水溶性有機金属錯体アレイの合成
Summary
A potential general method for the synthesis of water-soluble multimetallic peptidic arrays containing a predetermined sequence of metal centers is presented.
Abstract
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.
Introduction
複雑な分子構造の制御された合成は、常に合成化学における大きな課題となっています。この観点から、設計可能な様式で多核異種複合体を合成するためにはまだため、一般的に使用されるリガンド – 金属化ベースのアプローチからの可能な構造の結果の数の無機化学の分野で挑戦に値する対象であります単量体の金属錯体の調製。多核異種複合体のいくつかの例は、これまで1,2,3報告されているが、それらの合成の試行錯誤又は困難な性質は、構造体の広い範囲に適用可能であり、簡単な方法の開発が必要です。
この問題に対処するための新たなアプローチとして、2011年に我々は、Fmoc保護アミノ酸部分を有する種々の単核金属錯体を順次マルチ与えるように結合されている合成方法の4,5を報告固相ポリペプチド合成6のプロトコルを使用して、ペプチド配列をメタリックポリペプチド合成の連続的な性質のために、複数の金属中心の特定の配列は、それらの金属錯体の単量体のカップリング反応の回数および順序を制御することにより、合理的に設計可能です。後で、このアプローチは、二つの短いアレイ7との間の共有結合で結合することによって、より大きな、様々な及び/又は分枝状のアレイ構造を作ることがさらにモジュール化しました。
代表的な例として、ここでは、そのようなmultimetallicペプチド配列の合成は、通常、最近報告WSMOCA（ 図1 1 8 CAS RN 1827663-18-2）を選択することによって操作された方法を紹介します。一つの特定の配列の合成は、このプロトコルに記載されているが、同じ手順は、異性体9を含む異なる配列の広範囲の合成に適用可能です。我々は、このプロトを期待しますcolが分子がこれまで一般的になっている生体高分子を調べまれ金属錯体系の種の例が含まれていないシーケンス制御化合物の科学、に参加するより多くの研究者を鼓舞します。
Protocol
Representative Results
Discussion
樹脂からの望ましくない化学物質の完全な除去は、単に簡単にこれらの化学物質を溶解できる溶剤で洗浄することにより、常に可能ではありません。効率的に樹脂を洗浄するためのキー技術は、それが膨張し、内部に残っている化学物質が押し出されるように繰り返し収縮させることです。それは（ 例えば、プロトコル2.1.4）で洗浄されるように私たちの手順で樹脂を交互にCH 2</su…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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.
Materials
| 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 |
References
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