Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

Приготовление SNS Cobalt (II) Пинцер Модель комплексов печени Алкоголь Дегидрогеназы

doi: 10.3791/60668 Published: March 19, 2020

Summary

Здесь представлена подготовка модельных комплексов SNS-клещевого кобальта (II) дегидрогеназы печени. Комплексы могут быть подготовлены путем реагирования на лигандовый предшественник с CoCl2No6H2O, а затем могут быть recrystallized, позволяя диэтил эфир медленно диффузного раствора, который содержит комплекс кобальта.

Abstract

Химические модельные комплексы подготовлены для представления активного участка фермента. В этом протоколе, семейство трезубца клещевых лиганских прекурсоров (каждый из которых обладает двумя серными и одними атомными функциональными возможностями атома азотного донора (SNS) и на основе бис-имидазола или бис-триазола соединений) металлоконструкции с CoCl26H2O, чтобы позволить себе трезубца SNS pincer кобальта кобальта (II) комплексов. Приготовление кобальтовых (II) модельных комплексов для дегидрогеназы печени является легкой. На основе быстрого изменения цвета при добавлении CoCl2No 6H2O в ацетонитрил решение, которое содержит лиганд овый предшественник, комплекс формируется быстро. Формирование металлического комплекса завершено после того, как раствор может рефлюкс ночь. Эти кобальтовые (II) комплексы служат образцом для активного участка цинка в дегидрогеназе печени (LADH). Комплексы характеризуются с использованием однокристаллической рентгеновской дифракции, масс-спектрометрии электроспрей, ультрафиолетовой видимой спектроскопии и элементарного анализа. Для точного определения структуры комплекса необходимо определить его единую кристаллическую структуру. Одиночные кристаллы комплексов, пригодных для рентгеновской дифракции, затем выращиваются с помощью медленного распространения диэтилового эфира в раствор ацетонитрила, который содержит комплекс кобальта (II). Для кристаллов высокого качества, recrystallization типично осуществляет над периодом 1 недели, или более длиной. Метод может быть применен к подготовке других модельных координационных комплексов и может быть использован в учебных лабораториях. Наконец, считается, что другие могут найти этот метод рекристаллизации для получения отдельных кристаллов полезным для их исследований.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Целью представленного метода является подготовка маломолекулярных аналогов LADH для дальнейшего понимания каталитической активности металлоэнзимов. LADH является димерическим ферментом, который содержит кофакторно-связывающий домен и цинк (II) металлосодержащий каталитический домен1. LADH, в присутствии кофактора NADH, может уменьшить кетоны и альдегиды до их соответствующих производных алкоголя2. В присутствииNAD, LADH может выполнять обратный катализ окисления спиртов кетонов и альдегидов2. Кристаллическая структура активного участка LADH показывает, что его цинк (II) металлический центр связан с одним атомом азота, предоставляемым гистидиновой боковой цепью и двумя атомами серы и предлагаемых двумя цистеиновыми лигандами3. Дальнейшие исследования показали, что центр цинка металла ligated с молекулой воды лабильно, в результате чего псевдо-тетраэдральной геометрии вокруг металлического центра4.

Мы ранее сообщали и использовали Прекурсоры SNS pincer ligand, а также металлоконструкции лигандовых прекурсоров с комплексами NCl2, чтобы сформировать комплексы ,n(II), которые содержат прекурсор трезубца ligand5,,6,7. Эти лиганды предшественники показаны на рисунке 1. Эти цинковые комплексы продемонстрировали активность для стойхиометрического сокращения электроно-бедных альдегидов и, таким образом, являются модельными комплексами для LADH. Впоследствии, синтез и характеристика серии медных (I) и медных (II) комплексов, которые содержат Прекурсоры SNS ligand были зарегистрированы8,,9,10.

