurşun ve bakır ile reaksiyona sokarak yüksek patlayıcı metal azide oluşumuna neden olabilir. Yutulması veya deri ile temas halinde akut toksik ve ölümcüldür. - Reaksiyon karışımını 60 °C'ye ısıtın ve 36 saat boyunca çalıştırın. Sonra oda sıcaklığına kadar soğutun.
- Büyük miktarda su (500 mL) ile seyreltin ve Et2O (150 mL × 3) ile ekstrakt.
- Organik tabakaizole ve su yıkar gerçekleştirin.
- Na2SO4üzerinde kuru, sonra filtre.
- Azaltılmış basınç altında kuruluk buharlaşır.
- NMR spektroskopisi ile yalıtılmış ürünün kimliğini doğrulayın. Aşağıdaki sonuçları bekleyin: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 3,64 (m, 4H, O-CH2-CH2-O), 3,58 (m, 2H, N3-CH2-CH2-O), 3,51 (q, J = 7,5, 2H, O-CH2-CH3),3,38 (t, J = 5.0, 2H, N3-CH2-CH2-O), 1.19 (t, J = 7.5, 3H, O-CH2-CH3). 13.000 C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 70,70, 69,97, 69,80, 66,63, 50,60, 15,08.
NOT: Ürün sarı bir sıvıdır ve toplam verim %85'tir. Ürünü daha fazla saflaştırma dan kullanın.
- 2-(2-etoksietoksi)etitamin (Neee)29,31 sentezi
- 20 g (0,13 mol) 2-(2-ethoxyethoxy)etil azit 160 mL THF'de 500 mL yuvarlak alt şişede bir manyetik karıştırıcı ile çözün.
- 40 g (0.15 mol, 1.1 equiv.) triphenylphosphine ekleyin ve argon altında oda sıcaklığında gece boyunca karıştırın.
- Reaksiyon karışımını suyla (220 mL) söndürün ve başka bir gün daha karıştırmasını bekleyin.
- Elde edilen çözeltiyi tolüen ile yıkayın ve ardından diklorometan (DCM).
- Vakum altında sulu tabaka buharlaştırmak.
- NMR spektroskopisi ile izole ürünün kimliğini doğrulayın, Neee. Aşağıdaki sonuçları bekleyin: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 3.62-3.42 (m, 8H, NH2-CH2-CH2-O-CH2-CH2-CH3),2,82 (m, 2H, NH2-CH2-CH2-O), 1,48 (s, 2H, NH2), 1,16 (t, J = 7.5, 3H, O-CH2-CH3). 13.000 C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 73.14, 70.72, 69.64, 66.45, 41.35, 15.00.
NOT: Ürün sarı bir sıvıdır ve toplam verim %58'dir. Ürünü daha fazla saflaştırma dan kullanın.
2. Oligo (peptoids) katı faz submonomer sentezi
NOT: Katı faz sentezine (SPS) altmonomer yaklaşımı, yüksek bağlantı verimliliğine sahip sekansa özgü oligomerlerin üretilmesini sağladığı için kullanılmıştır. Otomatik bir peptit synthesizer hızla oligo (peptoids) oluşturmak için adapte edildi. Ayarlar farklı enstrümantasyon için değişiklik gerektirebilir.
- Hazırlık
- 0,125 g Fmoc-Photolabile SS reçine (0,8 mmol/g tipik yükleme, 0,1 mmol ölçek, 100-200 örgü, %1 DVB) ağırlığında ve fritted otomatik synthesizer reaksiyon kabına ekleyin. Kabı synthesizer'ın mikrodalga kısmına yerleştirin.
- Ana çözücü şişeyi DMF ve deprotection şişesini DMF'de (v/v) %20 4-metilpiperidin ile doldurun. Boş atıklar.
- DMF'de toplam hacimleri 1,5 mL × olan (sıralı kalıntı sayısı) + 5 mL ile bromoasetik asit ve N,N'-diisopropilkarbodiimide (DIC) 1 M çözeltisi hazırlayın. Ekstra 5 mL, makineye hava girmemesini sağlar. 5 mL kapama çözümü yapmak için DMF'ye 0,47 mL asetik anhidrit ekleyin.
DİkDik ciddi göz hasarına, cilt tahrişine ve duyarlılığa, solunum tahrişine ve duyarlılığa neden olabilir. - Her birincil amin 0.5 M çözeltileri hazırlayın (Npam, Npal, Neee, ve Nma (2-methoxyethylammine)) N-metil-2-pyrrolidone (NMP) deplasman adımı için kullanılan. Primer amin çözeltilerinin toplam hacimleri 2,5 mL × (uygun primer amin kalıntısı sayısı) + 2,5 mL olmalıdır.
- Otomatik synthesizer manifolduna tüm çözümleri ekleyin.
