Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education Library
Inorganic Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

酸素運ぶのコバルト (ii) 錯体の合成
 

酸素運ぶのコバルト (ii) 錯体の合成

Article

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

[N,N'-Bis(salicylaldehyde)ethylenediimino]cobalt(II)、略称 [Co(salen)]2は、有機金属錯体、金属タンパク質の酸素輸送を調査するものです。

ヘモグロビンなど金属タンパク質連結 O2可逆と錯体 [Co(salen)]2などを学び、このメカニズムを理解します。

[Co(salen)]2 つの形態で存在する2 : アクティブおよび非アクティブ。アクティブなフォームは、2 つコバルト センター形式で、ヘテロダイマーの固体状態での分子の O2の挿入するため十分なスペースを提供する非常に弱い van der Waals 相互作用,で構成されています。

[Co(salen)]2のアクティブでないフォーム コバルト各分子の形態の別の分子の酸素原子と与格債券を中心します。これは単位の間のスペースを減少し、分子 O2内に収まりきらない、もう付加物の安定性を容易にする、DMSO などの調整の溶媒を使用しない限り。

このビデオでは、[Co(salen)]2の原則、そのアクティブなフォームの合成と分子 O2への可逆的結合解析を説明します。

いくつかの方法で遷移金属錯体を分子 O2を調整できます: サイドに、サイドのブリッジ、端面、および最後にブリッジします。非アクティブな [Co(salen)]2O2を最後にブリッジ ファッション 2 つのコバルト センター調整し、調整の DMSO 完了 2:1、複雑な生成することができますコバルト センターはそれぞれ八面体配位圏O2の分子軌道ダイアグラムと、 d軌道分裂図 [Co(salen)]2を調べることによって説明します。

酸素には、π * 分子軌道、[Co(salen)]2は、σ * 分子軌道の中一つの不対電子を持っているが三重項基底状態を示す 2 つの不対電子があります。

[Co(salen)]2 O2のバインディングは、過酸化物 (O2-2) を形成する 2 つのコバルト センター電子を失い、それぞれ電子と O の2分子の利益 2、酸化還元反応です。

反応の Co:O2の比率は、O2クローズド システムで消費量を測定することによって決定できます。理想気体の法則を使用して、消費の O2のモルを計算できます。

さらに、O2結合の可逆性は、CHCl3製品の添加により学ぶことができます。CHCl3は O2を安定させることはできません非調整の溶媒付加物します。したがって、CHCl3 [Co(salen)]2- O2付加物への付加は DMSO 濃度の減少につながるし、O2の解放の結果として、逆方向の反応をプッシュします。

[Co(salen)]2の原則について説明が、その不活性の形とその分子 O2を消費の合成のための手順を見てみましょう。

発煙のフードには、攪拌棒、95% エタノール サリチルアルデヒドとクランプ 250 mL 3つ口フラスコを充電します。センター ネックと外側の首に鼻中隔が装備添加漏斗にコンデンサーを接続します。

中隔で 3 首フラスコの第三首に合う、コンデンサーに N2線を取り付けます。N2雰囲気下で 80 ° c の水浴の反応をかき混ぜるし、注射器によるエチレン ジアミンを追加します。

攪拌棒を含む別の 50 mL の丸底フラスコ、Co(OAc)2·4H2O を追加し、15 ml の蒸留水に溶解します。

完全に溶解、コバルトの酢酸溶液を添加漏斗に転送、10 分間それをバブルの N2ドガします。

脱気が完了したら、ゆっくりとサリチルアルデヒド激しく攪拌した混合物にコバルトの酢酸溶液を追加します。その後、1 時間還流でかき混ぜます。

終わったら、熱浴からフラスコを外し、冷却器及び添加漏斗。[Co(salen)]2の沈殿物を容易にする水氷浴でフラスコを水没します。

真空フィルター、ろ紙をブフナーに沈殿物、冷エタノール固体赤を洗ってください。固体を完全に乾燥、それの重量を量るし、利回りを計算します。

O2針を接続-タイゴン チューブとボンベ。その後 10 分間 O2 ~ 5 mL の DMSO 優しくバブルします。

タイゴン チューブの 2 つ 18 インチのセクションを卒業 10 mL ガラス ピペットの一方の端に取り付けます。リング スタンドにピペットを上向き最下位卒業でクランプします。次に、下のチューブ部分に茎が長いガラス漏斗を添付、リング スタンドを上に向けて漏斗と目標到達プロセスをクランプします。