Хотя LADH является ферментом цинка (II), мы заинтересованы в подготовке кобальтовых (II) модельных комплексов LADH для получения дополнительной спектроскопической информации об аналогах кобальта (II) LADH. Комплексы кобальта (II) окрашены, в то время как цинковые (II) комплексы небелые. Поскольку комплексы кобальта (II) являются цветными, можно получить ультрафиолетовые видимые спектры комплексов, в которых также можно собирать информацию о прочности лигандного поля в комплексах кобальта (II). Используя информацию из гауссских расчетов и экспериментально полученные ультрафиолетовые видимые спектры, можно вывести информацию о прочности лигандного поля. Cobalt (II) является хорошей заменой цинка (II), так как оба иона имеют аналогичные ионные радиусы и аналогичные кислотыЛьюис1,12.

Представленный метод включает в себя синтез и характеристику модельных комплексов, чтобы попытаться имитировать естественное каталилитическое поведение LADH5,6. Ранее мы металлизировали семейство лигандовых прекурсоров2 с модельными комплексами цинка (II) LADH, которые смоделировали структуру и реактивность активного участка цинка в LADH4. Благодаря многочисленным экспериментам, эти лиганды клещей оказались надежными в различных условиях окружающей среды и остались стабильными с разнообразной коллекцией прикрепленных R-групп. 5,6

Tridentate лиганды предпочтительнее по сравнению с монодентатными лигандами, потому что они оказались более успешными с металлированием из-за сильных эффектов хелата трезубца. Это наблюдение связано с более благоприятствования энтропии tridentate клещевых лиганд формирования по сравнению с монодентатом лиганд13. Кроме того, tridentate клещи лиганды, вероятно, для предотвращения димеризации металлических комплексов, что является благоприятствования, поскольку димеризация, вероятно, замедлит каталитической активности комплекса14. Таким образом, использование трезубца клещевых лигандов оказалось успешным в органометрической химии при подготовке каталитических активных и надежных комплексов. Комплексы SNS клещи были менее изучены, чем другие системы клещевого, так как комплексы клещевого содержания обычно содержат второе и третьеряду переходные металлы15.

Это исследование металлоэнзиминов может помочь дальнейшему пониманию их ферментатической активности, которая может быть применена к другим областям биологии. Этот метод синтеза модельных комплексов по сравнению с альтернативным методом (синтез всего белка LADH) является благоприятным по ряду причин. Первое преимущество заключается в том, что типовые комплексы имеют низкую молекулярную массу и по-прежнему способны точно представлять каталитической активности и условия окружающей среды активного участка природного фермента. Во-вторых, типовые комплексы проще работать с надежными и релятивируемыми данными.

Данная рукопись описывает синтетическую подготовку и характеристику двух комплексов моделей клещевого клещевого кобляка LADH. Оба комплекса оснащены лиганом, который содержит атомы серы, азота и серы донора. Первый комплекс(4)основан на предшественнике имидазола, а второй (5) основан на предшественнике триазола. Комплексы показывают реактивность для снижения стоихиометрии электронов бедных альдегидов в присутствии водородного донора. Эти результаты реактивности будут сообщены в последующей рукописи.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. Синтез хлоро-(n3-S,S,N)--2,6-бис(N-изопропил-N'-метиленимидазол-2-тион)пиридин-кобальт (II)тетрахлорокобалтате

  1. Для подготовки комплекса 4,добавить 0,121 г (3,12 х 10-4 моль) из 2,6-бис (N-изопропил-N'-метиленимидазол-2-тион)пиридин (C19H25N5S2)6 до 15 мл ацетонитрила в 100 мл круглой нижней части. Далее, к этому решению, добавьте 0,0851 г (3,58 х 10-4 моль) гексагидрата кобальта (II) (CoCl2Х6H2O). Реакционный раствор должен изменить цвет с светло-желтого на изумрудно-зеленый сразу после добавления гексагидрата хлорида кобальта(II).
  2. Добавьте в колбу перемешиваемую штангу. Рефлюкс и перемешать реакцию на 20 ч, чтобы обеспечить полную реакцию. Удалите растворитель с помощью ротовапа под пониженным давлением.