- Sentez
NOT: Otomatik bir peptit sentezleyici kullanarak gerçekleştirin.- 10 mL DMF ile oda sıcaklığında resenin5 dk ile şişin. Reaksiyon kabını boşaltın.
- Fmoc grubunu 75 °C'de 30 s ve 90 s 90 s 90 °C'de 30%4-metilpiperidin çözeltisinin 3 mL'si ile cleave. Gemiyi boşaltın. Tekrar. DMF (2 mL × 2) ile yıkayın.
- Damara bromoasetik asit çözeltisinin 1,5 mL'sini ve DIC çözeltisinin 1,5 mL'sini ekleyin. Bromoasetilasyon reaksiyonu gerçekleştirmek için reaksiyonu 75 °C'de 4,5 dk ısıtın. Reçiyiyi yıkayın (5 mL DMF × 3).
- Reaksiyon kabına 2,5 mL primer amin monomer çözeltisi ekleyerek yer değiştirme reaksiyonu gerçekleştirin. 4,5 dk. Rekarn yıkamak için 75 °C'de ısıtın (5 mL DMF × 3).
- Adımları 2.2.3'e tekrarlayın. ve 2.2.4. adım 2.2.4'te kullanılan birincil amin monomerinin yerine sırayla oligo (peptoid) zincirini sıraya özgü bir şekilde büyütmek.
- Son deplasman adımından sonra, asetetik anhidrit çözeltisinin 2,5 mL'si ve DIC çözeltisinin 2 mL'sini ekleyerek sırayı kaplayın. Isı 50 °C'de 2 dk. Rekarnı yıkayın (5 mL DMF × 6).
- Reçineyi 3 yönlü stopcock ile donatılmış bir cam reaksiyon kabına aktarın. Cam reaksiyon kabı, boncukların duvarlara yapışmasını önlemek için daha önce silikonhaline getirilmelidir. Dikloroetan (DCE) (v/v) çözeltisi içinde %5 dikloroditilile kaplayarak ve 30 dakika boyunca oturup 30 dakika boyunca silanarak duvarları silanize. Kullanmadan önce kuru cam kap.
- Rekarnı DCM (5 mL × 3) ile yıkayın, Bir koldan N2 ile köpürerek ve vakumu başka bir kolla çekerek.
- Kuru ve dekoruma ve dekolte kadar rezorve ekli oligo (peptoid) saklayın.
- Resenin den Alloc-amin deprotection ve dekolte
- Reşin bir günden uzun süre depolanmışsa, 10 dakika boyunca 5 mL DMF ile köpürerek resini yeniden canlandırın. Sonra damar drenaj ve küçük bir manyetik karıştırma çubuğu ekleyin.
- Cam peptit kabına 3 mL kuru DCM ekleyin.
- Alloc grubu başına 0,1 eşdeğer tetrakis (triphenylphosphine)paladyum(0) ve 25 fenilsilane eşdeğeri tartın. Reaksiyon kabını, reçinenin çözücüde asılı kalırken hafif bir ajitasyona uğrar şekilde karıştırma plakasının üzerinde bir açıda konumlandırmak için bir kelepçe kullanın. DCM'nin buharlaşmasını önlemek için reaksiyon kabını kapleyin.
- 1 saat sonra çözeltiyi filtreleyin ve reçine DCM (3 × 5 mL) ile yıkayın.
- Adımları 2.3.2'yi yineleyin. ve 2.3.3.
- Rekariyi iki kez metanol ve DCM ile sırayla durula.
- Reçine ve manyetik karıştırma çubuğunu 20 mL'lik bir şişeye aktarın.
- Rekarnı DMF'ye batırın, karıştırın ve 405 nm ile yaklaşık 25 mW.cm-2'de 36 saat ışınlama altında karıştırın. Bu adımdan önce amine alloc deprotection tam sağlamak için rezorin küçük bir kısmı yarık ve ESI-MS karakterize edilebilir. Herhangi bir Alloc grubu kalırsa, 2.3.2 ve 2.3.3 adımlarını yineleyin.
- Bir şırınga filtresi ile resenin serbest oligo (peptoid) ayrı. Vakum altında çözücü çıkarın.
- Oligo(peptoids) saflaştırma ve karakterizasyonu
- Su /asetonitril 50/50 karışımı nda peptoidleri yeniden oluştur.
- Ters faz preparatif HPLC (C18) ile arındırın. Saflaştırılmış kesirleri birleştirin, dondurun ve beyaz olmayan toz vermek için lyophilize. Toz daha fazla kullanım için saklanabilir.
- Arınma sonrası ESI-MS ile analiz edin.
- Yansıtıcı pozitif iyon modunda MALDI kütle spektrometresi gerçekleştirin. Numunenin çözeltisinin (1 mM) 2 μL'sini, 200 μL asetonitril'de 10 mg matris [2-(4-hidroksifenilolo)benzoik asit (HABA)] karışımıyla karıştırın. MALDI numune plakasını yerleştirin ve kurumasını bekleyin.
