Synthese eines wasserlöslichen Metall-organische Komplexe Array
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
Kontrollierte Synthese von komplizierten molekularen Strukturen ist seit jeher ein wichtiges Thema in der Synthesechemie. Von diesem Standpunkt aus mehrkernigen heterometallischer Komplexe zu synthetisieren, in ein gestaltbares Mode noch ein würdiger Gegenstand ist auf dem Gebiet der anorganischen Chemie in Frage gestellt werden, weil die Zahl der möglichen strukturellen Ergebnisse aus dem Ligand-Metallierung-basierten Ansatz, der für gewöhnlich verwendet wird, die Herstellung von monomeren Metallkomplexe. Obwohl mehrere Beispiele für mehrkernige heterometallischer Komplexe haben die Trial-and-error oder beschwerlichen Art ihrer Synthese erfordert die Entwicklung eines einfachen Verfahrens bisher 1,2,3, berichtet worden , die für eine breite Palette von Strukturen anwendbar ist.
Als ein neuer Ansatz , um dieses Problem zu beheben, im Jahr 2011 berichteten wir über eine synthetische Methodik 4,5 , wo verschiedene einkernigen Metallkomplexe ein, die Einheit Fmoc-geschützten Aminosäure sequentiell gekoppelt sind Multi zu gebenpeptidische Arrays metal die Protokolle der Festphasen – Synthese – Polypeptid 6 verwendet wird . Aufgrund der Natur der konsekutiven Polypeptidsynthese, ist eine bestimmte Abfolge von mehreren Metallzentren rationell gestaltbar, indem die Anzahl und die Reihenfolge der Kupplungsreaktionen dieser Metallkomplex Monomeren steuern. Später wurde dieser Ansatz weiter modularisiert zu verschiedenen größeren und / oder verzweigte Array – Strukturen machen um 7 mit der kovalenten Bindung zwischen zwei kürzeren Arrays kombiniert.
Hier zeigen wir , wie die Synthese solcher multi peptidische Arrays typischerweise durch die Wahl der kürzlich berichtet WSMOCA (1 8 CAS RN 1827663-18-2; Abbildung 1) betrieben wird als repräsentatives Beispiel. Obwohl die Synthese eines bestimmten Arrays in diesem Protokoll beschrieben wird, sind die gleichen Verfahren für die Synthese einer Vielzahl verschiedener Sequenzen, einschließlich Isomere 9. Wir gehen davon aus, dass dieses Protocol werden mehr Forscher inspirieren in der Wissenschaft der ablaufgesteuerten Verbindungen, wobei die Moleküle so haben in der Regel gewesen Biopolymere weit untersucht teilnehmen, aber nur selten sind Beispiele für Metallkomplex-basierte Arten.
Protocol
Representative Results
Discussion
Perfekte Entfernung der unerwünschten Chemikalien aus dem Harz ist nicht immer möglich, einfach durch Waschen mit Lösungsmitteln, die diese Chemikalien leicht auflösen kann. Eine Schlüsseltechnik effizient das Harz zu waschen ist, es zu verursachen wiederholt zu schwellen und schrumpfen, so dass die Chemikalien im Inneren verbleibenden werden gezwungen sein, aus. Aus diesem Grund ist das Harz in unserem Verfahren mit CH 2 Cl 2 und MeOH abwechselnd behandelt wird , wie es gewaschen (zB…
Divulgazioni
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 |
Riferimenti
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