2. Рекристаллизация хлоро-(n3-S,S,N)-2,6-бис (N-изопропил-N'-метиленеймидазол-2-тион)пиридина-кобальта (II)тетрахлорокобал

  1. Растворите растворите в ацетонитриле (7,5 мл), процедите раствор и равномерно поместите раствор в 1 драм-флаконы. Заполните каждый флакон 1,5 мл раствора ацетонитрила.
    1. Добавьте хлопок, чтобы крышка флаконы, что позволяет медленно диффузии пара. Fit хлопка плотно в отверстие в верхней части флакона.
    2. Поместите флаконы в банку 240 мл, содержащую 50 мл диэтилового эфира. Закройте банку крышкой.
    3. Разрешить кристаллы расти в течение 1 недели.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Релкристаллизация может занять больше, чем 1 день.

3. Синтез хлоро-(n3-S,S,N)--2,6-бис (N-изопропил-N'-метиленетриазол-2-тион)pyridine-cobalt (II)тетрахлорокобалтат

  1. Для подготовки комплекса 5,добавить 0,183 г (4,70 х 10-4 моль) из 2,6-бис (N-изопропил-N'-метиленетриазол-2-тион) пиридин (C17H23N7S2)6 до 15 мл ацетонитрила в 100 мл круглой нижней части. К этому раствору добавьте 0,223 г (9,37 х 10-4 моль) гексагидрата хлорида кобальта (CoCl2Х6Н2O). Раствор реакции должен изменить цвет от светло-желтого к королевскому голубому немедленно после гексагидрата хлорида кобальта(II).
    1. Добавьте в колбу перемешиваемую штангу. Рефлюкс и перемешать реакцию на 20 ч, чтобы обеспечить полную реакцию. Удалите растворитель с помощью ротовапа под пониженным давлением.

4. Рекристаллизация хлоро-(n3-S,S,N)--2,6-бис (N-изопропил-N'-метиленетриазол-2-тион)pyridine-cobalt(II)tetrachlorocobaltate

  1. Растворите растворите в ацетонитриле (9,0 мл), процедите раствор и равномерно поместите раствор в 1 драм-флаконы. Заполните каждый флакон 1,5 мл раствора ацетонитрила.
    1. Добавьте хлопок, чтобы крышка флаконы, что позволяет медленно диффузии пара. Fit хлопка плотно в отверстие в верхней части флакона.
    2. Поместите флаконы в банку, содержащую 50 мл диэтилового эфира. Закройте флакон крышкой.
    3. Разрешить кристаллы расти в течение 1 недели.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Релкристаллизация может занять больше, чем 1 день.

5. Рентгеновская кристаллография

  1. Установите кристалл 4 на нейлоновой петле. Соберите данные о диффрактометре Ригаску Оксфорд-Дифраклф. Здесь данные рентгеновской дифракции собираются по адресу 173(2) K. Решите кристаллическую структуру с помощью программ структурных решений Olex216 и ShelXT17 с использованием прямых методов. Уточните структуру пакетом уточнения ShelXL18, используя минимизацию наименьших квадратов.
  2. Установите кристалл 5 на нейлоновой петле. Соберите данные рентгеновской дифракции на диффракметре Ригаску Оксфорд-Дифраклбы. Здесь данные рентгеновской дифракции собираются по адресу 173(2) K. Решите кристаллическую структуру с помощью программ структурных решений Olex216 и ShelXT17 с использованием прямых методов. Уточните структуру пакетом уточнения ShelXL18, используя минимизацию наименьших квадратов.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Синтез
Синтезы комплексов 4 и 5 были успешно проведены путем реагирования на раствор ацетонитрила, содержащий предшественник бис-тионлига с хобальным гексагидратом хлорида(рисунок 2). Эта реакция произошла при рефлюксной температуре в присутствии воздуха. В целом, комплексы 4 и 5 были замечены растворимыми в ацетонитриле, диметилсулькоксиде, дихлорметане и метаноле. Комплекс 4 был зеленого цвета, а комплекс 5 был синего цвета. Процентная доходность для комплексов 4 и 5 была количественной.