- Saflık için, saflaştırılmış oligo (peptoids) analitik HPLC gerçekleştirin.
3. Sıra seçici merdiven öz-montaj
-
Dissociation/extraction/annealing yoluyla kendi kendine montaj
- Kendi kendine montaj için kullanılan her oligo (peptoid) dizisinin 10 mM stok çözeltisini ve susuz asetonistrile skandyum triflate (Sc(OTf)3)10 mM stok çözeltisi hazırlayın.
- Manyetik karıştırma çubuğu yla donatılmış 3 mL'lik bir şişeye, her peptoid stok çözeltisinin 20 μL'sini ekleyin. Stok çözeltisinden potansiyel imine tahvil başına 1,5 eq Sc(OTf)3 ekleyin. Su/asetonitril çözeltisi toplamının %200'ünü (v/v) oluşturacak kadar su ve asetonitril ekleyin.
- Aldehitin asetal dekoruma ve tüm iplikçiklerin ayrıştırılması için 70 °C'de 2 saat boyunca hafifçe karıştırın.
- Şişeyi 200 μL kloroform ve 2 mL su ile şarj edin. Yavaşça çalkalayın.
- Karışımın durmasına izin verin (en az 15 dk) ve tam faz ayrımı ndan sonra organik katmanı mikrolitre şırınga ile ayıklayın.
- Oligomer tavaling için 70 °C'de yeni bir şişe karıştırın, genellikle 6 saat. Merdiven hibridizasyonu oda sıcaklığında ama daha uzun bir süre boyunca yapılabilir.
-
Kendi kendine biraraya getirilen türlerin karakterizasyonu
- 3.1.3., 3.1.5., ve 3.1.6 adımlarından sonra reaksiyon karışımı çözeltilerinde MALDI-TOF kütle spektrometresi yapın. reaksiyonu izlemek için. Hibridizasyon eksikse, stok çözeltisinden potansiyel imine tahvil başına 1,5 eq Sc(OTf)3 ekleyin ve 3.1.3-3.1.6 adımlarını tekrarlayın. tamamlanana kadar.
- Numuneyi sabit bir azot akışı altında kurutun ve 1 mL'lik nitrik asit (sulu çözelti, v/v) içinde yeniden kurulayın. Seyreltik 4 × 106-HPLC su ile katlayın. Endüktif birleştirilmiş plazma kütle spektrometresi (ICP-MS) ile ekstraksiyon sonrası skandiyum konsantrasyonu belirleyin.
Representative Results
Bilgi kodlu peptoidlerin moleküler merdivenlere sıralı seçici dinamik kovalent öz-montajdan geçebilme yeteneğini göstermek için, temsili bir iplikçik olan H2N-[Npam-Neee-Npal-Neee]2-Npam-Nma, tamamlayıcı peptoid dizisi ile sentezlenmiş ve melezleştirilmiştir. Monomerler Npam ve Npal (1H NMR (500 MHz) ile karakterize, Şekil 1) neee son kendi kendine monte ürünlerin çözünürlüğü yardımcı ile dinamik kovalent reaktan çiftleri olarak kullanılmıştır. Ayrıca, ticari olarak kullanılabilir Nma monomer dahil iki tamamlayıcı dizileri arasında kitlesel bir ayrım sağlar. Solid faz submonomer sentezi tamamlandıktan sonra Alloc grubu Pd(PPh3)4ile çıkarıldı. Korumadan önce ve sonra, rezorin bazı bölümleri 405 nm ışık altında yarıkve ESI-MS ile karakterize edildi(Şekil 2). Dizi prep HPLC tarafından saflaştırıldı, beyaz olmayan bir toz elde etmek için lyophilized, ve saflık analitik HPLC ile doğrulandı(Şekil 3). Oligo(peptoid) daha sonra tamamlayıcı sırası, H2N-[Npal-Neee-Nam-Neee]2-Npal ile melezleştirilmiştir, maldi-MS tarafından onaylanan bir kayıt içi merdiven ivedi (Şekil 4).