ピペットとファンネルの接続管が U 字型を形成していることを確認します。漏斗は約半分で埋められてまで漏斗とチューブに鉱物油を追加します。

ピペットの上部にチューブ側アーム テスト チューブを添付し、[Co(salen)]2を追加します。

O2の 2 mL を転送-3 mL 試験管に DMSO を飽和し、こぼさず試験管 A に試験管 B を下げるピンセットのペアを使用して、します。

銅線でシール試験管 A ゴムキャップを締めます。O2タンクの隔壁に取り付けられた針を挿入し、10 分間の消去します。その後、針を除去し、グリースの漏れを防ぐために中隔の上部。

ガラス ピペットを指で開口部をカバーし、ゆっくりと圧力を解放しながら到達する鉱物油を許可する試験管 A の鼻中隔に無料の針を挿入します。針を除去し、再グリース中隔の上部をカバーします。

漏斗の高さを調整して、ピペットの油のレベルのガラスの両方の部分に並んで、ピペット内の油のレベルを記録します。

天井に向かって試験管 A のサイドアームを釣り、試験管 B 内の DMSO を外します。DMSO のすべてが追加されて、テスト チューブを垂直に保持して、渦は、優しく。

O2がもはや消費されない意味で上昇、ピペット駅オイルのレベルまで試験管を振るし続けます。その後、漏斗の高さを調整、オイルレベルとピペットのオイルレベルが並ぶ。ピペットと部屋の温度にオイルの新しいレベルを記録します。

試験管 A 内の隔壁を削除し、内容を 15 mL 遠心管に転送します。

今、結果を評価してみましょう。合成非アクティブな [Co(salen)]2の収率が 2.4 g、85% であります。IR スペクトルでは、CN ストレッチの示唆されている 1528 cm-1でピークを示しています。さらに、O H ストレッチがない場合は、無料のリガンドが存在しないことを示します。

[Co(salen)]2, 0.090 モルに等しいである 59.2 mg 消費 2 O2mL です。理想気体法律、基準圧力は、温度記録、2 mL O2のモルの数を使用して求められた 0.082 モル。最後に、[Co(salen)]2 Co のモル数が決定され、2:0.91、Co:O2の割合を取得する O2のモルの数で割った値します。

CHCl3、どこ溶媒の添加によって DMSO 濃度は減少したと反応平衡反応剤でみられたように、O2リリースの結果にシフトを使用して O2結合の可逆性を示したバブルの反応と赤に変色します。

様々 な金属タンパク質を研究する化学と無機化学の分野で錯体を使用できます。

たとえば、金属タンパク質のヘモグロビンで構成されています 4 つの球状蛋白質サブ単位蛋白質の活性部位.の研究を難しく、それぞれに埋め込まれているヘム グループと[Co(salen)]2、金属タンパク質、ただし、構造と反応性のレプリケーションのモデル アクティブ サイトなどの合成無機化学者 usemolecular 種はしばしば困難、間電子構造の明確な違い単純な錯体や金属蛋白質の構造に囲まれています。

エピクロロヒドリン、エポキシドとアルキル塩化物から成る化学試薬であります。エポキシ樹脂の生産と他のエラストマーの使用されます。しかし、その多様性にもかかわらず体エピクロロヒドリンが生成することは困難です。

エピクロロヒドリンのラセミ混合物を分離するには、光学活性なサレン錯体を使用できます。たとえば、エポキシドの加水分解の速度論的解決、ラセミ体エピクロロヒドリンは異性体の 1 つの加水分解につながる水の存在下でポリスチレン担キラル サレン配位子と扱われます。光学異性体を分離できると高分子担持触媒を反応混合物から濾し、再利用することができます。

[Co(salen)]2ゼウスの紹介を見てきただけ。今、理念、プロシージャ、および一部のアプリケーションを理解する必要があります。見てくれてありがとう!

Read Article

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

Waiting X
simple hit counter