Рентгеновская кристаллография
Одиночные кристаллы комплексов 4 и 5 были получены методом медленного распространения пара, при котором соединения растворялись в ацетонитриле, а диэтил-эфирный пар позволял медленно рассеиваться в каждом растворе. Этот метод рекристаллизации является отличным способом выращивания одиночных кристаллов для трудновыполнимых образцов. В таблице 1 показаны уточненные данные по двум комплексам, а единые кристаллические структуры показаны на рисунке 3 и рисунке 4. Основываясь на одной кристаллической структуры, каждая ячейка единицы содержит два кобальта (II) SNS клещи катионов и один "CoCl4"2-контр-анион.2- Состояние окисления иона кобальта в катионе и анионе co2 . Кристаллические структуры комплексов 4 и 5 были депонированы в Кембриджскую структурную базу данных (номера осаждений 1946448 и 1946449).

Оба комплекса отображают псевдотетередральную геометрию о металлическом центре кобальта (II) с одним азотом и двумя атомами донора серы, скоординированными с металлическим центром. Кроме того, оба комплекса оснащены противопоказанием тетрахлорида. Длина облигаций Co-N и Co-S для комплексов 4 и 5 практически идентична по стоимости. Длина облигаций Co-N составляет 2,084 (3) в 4 и 2,0763 (16) в 5. Длина облигаций Co-S в 4: 2.2927 (12) и 2.3386 (11) Аналогичным образом, длина облигаций Co-S в 5 составляет 2,3180 (6) и 2,3227 (6) Для комплексов 4 и 5,длина облигаций аналогичны тем, которые ранее сообщалось19. Длина облигаций Co-Cl составляет 2,2256 (13) в 4 и 2,2116 (6) в 5.

Длина углеродно-серной связи 1,710 (4) и 1,714 (4) в 4 и 1,693 (2) и 1,698(2) в 5 одинаковы для двух комплексов и между тем, что обычно наблюдается для однособятинных облигаций С-С (1,83) и двойных облигаций СС (1,61)20.

Как упоминалось ранее, комплексы 4 и 5 содержат противохелогичное тетрахлоридное противоядие. Контр-анион Co-Cl длины облигаций для 4 являются 2.2709 (12) 2.2709 (12) 2.2949 (11) и 2.2950 (11) Они сопоставимы с сложными 5, которые являются 2.2737 (6) No, 2.2737 (6) No, 2.2956 (6) и 2.2956 (6) Co-N и Co-S облигаций длины в 4 и 5 находятся в хорошем согласии с Co-N (гистидин) и Co-S (цистеин) облигаций длины в кобальта (II) заменить аналог дегидрогеназы печени алкоголя. В этом ферменте длина связи кобальт-Н (гистидин) составляет 2,04 евро, а длина связи кобальта-S (цистеин) составляет 2,29 и 2,33 и 2,33 з.211.

В комплексе 4, Углы связи N-Co-S 108.77 (10) и 114.03 (10)», в то время как в комплексе 5 они 112,58 (5) и 114,15 (5) " Углы связи N-Co-S находятся близко друг к другу, и любые различия могут быть вызваны различной электроникой двух комплексов. Углы связи N-Co-Cl в 4 и 5 находятся в 107,91 (10) и 107,59(5) соответственно. Угол S-Co-S был измерен как 99.79 (5) для 4 и 102.78 (3)» для 5. Наконец, углы связи S-Co-Cl для 4: 117,98 (5) и 108,43 (5) и для 5 - 111,76(3) и 107,93(3) .

Параметр тау-4 также был определен для комплексов 4 и 5. Параметр тау-4 для комплекса 4 составляет 0,907, а параметр тау-4 для комплекса 5 0,94522. Оба параметра тау-4 больше соответствуют тетраэдровой геометрии центра кобальта, чем квадратной планарной геометрии. Параметр тау-4 для тетраэдраального комплекса равен одному, а параметр тау-4 для квадратного планарного комплекса равен нулю.