Şekil 1: Monomer sentetik şemaları ve 1H-NMR spektrumları. (A) reaktifler ve koşullar ile Monomer sentetik şemaları: (i) allyl kloroformate, 10% sulu asetik asit, 1,4-dioksan, oda sıcaklığı, geceleme; (ii) etilen glikol, toluen-p-sülfonik asit, toluen, reflü, bir gecede; (iii) LiAlH4, susuz Et2O, 0 °C için 4 saat sonra oda sıcaklığında 12 saat; (iv) tosil klorür, THF, 0 °C; (v) NaN3, DMF, 60 °C, 36 saat; (vi) trihenylphosphine, THF, bir gecede. (B) Monomer 1H-NMR spektrum (500 MHz, CDCl3): (i) 4-(2-aminoetil)-N-(allylkarboniloksi)fenilmin (Npam); (ii) 4-(1,3-dioksilospent-2-yl)benzilemin (Npal); (iii) 2-(2-etoksietoksi)etitamin (Neee). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Diziye özgü oligo (peptoid) sentezi ve korumasızlığı. (A) H2N-[Npam-Neee-Npal-Neee]2-Npam-Nma yapıları alloc koruma grubu kaldırma öncesi ve sonrası eşlik eden (B) ESI kütle spektrumu ile. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Bilgi kodlanmış bir peptoidin saflaştırılması ve karakterizasyonu. (A) Asetonitril (MeCN) ve su lineer gradyanı ile preparatif HPLC ile iplikçik arıtma HPLC kromatogram: (1) 30% MeCN, 0.1-2.1 dk; (2) 30-95% MECN, 2.1-16.1 dk; (3) %95 MECN, 16.1-23.1 dk; (4) %95 MeCN, 23.1-26.1 dk. Zirveler i ve ii, sırasıyla DIC-üre ve istenilen ürünü içeren oligomerik türler olmak üzere düşük molekül ağırlıklı yan ürünlere karşılık gelir. (B) Analitik HPLC kromatogramı ve (C) ESI kütle spektrumu H2N-[Npam-Neee-Npal-Neee]2-Npam-Nma lyophilization sonrası. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: H2N-[Npam-Neee-Npal-Neee]2-Npam-Nma ve tamamlayıcı sırası, H2N-[Npal-Neee-Nam-Neee]2-Npal kendi kendine montaj. (A) İki dizinin yapıları ve elde edilen sıralı montaj. (B) Moleküler merdivenin MALDI kütle spektrumu bir gecede oda sıcaklığında bekletilmesinden sonra. Kütleler: beklenen [M+Na]+ = 3306.7, bulunan 3306.0; beklenen [M-1 imine+Na]+ = 3324.7, bulunan 3323.9; beklenen [M-2 imine +Na]+ = 3342.7, bulunan 3342.8; beklenen [M-2 imine +CH3OH+H]+ = 3352.8, 3352.0 bulundu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Discussion
Buradaki teknik, bilgi taşıyan peptoid oligomerlerin dinamik kovalent montajını açıklar ve burada bilgi, kolye gruplarının sırasına göre kodlanır. Etilen asetal korumalı aldehit monomer ile birlikte Alloc korumalı amin monomerkullanımı ortogonal deprotection sağlar, kendi kendine montaj reaksiyonu sırasında boncuk ve asal deprotection alloc deprotection sağlayan, böylece sentezlenen dizileri erken oligomer arıtma ve karakterizasyon önce tepki vermez sağlanması. Daha da önemlisi, katı faz sentezi uv veya menekşe ışık radyasyonu altında boncuk oligomer dekolte sağlamak için bir fotolabile reçin kullanılarak gerçekleştirilir, asit-labile erken deprotection engelleyen, etilen asetal bazlı koruma grubu. Birkaç alternatif korumadan arındırma düzenleri düşünülebilir. Örneğin, başlangıçta çift asit-labile koruma grupları istihdam (Boc-amin ve etilen asetal-aldehit) in situ deprotection amacıyla güçlü bir asit nötralizasyon ile nötralizasyon ile takip kendi kendine montaj reaksiyonu devam etmek için; ancak bu yaklaşım, baz ilavesi üzerine hemen çökelti oluşumuna yol açmıştır. Alternatif olarak, bir fotolabile koruma grubu ile amin korunması, 2-(2-nitrofenil)propoksikarbonil (NPPOC), aldehit seçici trifloroasetik asit ile tedavi üzerine deprotected olabilir olarak öngörüldü (TFA) arıtma önce. Ne yazık ki, UV ışığı ile koruma grubunun yerinde fotolisis, fotoensitizörlerin varlığında bile ve uzun ışınlama sürelerisonra 25,nicel deprotection göze vermedi . Trimethylsilylethoxycarbonyl (yani, Teoc) bir amin koruma grubu olarak istihdam edilebilir ve nadir toprak metal triflates ile tedavi üzerine dekolte tabidir; ancak, kantitatif Teoc deprotection etilen asetal deprotection için gerekli olandan çok daha yüksek nadir toprak metal triflate yüklemeleri gerektirir. Bu protokol için, Teoc-aminler kullanılabilir, ancak lewis asit konsantrasyonu buna göre ayarlanmalıdır alt-nicel amin deprotection büyük kendi kendine monte yapılar için sorunlu kanıtlayabilir. Alifatik fonksiyonel gruplar kısaca kabul edildi, ancak alifatik aldehitlerin korunması peptoid dizileri32,33kesecek sert koşullar gerektirir.
