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Síntesis de un complejo de cobalto (II) transporte de oxígeno
 

Síntesis de un complejo de cobalto (II) transporte de oxígeno

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[N,N'-Bis(salicylaldehyde)ethylenediimino]cobalt(II), abreviado [Co(salen)]2, es un complejo organometálica, que se utiliza para investigar metaloproteinas de transporte de oxígeno.

Metaloproteínas como hemoglobina pueden unir reversiblemente O2 y para entender este mecanismo, se estudian los complejos como [Co(salen)]2 .

[Co(salen)] 2 existe en dos formas: activo e inactivo. La forma activa consiste en un heterodímero, en que dos cobalto centros forman una interacción muy débil de van-der-Waals, proporcionar suficiente espacio para inserción de molecular O2 en el de estado sólido.

En la forma inactiva de [Co(salen)]2 el cobalto centros de cada forma de la molécula un enlace dativo con un átomo de oxígeno de otra molécula. Esto disminuye el espacio entre las unidades y molecular O2 no caben más, salvo que se utilice un disolvente coordinación, como el DMSO, que facilita la estabilidad de la aducción.

Este video ilustra los principios de la [Co(salen)]2, la síntesis de su forma inactiva y el análisis de la Unión reversible a molecular O2.

Molecular O2 puede coordinar al metal de la transición complejos de varias maneras: lado, lado puente, puente en la final y el final. En el inactivo [Co(salen)]2, O2 coordina a los dos centros de cobalto de una manera en extremo tiende un puente sobre y el DMSO coordinación completa la esfera de coordinación octaédrica de cada centro de cobalto generando un complejo 2:1 que puede ser explicado al examinar el diagrama de orbital molecular de O2 y el d -orbital división diagrama de [Co(salen)]2.

Oxígeno tiene dos electrones no apareados en el π * orbital molecular, lo que significa un estado triplete, mientras que [Co(salen)]2 tiene un electrón desapareado en su orbital molecular σ *.

La Unión de O2 a [Co(salen)]2 es una reacción redox, en el cual dos centros de cobalto pierden un electrón cada uno y los beneficios de la molécula de O2 dos electrones, formando un peróxido (O2-2).

La relación de Co:O2 en una reacción puede determinarse midiendo el volumen de O2 consumido en un sistema cerrado. Usando la ley de gas ideal, se pueden calcular las moles consumidas O2 .

Además, se puede estudiar la reversibilidad de la Unión de2 O por la adición de CHCl3 al producto. CHCl3 es un solvente no coordinación, que no se puede estabilizar O2 aducción. Por lo tanto, además de CHCl3 a la [Co(salen)]2- O2 aducción conduce a una disminución en la concentración de DMSO y empuja la reacción en sentido inverso, dando por resultado la liberación de O2.

Ahora que hemos discutido los principios de la [Co(salen)]2, echemos un vistazo a un procedimiento para la síntesis de su forma inactiva y su uso en consumo O molecular2.

En una campana de humos, cobrar una mufla con la 250 mL cuello de tres con una barra de agitación, el etanol al 95% y el salicylaldehyde. Coloque un condensador en el cuello de centro y un embudo de adición con un tabique en el cuello exterior.

Coloque el tercer cuello del frasco con un septo 3-cuello y fije una línea de2 N en el condensador. Bajo una atmósfera de N2 , la reacción de un baño de agua a 80 ° C, añadir y diamina del etileno por jeringa.

En un matraz de fondo redondo de 50 mL separadas que contiene una barra de agitación, agregue Co(OAc)2·4H2O y disolver en 15 mL de agua destilada.

Una vez disuelto completamente, transferir la solución de acetato de cobalto en el embudo de adición y degas por los burbujeantes N2 a través de ella durante 10 minutos.

Cuando termine de desgasificación, agregue lentamente la solución de acetato de cobalto a la mezcla vigorosamente agitada salicylaldehyde. Agitar en el reflujo durante 1 hora.

Cuando haya terminado, retirar el matraz del baño calefacción y retire el embudo condensador y adición. Luego sumergir el matraz en un baño de agua helada para facilitar la precipitación de [Co(salen)]2.

Aspiradora filtro el precipitado en un embudo Buchner con papel filtro y lavar el rojo sólido con etanol frío. Secar el sólido completamente, pesar y calcular que el porcentaje de rendimiento.

Conectar una aguja con una O2-cilindro de gas con tubería de Tygon. Luego de la burbuja suavemente O2 a 5 mL DMSO durante 10 minutos.