Элементарный анализ
Для изучения чистоты массы 4 и 5,рекристаллизованные комплексы прошли элементарный анализ. Результаты приведены в таблице 2. Данные здесь свидетельствуют о том, что комплексы 4 и 5 являются чистыми, потому что рассчитанные проценты углерода, водорода и азота находятся в отличном согласии с найденными процентами углерода, водорода и азота.

Масс-спектрометрия электроспрея
Подготовка комплексов 4 и 5 также была подтверждена с помощью масс-спектрометрии электроспрей. Электроспрей масс-спектры были собраны с помощью прямого впрыска потока. Объем инъекций составил 5 л. Данные были собраны на agilent инструменте TOF в положительном и отрицательном ионном режимах. Оптимизированные условия были следующими: капилляры 3000 кВ, конус No 10 В, температура источника - 120 градусов по Цельсию. Для комплекса 4,в положительном ионном режиме, молекулярный ион наблюдался на м/з 481.0631. В режиме отрицательного иона ион «CoClнаблюдался на уровне м/з 163.8433. Для комплекса 5,в положительном ионном режиме, молекулярный ион наблюдался на м/з 483.0503. В режиме отрицательного иона, «CoCl- ион наблюдался на м/з 163.8413.

Ультрафиолетовая видимая спектроскопия
Комплексы 4 и 5 были проанализированы с помощью ультрафиолетовой видимой спектроскопии, чтобы получить дополнительную информацию об электронной среде комплексов. Комплексы 4 и 5 растворялись в ацетонитриле для формирования отдельных растворов. Комплекс 4 был 1,0 х 10-4 М в концентрации и комплекс 5 был 9,2 х 10-4 М в концентрации. Комплекс 4 выставлены три пика в видимой области на 680 нм (в 1300 М-1см -1 см-1), 632 нм (- 1100 М-1см-1см - 1 ), и 589 нм (- 1200 М-1см-1). Комплекс 5 выставлены четыре пика в видимой области на 682 нм (я 1300 М-1см-1м , 613 нм (850 М-1см-1), 588 нм (790 М-1см-1), и 573 нм (820 М-1см-1).

Figure 1
Рисунок 1: Прекурсоры SNS pincer ligand ранее использовались. Лиганд скиетры на основе бис-имидазола и бис-триазола муати. (A) R й iPr, (B) R неопентил, (C) R и N-бутил. N Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2: Синтез комплексов 4 и 5. Синтетическая схема подготовки комплексов 4 и 5. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3: Твердотельная структура комплекса 4. Твердотельная однокристаллическая структура комплекса 4. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 4
Рисунок 4: Твердотельная структура комплекса 5. Твердотельная однокристаллическая структура комплекса 5. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 5
Рисунок 5: Ультрафиолетовый видимый спектр комплекса 4. Ультрафиолетовый видимый спектр комплекса 4 (1,0 х 10-4 М) в ацетонитриле. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 6
Рисунок 6: Ультрафиолетовый видимый спектр комплекса 5. Ультрафиолетовый видимый спектр комплекса 5 (9.15 x 10-4 M) в ацетонитриле. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

4 5
Вопрос/з/з. 90 90
К/з. 97.2252(19) 90.770(2)
Вопросы/я 90 90
Объем/3 евро 5462.6(2) 4852.0(2)
Z 4 4
Цкалк/см3 1.516 1.6
М/мм 1 11.526 1.56
F(000) 2556 2380
Размер кристалла/мм3 0,24 и 0,22 и 0,06 0,28 и 0,08 и 0,06
Излучения Кукз (No 1.54184) МОКЗ (0,71073 евро)
Диапазон 2 "для сбора данных/ от 7.39 до 142.76 от 6,596 до 65,254
Диапазоны индексов -26 х ч 29, -8 к к 8, -39 й л 31 -27 х ч 28, -17 к к 13, -33 й л 32
Собранные размышления 10233 21514
Независимые размышления 5235 «Ринт» 0,0565, Рсигма 0,0739 8079 «Ринт» 0,0262, Рсигма 0,0315
Данные/ограничения/параметры 5235/0/312 8079/0/289
Добро-в-подходит на F2 0.978 1.035
Окончательные Индексы R (I'gt; 2' (I)) R1 - 0,0529, wR2 - 0,1246 R1 - 0,0398, wR2 - 0,0845
Окончательные индексы R (все данные) R1 0.0758, wR2 и 0.1361 R1 - 0,0610, wR2 - 0,0964
Самый большой дифф. пик/дыра / e З-3 0.99/-0.55 0.59/-0.46