Neee ve Nma'nın inert spacer artıkları olarak dahil edilmesi, oligomer çözünürlüğünü artırmaya ve öncül oligomerlerin kütle spektroskopisi ile üretilen türlerin hazır tanımlanmasını sağlamalarını sağlamak için hizmet vermektedir. Ayrıca, bitişik omurga segmentlerinin karşıt dönme durumlarını benimsedikleri peptoidlerin 'Σ-iplikçik' konformasyonu göz önüne alındığında, dinamik kovalent ve inert spacer artıklarını oluşturan doğrusal, bükümsüz oligomer34,35, alternatif dinamik kovalent ve inert spacer artıklarını içeren diziler, reaktif kolye gruplarının aynı yönde yönlendirildiği bir yapıyı kolaylaştırır. Submonomer yönteminin çok yönlülüğü göz önüne alındığında, peptoid oligomerleri daha fazla değiştirmek için büyük ve çeşitli birincil aminler kütüphanesi kullanılabilir, ancak yüksek bağlantı verimliliğini korumak için protokolde ayarlamalar gerektirebilir.
Oligo (peptoids) bir cam reaksiyon gemisi19manuel olarak sentezlenebilir ise, sürecin otomasyon birkaç saat yarım saat her kalıntı ilave için zaman azalır. Ayrıca otomasyon, özellikle ticari olarak mevcut olmayan birincil amin monomerleri kullanırken arzu edilen monomer ve yıkama solvent atıklarının miktarını azaltır. Korunan amin artıklarından Alloc dekoltesi etkin bir reaksiyon olmasına rağmen, paladyum oksidasyonu eksik deprotection neden olabilir. Sonuç olarak, rezorin bir kısmını test etmek ve ESI-MS ile koruma kapsamını karakterize etmek için önerilmektedir. Test dekolteleri için, 30 dk altında 405 nm ışınlama kütle spektrometresi için yeterli peptoid bültenleri. Kısmi korumasız lık, anaerobik koşulların kullanımı veya deprotection reaksiyonunun tekrarlanması ile sınırlandırılabilir.
Bu makale, çok amaçlı reaktif olarak Sc(OTf)3'e odaklanırken, ytterbium triflate gibi diğer nadir toprak metal triflates'in moleküler merdivenlerin bilgi yönelimli montajına başarılı bir şekilde aracılık ettiği gösterilmiştir. Özellikle, Sc (OTf)3 nadir toprak metal triflates en Lewis asidik; böylece, diğer nadir toprak metal triflates tarafından sağlanan azaltılmış katalitik yeteneği sayesinde24,36, daha fazla eşdeğerleri tam etilen asetal deprotection ve iplikçik dissociation etkisi gerekebilir. Gerekli eşdeğerlerin sayısı MALDI kütle spektrometresi ile iplikçiklerin tamamen ayrıştırıldığı noktayı gözlemleyerek belirlenebilir. Ayrışma kendi kendini birleştirme işleminde kritik öneme sahiptir ve nükleik asit iplikçiklerinin yükseltilmiş sıcaklıkta erimesine benzer. Katalizörün sonraki çıkarımı, diziye özgü duplekslerin montajını iten dinamik kovalent eşleşmelerin oluşmasını ve bozulmasını sağlar. Oligomerik iplikçiklerin bu aşamalı tavlama kinetik bindirme (moleküler merdivenler için, kayıt dışı türler veya yanlış çiftleri verebilir) diğer yöntemlerle deneyimli atlatmak.
Kloroform burada kullanılan kloroform / asetonitril / su ternary sisteminde faz ayırma olarak mükemmel bir çözücü kendi kendine monte yapıların yağış sonuçlanan olmadan Lewis asit kısmi ekstraksiyon teşvik37. Ayrıca, kloroform moleküler merdiven çözünürlüğünü korurken imine oluşumunu teşvik birkaç çözücüler biridir. Kayıt dışı ve yanlış eşleştirilmiş dublekslerin eser miktarları genellikle sistemin dinamik yapısı nedeniyle gözlemlenebilir. Bu sistem büyük ölçüde çıkarma üzerine nadir toprak metal triflate konsantrasyonları küçük varyasyon etkilenmez rağmen, zaman zaman, yetersiz katalizör çıkarma eksik hibridizasyon ve non-spesifik oligomer kaplinönemli bir bölümünü oluşturur. Bu durumda, genellikle ilk katalizör daha 1,5 eşdeğerleri ile yeniden ayırmak ve daha sonra tek iplikçiklerin tam ayrışması süreç için hayati önem taşımaktadır gibi, hemen yeniden ayıklamak yerine ikinci bir kez ayıklamak için tercih edilir. Aynı anda birkaç benzersiz bilgi kodlanmış moleküler merdivenler monte etmek için, eşdeğerleri ve toplam reaksiyon hacmi korumak için kullanılan nadir toprak metal triflate stok çözeltisi konsantrasyonu artırmak için gerekli olabilir.
