A potential general method for the synthesis of water-soluble multimetallic peptidic arrays containing a predetermined sequence of metal centers is presented.
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.
סינתזה מבוקרת של מבנים מולקולריים מורכבים מאז ומתמיד אחד הנושאים המרכזיים בתחום הכימיה סינתטי. מתוך נקודת מבט זו, לסנתז מתחמי multinuclear heterometallic באופן designable עדיין נושא ראוי להיות לערער בתחום כימיה לא אורגנית בגלל המספרים של תוצאות מבניות אפשריות מהגישה-metallation המבוסס ליגנד כי הוא נפוץ עבור הכנת מתחמי מתכת monomeric. למרות כמה דוגמאות של מתחמי heterometallic multinuclear דווחו עד כה 1,2,3, במשפט והטעייה או הטבע מפרך של הסינתזה שלהם מחייבים פיתוח של שיטה פשוטה כי הוא ישים עבור מגוון רחב של מבנים.
כתוצאת גישה חדשה כדי לטפל בבעיה זו, בשנת 2011 דיווחנו מתודולוגיה סינטטי 4,5 שבו מתחמי mononuclear מתכת שונים בעלי מחצית אמינו חומצת Fmoc מוגנת הם מצמידים ברצף לתת רבמתכתיים מערכי peptidic באמצעות הפרוטוקולים של סינתזת פוליפפטיד מוצק שלב 6. בשל אופיו הרצוף של סינתזת פוליפפטיד, רצף מסוים של מרכזי מתכת המרובים הוא designable באופן רציונלי על ידי שליטה על המספר וההסדר של תגובות הצימוד של מונומרים יצמידו המתכתיים אלה. בהמשך, גישה זו הייתה עוד modularized לעשות שונים גדולים ו / או מסועף מבני מערך על ידי שילוב עם ההצמדה קוולנטי בין שני מערכים קצרים 7.
כאן אנו מראים כיצד סינתזה של מערכים multimetallic peptidic כזה מופעל בדרך כלל על ידי בחירת WSMOCA דיווחה לאחרונה (1 8 CAS RN 1827663-18-2; איור 1) בתור דוגמה מייצגת. למרות הסינתזה של מערך מסוים מתוארת בפרוטוקול זה, אותם ההליכים החלות על הסינתזה של מגוון רחב של רצפים שונים, כולל איזומרים 9. אנו צופים כי זה פרוטוcol תעורר יותר חוקר להשתתף המדע של תרכובות שבשליטת רצף, שבו המולקולות נחקרו עד כה בדרך כלל יש biopolymers היה אך לעתים רחוקות לכלול דוגמאות של מינים מבוססי מתכת מורכבת.
הסרה מושלמת של כימיקלים לא הרצויים מן השרף לא תמיד אפשר פשוט על ידי שטיפה עם ממסים שיכולים לפזר אותם כימיקלים בקלות. טכניקת מפתח לשטוף את השרף ביעילות היא לגרום לו להתנפח ולהתכווץ שוב ושוב כך הכימיקלים שנותרו בתוך ייאלצו החוצה. זו הסיבה מדוע שרף בהליך שלנו מטופל עם CH <…
The authors have nothing to disclose.
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.
Dichloro(p‐cymene)ruthenium(II), dimer | Kanto Chemical | 11443-65 | |
Dichloro(1,5-cyclooctadiene)platinum(II) | TCI | D3592 | |
Rhodium(III) chloride trihydrate | Kanto Chemical | 36018-62 | |
Phosphate buffered saline, tablet | Sigma Aldrich | P4417-50TAB | |
NovaSyn TG Sieber resin | Novabiochem | 8.55013.0005 | |
HBTU | TCI | B1657 | |
Benzoic anhydride | Kanto Chemical | 04116-30 | |
Fmoc-Glu(OtBu)-OH・H2O | Watanabe Chemical Industries | K00428 | |
Trifluoroacetic acid | Kanto Chemical | 40578-30 | |
Triethylsilane | TCI | T0662 | |
2-[2-(2-Methoxyethoxy)ethoxy]acetic acid | Sigma Aldrich | 407003 | Dried over 3Å sieves |
Dithranol | Wako Pure Chemical Industries | 191502 | |
N-methylimidazole | TCI | M0508 | |
N‐ethyldiisopropylamine | Kanto Chemical | 14338-32 | |
Piperidine | Kanto Chemical | 32249-30 | |
4'-(4-methylphenyl)-2,2':6',2"-terpyridine | Sigma Aldrich | 496375 | |
Dehydrated grade dimethylsulfoxide | Kanto Chemical | 10380-05 | |
Dehydrated grade methanol | Kanto Chemical | 25506-05 | |
Dehydrated grade N,N‐Dimethylformamide | Kanto Chemical | 11339-84 | Amine Free |
Dehydrated grade dichloromethane | Kanto Chemical | 11338-84 | |
MeOH | Kanto Chemical | 25183-81 | |
Dimethylsulfoxide | Kanto Chemical | 10378-70 | |
Ethyl acetate | Kanto Chemical | 14029-81 | |
Acetonitrile | Kanto Chemical | 01031-70 | |
1,2-dichloroethane | Kanto Chemical | 10149-00 | |
Diethyl ether | Kanto Chemical | 14134-00 | |
Dichloromethane | Kanto Chemical | 10158-81 |