Таблица 1: Табулированные данные уточнения для комплексов 4 и 5. Данные рентгеновского излучения и сбора данных для комплексов 4 и 5.

Комплекс Calc. % C Найдено % C Calc. % H Найдено % H Calc. % N Найдено % N
4, C438H50Cl2Co2N10S34 40.46 40.26 4.53 4.39 13.48 13.17
5, C434H46Cl2Co2N14S34 35.75 36.20 4.08 4.20 17.37 17.40

Таблица 2: Результаты элементарного анализа для комплексов 4 и 5. Элементарный анализ результатов на процент углерода, водорода и азота для комплексов 4 и 5.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Подготовка комплексов 4 и 5 является легкой. Ключевым шагом является добавление твердого CoCl2No6H2O в ацетонитрил решение, которое содержит соответствующий лигный предшественник. Раствор становится темно-зеленым в течение нескольких секунд после добавления CoCl2No6H2O, чтобы сформировать комплекс 4. Раствор становится ярко-синим после добавления CoCl2No6H2O в комплекс 5. Для обеспечения полной реакции, решение помещается на рефлюкс на ночь.

Для выращивания одиночных кристаллов комплексов 4 и 5необходимо сконцентрировать ацетонитриловый раствор, содержащий комплексы 4 или 5. Комплексы должны быть растворены в минимальном количестве ацетонитрила для производства решений, которые содержат комплекс как можно более концентрированным. Одиночные кристаллы 4 и 5 выращиваются путем добавления ацетонитрила раствор, который содержит сложные 4 или 5 к 1 драм флаконы. Эти 1 драм флаконы, которые содержат раствор комплекса 4 или 5 помещаются в закрытую банку, содержащую диэтильный эфир. Чтобы замедлить скорость, с которой диэтил эфир диффундирует в раствор ацетонитрила, ватный шарик добавляется к каждому 1 драм флакон. Ватный шарик должен быть очень уютно, чтобы замедлить скорость диффузии. Использование хлопка, чтобы замедлить распространение диэтилового эфира может быть использован другими для выращивания одиночных кристаллов для жестких образцов.

Если концентрация металлического комплекса в ацетонитриле для рекристаллизации недостаточно сильна, то одиночные кристаллы не образуются. Продукт после попытки рекристаллизации может быть маслянистым остатком. Исследователям необходимо обеспечить что металлический комплекс имеет достаточную достаточно высокую концентрацию для одиночных кристаллов сформировать.