Bu kendi kendine montajlar öncelikle kütle spektrometresi ile karakterize olmakla birlikte, floresan rezonans enerji transferi (FRET) gibi diğer teknikler mümkündür. Sınırlamalar gerekli malzeme miktarı, monomerlerin karşılanabilirliği ve sinyal-gürültü oranını içerir. 1H NMR gibi çözücüler gerektiren teknikler, ayrıca kendi kendine monte edilmiş yapıların çözünmezliğinden de muzdarip olabilir. Ayrıca, ekstraksiyon sonrası nadir toprak metal triflate konsantrasyonları iCP-MS veya 19F NMR gibi yöntemlerle bir iç standart ile belirlenebilir.
Makro ve supra-moleküler nanoyapılar ve malzemeler üzerinde daha iyi kontrol yolunda ilerleme ilerledikçe, düzenli ama değiştirilebilir montajları tasarlama ve imal etme zorluğu ortaya çıkar. Bu raporda açıklanan protokol, dinamik kovalent etkileşimler yoluyla sıra seçici derlemeler aracılığıyla bu tür nanoyapılara ulaşmak için bir yol sağlar.
Disclosures
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Acknowledgments
Bu çalışma, ABD Enerji Bakanlığı, Bilim Ofisi, Temel Enerji Bilimleri, Ödül #DESC0012479 altında desteklenmiştir. S.C.L. Ulusal Bilim Vakfı Lisansüstü Araştırma Bursu Programı'nın desteğini kabul eder ve A.F.A. Abu Dabi Ulusal Petrol Şirketi'nin (ADNOC) desteğini kabul eder.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1,4-Dioxane | Fisher Scientific | D1114 | Certified ACS |
| 2-(4-Hydroxyphenylazo)benzoic acid (HABA) | Millipore-Sigma | 54793 | Matrix substance for MALDI-MS; ≥99.5% |
| 4-(2-Aminoethyl)aniline | Ontario Chemicals | A2076 | 98% |
| 4-Cyanobenzaldehyde | Oakwood Chemical | 049317 | 99% |
| 4-Methylpiperidine | TCI America | P0445 | ≥98.0% |
| 4-Toluenesulfonyl chloride | Oakwood Chemical | BR1703 | 99% |
| 50 mL High Performance Centrifuge Tubes | VWR International | 21008-240 | Centrifuge Tubes used for automated synthesizer |
| Acetic acid | Fisher Scientific | A38-212 | Glacial |
| Acetic anhydride | Fisher Scientific | A10 | Certified ACS |
| Acetonitrile | Millipore-Sigma | 34851 | For HPLC; Gradient grade; ≥99.9% |
| All-plastic Norm-Ject syringes | Thermo Fisher Scientific | S7510-10 | Luer-Slip Syringe |
| Allyl chloroformate | Acros Organics | 221741000 | 97% |
| Bromoacetic acid | Alfa Aesar | A14403 | ≥98.0% |
| Chloroform | Millipore-Sigma | 288306 | Anhydrous; ≥99%; Contains 0.5-1.0% ethanol as stabilizer |
| Chloroform-d | Acros Organics | AC320690075 | For NMR; 99.8 atom % D; Packaged in 0.75 ml ampoules |
| Dichlorodimethylsilane | Acros Organics | 1133100 | ≥99.0% |
| Dichloroethane | Fisher Scientific | E175 | Certified ACS |
| Dichloromethane | Fisher Scientific | D37-4 | Stabalized; Certified ACS |
| Diethyl ether | Acros Organics | 615080010 | Anhydrous; ACS reagent |
| Diethylene glycol monoethyl ether | TCI America | E0048 | ≥99.0% |
| Ethanol | Decon Labs | 2701 | 200 Proof; Anhydrous |
| Ethylene glycol | Fisher Scientific | E178 | Certified |
| Fmoc-Photolabile SS resin | CreoSalus | SA50785 | 100-200 mesh; 1% DVB |
| Glass Peptide Vessel | Chemglass | CG-1866-02 | Solid Phase, T-Bore PTFE Stpk, Vacuum, Medium Frit, GL 25 Thread |
| LC-6AD HPLC pumps | Shimadzu Corporation | Equipment | |
| LED 405nm | ThorLabs | M405L2-C1 | 405 nm LED used for photocleavage of peptoid |
| LED Driver | ThorLabs | LEDD1B | Driver for LED light used in photocleavage of peptoid |
| Liberty Blue Automated Peptide Synthesizer | CEM Corporation | Equipment | |
| Lithium aluminum hydride | Millipore-Sigma | 199877 | Powder; Reagent grade; 95%; CAUTION: Mildly pyrophoric, handle under inert gas and protect from moisture |
| Luna C18 analytical RP-HPLC column | Phenomenex | 00G-4252-E0 | Equipment |
| Luna C18 prepatory RP-HPLC column | Phenomenex | 00G-4253-P0-AX | Equipment |
| Methanol | Fisher Scientific | A412 | Certified ACS |