Conectar dos secciones de 18 pulgadas de la tubería de Tygon para cualquiera de los extremos de una pipeta de vidrio graduada de 10 mL. Sujetar la pipeta en un soporte de anillo con la graduación más baja hacia arriba. A continuación, coloque un embudo de vidrio tallo largo a la pieza inferior de la tubería y sujete el embudo en el soporte de anillo con el embudo mirando hacia arriba.

Asegúrese de que el tubo de conexión de la pipeta y el embudo de forma de forma de U. Agregar aceite mineral para el embudo y el tubo, hasta que el embudo es aproximadamente lleno hasta la mitad.

Conecte un tubo de ensayo de brazo lateral para el tubo en la parte superior de la pipeta y añadirle [Co(salen)]2 .

Transferir 2 mL de O2-saturada en un tubo de ensayo 3 mL de DMSO y, usando un par de pinzas, baje probeta B prueba tubo sin derramar.

Sello prueba tubo con una membrana de goma apretado con alambre de cobre. Inserte una aguja unida al tanque de2 O en el tabique y purgar durante 10 minutos. Luego retire la aguja y la parte superior del tabique para evitar pérdidas de grasa.

Inserte una aguja libre en el tabique de la prueba de tubo para permitir que el aceite mineral llegar a la pipeta de cristal, cubriendo la abertura con un dedo y lentamente liberando la presión. Luego retire la aguja y vuelva a cubrir la parte superior del tabique con grasa.

Ajuste la altura del embudo y pipeta para que los niveles de aceite se alinean en ambas piezas de la cristalería y registran el nivel de aceite dentro de la pipeta.

Suelte el DMSO de tubo de ensayo B pesca el brazo lateral del tubo de prueba A hacia el techo. Una vez agregado todo el DMSO, sostenga el tubo de ensayo en posición vertical y agitar suavemente.

Seguir a agitar los tubos de ensayo hasta el nivel de aceite en las paradas de la pipeta de levantamiento, que significa ya no se consume O2 . A continuación, ajuste la altura del embudo para que el nivel de aceite en el está alineado con el nivel de aceite en la pipeta. Registrar el nivel de aceite en la pipeta y la temperatura de la habitación.

Retirar el tabique prueba tubo y transferir el contenido a un tubo de centrífuga de 15 mL.

Ahora vamos a evaluar los resultados. El rendimiento de la [Co(salen)] inactivo sintetizado2 2,4 g, que es 85%. El espectro IR muestra un pico en 1528 cm-1, que es indicativo del tramo de la CN. Además, la ausencia de un estiramiento O-H indica que no ligando libre está presente.

59,2 mg de [Co(salen)]2, que es igual a 0.090 mmol, consume 2 mL de O2. Usando la ley del gas ideal, presión estándar y temperatura registradas, el número de moles de 2 mL O2 fue determinada para ser 0.082 mmol. Por último, el número de mmol de Co en [Co(salen)]2 fue determinado y dividido por la cantidad de mmol de O2 para obtener el cociente de Co:O2, 2:0.91.

Reversibilidad de la Unión de2 O se demostró utilizando CHCl3, donde además del solvente disminuye la concentración de DMSO, y el equilibrio de reacción desplazado a los reactivos, dando por resultado la liberación de O2 , como se observó en propagación de la reacción y el cambio de color a rojo.

Complejos de coordinación puede utilizarse en el campo de la química y química bioinorganic estudiar varias metaloproteinas.

Por ejemplo, la hemoglobina metalloprotein se compone de cuatro unidades de sub de proteína globular con el grupo heme incrustado en cada uno, lo que es difícil estudiar el sitio activo de la proteína. Especies de usemolecular químicos inorgánicos sintéticos, como [Co(salen)]2, modelo sitios activos en metaloproteínas, sin embargo, la replicación de la estructura y reactividad es a menudo difícil, debido a las diferencias distintas en estructuras electrónicas entre metal y compuestos de coordinación simple rodean superstructures de la proteína.

Epiclorhidrina es un reactivo que consiste en un epóxido y un cloruro de alquilo. Se utiliza en la producción de resinas epoxi y otros elastómeros. Sin embargo, a pesar de su versatilidad, es difícil producir Epiclorhidrina carbonil.

Para separar mezclas racémicas de Epiclorhidrina, complejos quirales salen pueden ser utilizados. Por ejemplo, en una resolución cinética hidrolítica de epóxidos, epiclorhidrina racémico se trata con un ligando salen quirales basadas en poliestireno en presencia de agua, que conduce a la hidrólisis de uno de los enantiómeros. El enantiómero puede ser separado y el catalizador de polímeros compatibles puede filtrarse fuera de la mezcla de reacción y reutilizar.

Sólo ha visto la introducción de Zeus [Co(salen)]2. Ahora debe comprender sus principios, el procedimiento y algunas de sus aplicaciones. ¡Gracias por ver!

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