Насколько нам известно, никаких других кобальтов (II) заменить модель комплексов печени алкоголя дегидрогеназы были опубликованы в литературе. Будущая работа будет сосредоточена на сравнении экспериментально полученных УФ-видимых спектров с спектрами, предсказанными гауссианскими расчетами для определения прочности лигандного поля лигандовых лигандов. Текущая работа в лаборатории Мичниковского сосредоточена на подготовке кобальта заменить модель комплексов печени алкоголя дегидрогеназы, которые не содержат "CoCl4"2- в качестве контр-аниона. Эти комплексы в настоящее время проверяются на снижение электронов бедных альдегидов и кетонов.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Джон Мичниковски получил финансовую поддержку от следующего для этого проекта: Коннектикут НАСА космических грантов альянса (награда номер P-1168), Фэрфилд университет Научный институт, Колледж искусств и наук Издательский фонд, Фэрфилд Летний научно-исследовательский стипендий факультета университета, и Национальный научный фонд-основные исследовательские инструменты программы (Грант номер CHE-1827854) для средств для приобретения 400 МГц NMR спектрометр. Он также благодарит Теренса Ву (Yale University) за помощь в приобретении электроспрей масс-спектра. Джерри Jasinski признает Национальный научный фонд-основные исследовательские инструменты программы (Грант номер CHE-1039027) для средств на покупку рентгеновского диффрактометра. Шейла Бонитатибус, Эмильсе Альманза, Рами Харбуш и Саманта Зигмонт признают, что программа ученых Хардимана предоставляет свои летние стипендии на исследования.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
100 mL Round Bottomed Flask Chem Glass CG150691 100mL Single Neck Round Bottomed Flask, 19/22 Outer Joint
Acetonitrile Fisher HB9823-4 HPLC Grade
Chiller for roto-vap Lauda L000638 Alpha RA 8
Cobalt Chloride hexahydrate Acros Organics AC423571000 Acros Organics
Diethyl Ether Fisher E-138-1 Diethyl Ether Anhydorus
graduated cylinder Fisher S63456 25 mL graduated cylinder
hotplate Fisher 11-100-49SH Isotemp Basic Stirring Hotplate
jars Fisher 05-719-481 250 mL jars
Ligand ----- ----- Synthezied previously by Professor Miecznikowski
medium cotton balls Fisher 22-456-80 medium cotton balls
one dram vials Fisher 03-339 one dram vials with TFE Lined Cap
pipet Fisher 13-678-20B 5.75 inch pipets
pipet bulbs Fisher 03-448-21 Fisher Brand Latex Bulb for pipet
recrystallizing dish for sand bath Fisher 08-741 D 325 mL recrystallizing dish for sand bath
reflux condensor Chem Glass CG-1218-A-22 Condenser with 19/22 inner joint
Rotovap Heidolph Collegiate 36000090 Brinkmann; Heidolph Collegiate Rotary Evaporator with Heidolph WB eco bath Heidolph Rotary Evaporator
sea sand for sandbath Acros Organics 612355000 washed sea sand for sand bath
Stir bar Fisher 07-910-23 Egg-Shaped Magnetic Stir Bar
Vacum grease Fisher 14-635-5D Dow Corning High Vacuum Grease
vacuum pump for rotovap Heidolph Collegiate 36302830 Heidolph Rotovac Valve Control