| Microliter Syringe | Hamilton Company | 80700 | Cemented Needle (N) |
| N,N'-Diisopropylcarbodiimide (DIC) | Oakwood Chemical | M02889 | ≥99.0%; CAUTION: DIC is hazardous to eyes, skin, via respiratory inhalation, and may cause skin sensitization |
| N,N-Dimethylformamide | Millipore-Sigma | 319937 | ACS reagent; ≥99.8% |
| Nitric acid | Fisher Scientific | A200-212 | Certified ACS Plus |
| Nitrogen gas | Cryogenic Gases | Contents under pressure, may explode if heated | |
| Phenylsilane | Oakwood Chemical | S13600 | 97% |
| Prominence SPD-10A UV/vis Detector | Shimadzu Corporation | Equipment | |
| p-Toluenesulfonic acid monohydrate | Millipore-Sigma | 402885 | ACS reagent; ≥98.5% |
| Scandium(III) triflate | Oakwood Chemical | 009343 | 99% |
| Single-use Needle | Exel International | 26420 | 18G x 1 1/2″ |
| Sodium azide | Oakwood Chemical | 094448 | 99%; CAUTION: NaN3 may react with lead and copper which results in the formation of highly explosive metal azides. It is acutely toxic and fatal if swallowed or in contact with skin. |
| Sodium bicarbonate | Fisher Scientific | S233 | Powder; Certified ACS |
| Sodium hydroxide | Fisher Scientific | S318-100 | Pellets; Certified ACS |
| Sodium sulfate | Fisher Scientific | S421-500 | Anhydrous; Granular; Certified ACS |
| Syringe Filter 0.45 µm | VWR International | 28145-497 | PTFE, Syringe Filters with Polypropylene Housing |
| Tetrahydrofuran | Fisher Scientific | T397 | Certified |
| Tetrakis(triphenylphosphine) palladium(0) | Oakwood Chemical | 034279 | 98% |
| Toluene | Fisher Scientific | T324 | Certified ACS |
| Triphenylphosphine | Oakwood Chemical | 037818 | 99% |
References
- Seeman, N. C. Nucleic acid junctions and lattices. Journal of Theoretical Biology. 99 (2), 237-247 (1982).
- Rothemund, P. W. K. Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns. Nature. 440, March 297-302 (2006).
- Watt, A. A. R., Bothma, J. P., Meredith, P. The supramolecular structure of melanin. Soft Matter. 5 (19), 3754-3760 (2009).
- Tørring, T., Voigt, N. V., Nangreave, J., Yan, H., Gothelf, K. V. DNA origami: A quantum leap for self-assembly of complex structures. Chemical Society Reviews. 40 (12), 5636-5646 (2011).
- Wei, B., Dai, M., Yin, P. Complex shapes self-assembled from single-stranded DNA tiles. Nature. 485 (7400), 623-626 (2012).
- Clausen-Schaumann, H., Rief, M., Tolksdorf, C., Gaub, H. E. Mechanical stability of single DNA molecules. Biophysical Journal. 78 (4), 1997-2007 (2000).
- Rowan, S. J., Cantrill, S. J., Cousins, G. R. L., Sanders, J. K. M., Stoddart, J. F. Dynamic covalent chemistry. Angewandte Chemie - International Edition. 41 (6), (2002).
- Jin, Y., Yu, C., Denman, R. J., Zhang, W. Recent advances in dynamic covalent chemistry. Chemical Society Reviews. 42 (16), 6634-6654 (2013).
- Furgal, J. C., Dunn, M., Wei, T., Scott, T. F. Emerging Applications of Dynamic Covalent Chemistry from Macro- to Nanoscopic Length Scales. Dynamic Covalent Chemistry: Principles, Reactions, and Applications. , 389-434 (2017).
- Hartley, C. S., Elliott, E. L., Moore, J. S. Covalent assembly of molecular ladders. Journal of the American Chemical Society. 129 (15), 4512-4513 (2007).
- Wei, T., Furgal, J. C., Jung, J. H., Scott, T. F. Long, self-assembled molecular ladders by cooperative dynamic covalent reactions. Polymer Chemistry. 8 (3), 520-527 (2017).
- Dunn, M. F., Wei, T., Scott, T. F., Zuckermann, R. N. Aqueous dynamic covalent assembly of molecular ladders and grids bearing boronate ester rungs. Polymer Chemistry. (18), 2337-2343 (2019).
- Furgal, J. C., Van Dijck, J. M., Leguizamon, S. C., Scott, T. F. Accessing sequence specific hybrid peptoid oligomers with varied pendant group spacing. European Polymer Journal. (118), 306-311 (2019).
- Tozawa, T., et al. Porous organic cages. Nature Materials. 8 (12), 973-978 (2009).
- Tian, J., Thallapally, P. K., Dalgarno, S. J., McGrail, P. B., Atwood, J. L. Amorphous molecular organic solids for gas adsorption. Angewandte Chemie - International Edition. 48 (30), 5492-5495 (2009).
- Jin, Y., Wang, Q., Taynton, P., Zhang, W. Dynamic covalent chemistry approaches toward macrocycles, molecular cages, and polymers. Accounts of Chemical Research. 47 (5), 1575-1586 (2014).
- Ren, F., Day, K. J., Hartley, C. S. Two- and three-tiered stacked architectures by covalent assembly. Angew. Chem. Int. Ed. 55 (30), 8620-8623 (2016).
- Elliott, E. L., Hartley, C. S., Moore, J. S. Covalent ladder formation becomes kinetically trapped beyond four rungs. Chemical Communications. 47 (17), 5028-5030 (2011).
- Tran, H., Gael, S. L., Connolly, M. D., Zuckermann, R. N. Solid-phase submonomer synthesis of peptoid polymers and their self-assembly into highly-ordered nanosheets. Journal of Visualized Experiments. (57), 1-6 (2011).
- Zuckermann, R. N. Peptoid origins. Biopolymers. 96 (5), 545-555 (2011).
- Sun, J., Zuckermann, R. N. Peptoid polymers: A highly designable bioinspired material. ACS Nano. 7 (6), 4715-4732 (2013).
- Belowich, M. E., Stoddart, J. F. Dynamic imine chemistry. Chemical Society Reviews. 41 (6), 2003-2024 (2012).
- Giuseppone, N., Schmitt, J. L., Schwartz, E., Lehn, J. M. Scandium(III) catalysis of transimination reactions. Independent and constitutionally coupled reversible processes. Journal of the American Chemical Society. 127 (15), 5528-5539 (2005).
- Shū, K. Scandium triflate in organic synthesis. European Journal of Organic Chemistry. 1999 (1), 15-27 (1999).
- Wei, T., Furgal, J. C., Scott, T. F. In situ deprotection and dynamic covalent assembly using a dual role catalyst. Chemical Communications. 53 (27), 3874-3877 (2017).
- Matsumoto, M., et al. Rapid, low temperature formation of imine-linked covalent organic frameworks catalyzed by metal triflates. Journal of the American Chemical Society. 139 (14), 4999-5002 (2017).
- Ma, X., Scott, T. F. Approaches and challenges in the synthesis of three-dimensional covalent-organic frameworks. Communications Chemistry. , (2018).
- Perron, V., Abbott, S., Moreau, N., Lee, D., Penney, C., Zacharie, B. A method for the selective protection of aromatic amines in the presence of aliphatic amines. Synthesis. 2 (2), 283-289 (2009).
- Wei, T., Jung, J. H., Scott, T. F. Dynamic covalent assembly of peptoid-based ladder oligomers by vernier templating. Journal of the American Chemical Society. 137 (51), 16196-16202 (2015).
- Ouari, O., Chalier, F., Bonaly, R., Pucci, B., Tordo, P. Synthesis and spin-trapping behaviour of glycosylated nitrones. Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions. 2 (10), 2299-2308 (1998).
- Sun, J., Stone, G. M., Balsara, N. P., Zuckermann, R. N. Structure-conductivity relationship for peptoid-based PEO-mimetic polymer electrolytes. Macromolecules. 45 (12), 5151-5156 (2012).
- Sartori, G., Ballini, R., Bigi, F., Bosica, G., Maggi, R., Righi, P. Protection (and deprotection) of functional groups in organic synthesis by heterogeneous catalysis. Chemical Reviews. 104 (1), 199-250 (2004).
- Kim, S., et al. Unusual truncation of N-acylated peptoids under acidic conditions. Organic & biomolecular chemistry. 12 (28), 5222-5226 (2014).
- Mannige, R. V., et al. Peptoid nanosheets exhibit a new secondary-structure motif. Nature. 526 (7573), 415-420 (2015).
- Edison, J. R., et al. Conformations of peptoids in nanosheets result from the interplay of backbone energetics and intermolecular interactions. Proceedings of the National Academy of Sciences. 115 (22), 5647-5651 (2018).
- Kobayashi, S., Sugiura, M., Kitagawa, H., Lam, W. W. L. Rare-earth metal triflates in organic synthesis. Chemical Reviews. 102 (6), 2227-2302 (2002).
- Fujinaga, S., Hashimito, M., Tsukagoshi, K. Investigation of the composition for a ternary solvent system in tube radial distribution chromatography. Journal of Liquid Chromatography and Related Technologies. 38 (5), 600-606 (2015).