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Holm, R. H., Kennepohl, P., Solomon, E. I. Structural and Functional Aspects of Metal Sites in Biology. Chemical Reviews. 96, (7), 2239-2314 (1996).
  2. Ibers, J. A., Holm, R. H. Modeling coordination sites in metallobiomolecules. Science. 209, (4453), 223-235 (1980).
  3. Kannan, K. K., et al. Crystal structure of human erythrocyte carbonic anhydrase B. Three-dimensional structure at a nominal 2.2-A resolution. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 72, (1), 51-55 (1975).
  4. Eklund, H., Brändén, C. I. Structural differences between apo- and holoenzyme of horse liver alcohol dehydrogenase. Journal of Biological Chemistry. 254, 3458-3461 (1979).
  5. Miecznikowski, J. R., et al. Syntheses, Characterization, Density Functional Theory Calculations and Activity of Tridentate SNS Zinc Pincer Complexes. Inorganica Chimica Acta. 376, 515-524 (2011).
  6. Miecznikowski, J. R., et al. Syntheses, Characterization, Density Functional Theory Calculations, and Activity of Tridentate SNS Zinc Pincer Complexes Based on Bis-Imidazole or Bis-Triazole Precursors. Inorganica Chimica Acta. 387, 25-36 (2012).
  7. Sunderland, J. R., et al. Investigation of liver alcohol dehydrogenase catalysis using an NADH biomimetic and comparison with a synthetic zinc model complex. Polyhedron. 114, 145-151 (2016).
  8. Miecznikowski, J. R., et al. Synthesis and characterization of three- and five-coordinate copper(II) complexes based SNS ligand precursors. Polyhedron. 80, 157-165 (2014).
  9. Miecznikowski, J. R., et al. Synthesis, Characterization, and Computational Study of Three-Coordinate SNS Copper(I) Complexes based on Bis-Thione Ligand Precursors. Journal of Coordination Chemistry. 67, 29-44 (2014).
  10. Lynn, M. A., et al. Copper(I) SNS Pincer Complexes: Impact of Ligand Design and Solvent Coordination on Conformer Interconversion from Spectroscopic and Computational Studies. Inorganica Chimica Acta. 495, (2019).
  11. Web Elements. Available from: https://www.webelements.com/zinc/atom_sizes.html (2019).
  12. Web Elements. Available from: https://www.webelements.com/cobalt/atom_sizes.html (2019).
  13. Caballero, A., Díez-Barra, E., Jalón, F. A., Merino, S., Tejeda, J. 1,1'-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-benzyl-2,3-dihydro-1H-imidazol-2-ylidine), a new multidentate N-heterocyclic bis-carbene and its silver(I) complex derivative. Journal of Organometallic Chemistry. 617-618, 395-398 (2001).
  14. Albrecht, M., van Koten, G. Platinum Group Organometallics Based on "Pincer" Complexes: Sensors, Switches, and Catalysis. Angewandte Chemie International Edition. 40, (20), 3750-3781 (2001).
  15. Peris, E., Crabtree, R. H. Key factors in pincer ligand design. Chemistry Society Reviews. 47, 1959-1968 (2018).
  16. Dolomanov, O. V., Bourhis, L. J., Gildea, R. J., Howard, J. A. K., Puschmann, H. A complete structure, solution, refinement, and analysis program. Journal of Applied Crystallography. 42, 339-341 (2009).
  17. Sheldrick, G. M. Integrated Space Group and Crystal Structure Determination. Acta Crystallography. 71, 3-8 (2015).
  18. Sheldrick, G. M. Crystal Structure Refinement with SHELXL. Acta Crystallography. 71, 3-8 (2015).
  19. Pauling, L. Metal-metal bond lengths in complexes of transition metals. Proceedings of the National Academies of the Sciences of the United States of America. 73, 4290-4293 (1976).
  20. Trzhtsinskaya, B. V., Abramova, N. D. Imidazole-2-Thiones: Synthesis, Structure, Properties. Sulfur Reports. 10, (4), 389 (1991).
  21. Schneider, G., Eklund, H., Cedergren-Zeppezauer, E., Zeppezauer, M. Crystal structure of the active site in specifically metal-depleted and cobalt substituted horse liver alcohol dehydrogenase derivatives. Proceedings of the National Academies of the Sciences of the United States of America. 80, 5289-5293 (1983).
  22. Yang, L., Powell, D. R., Houser, R. P. Structural variation in copper(I) complexes with pyridylmethylamide ligands: structural analysis with a new four-coordinate geometry index, τ4. Dalton Transactions. 955-964 (2007).
Приготовление SNS Cobalt (II) Пинцер Модель комплексов печени Алкоголь Дегидрогеназы
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Miecznikowski, J. R., Jasinski, J. P., Kaur, M., Bonitatibus, S. C., Almanza, E. M., Kharbouch, R. M., Zygmont, S. E., Landy, K. R. Preparation of SNS Cobalt(II) Pincer Model Complexes of Liver Alcohol Dehydrogenase. J. Vis. Exp. (157), e60668, doi:10.3791/60668 (2020).More

Miecznikowski, J. R., Jasinski, J. P., Kaur, M., Bonitatibus, S. C., Almanza, E. M., Kharbouch, R. M., Zygmont, S. E., Landy, K. R. Preparation of SNS Cobalt(II) Pincer Model Complexes of Liver Alcohol Dehydrogenase. J. Vis. Exp. (157), e60668, doi:10.3791/60668 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter