制备SNS钴（II）针质模型复合物肝酒精脱氢酶
Summary
介绍了肝酒精脱氢酶SNS针质钴（II）模型复合物的制备情况。复合物可以通过用CoCl2+6H2O对配体前体进行反应来制备，然后通过允许二苯醚缓慢扩散到含有钴复合物的醋酸酯溶液中来重新结晶。
Abstract
化学模型复合物准备代表酶的活性位点。在此协议中，一系列三叉针粘结剂配体前体（每个具有两硫和一个氮体供体原子功能 （SNS）， 并基于二乙二氮-乙酰氨基酮或二分三氮化合物） 用 CoCl2[6H2O] 金属化，以提供三叉星 SNS 针质钴 （II） 复合物。制备肝酒精脱氢酶的钴（II）模型复合物是容易的。基于将 CoCl2+6H2O 添加到含有配体前体的醋酸酯溶液时的快速颜色变化，复杂形状迅速。金属复合物的形成在允许溶液通宵回流后完成。这些钴（II）复合物作为肝酒精脱氢酶（LADH）中锌活性位点的模型。该复合物采用单晶X射线衍射、电喷质谱、紫外线可见光谱和元素分析进行特征分析。为了准确确定复合物的结构，必须确定其单晶结构。然后，通过二甲醚的缓慢蒸汽扩散，将适合X射线衍射的复合物的单晶体生长成含有钴（II）复合物的醋酸酯溶液。对于高品质的晶体，重新结晶通常发生在 1 周或更长时间内。该方法可应用于其他模型协调复合物的制备，并可用于本科教学实验室。最后，相信其他人可能会发现这种再结晶方法，以获得单晶有利于他们的研究。
Introduction
该方法的目的是制备LADH的小分子类似物，以进一步了解金属酶的催化活性。LADH是一种含共量结合域和含锌（II）金属催化域1的二聚基酶。LADH，在共同因子NADH的存在，可以减少酮和醛到各自的酒精衍生物2。在NAD+的存在下，LADH可以对酮和醛2的酒精氧化进行反向催化。LADH活性位点的晶体结构表明，其锌（II）金属中心与一个氮原子结合，由一个石氨酸侧链和两个硫原子提供，由两个半胱氨酸配体3提供。进一步研究表明，锌金属中心与一个阴唇水分子连接，导致金属中心周围出现伪四面体几何形状4。
我们之前已经报告和利用SNS针质配体前体，以及金属化的配体前体与ZnCl2形成Zn（II）复合体，其中包含三叉体配体前体5，6，7。6,75这些配体前体如图1所示。这些锌（II）复合物表现出对电子贫乏醛的化学测量还原活性，因此是LADH的模型复合物。随后，对一系列含有SNS配体前体的铜（I）和铜（II）复合体的合成和表征报告为8、9、10。,9,10
虽然LADH是一种锌（II）酶，但我们有兴趣制备LADH的钴（II）模型复合物，以便获得有关LADH钴（II）模拟物的更多光谱信息。钴（II）复合体为彩色，而锌（II）复合体为白色。由于钴（II）复合物是彩色的，因此可以获取复合物的紫外线可见光谱，从而还可以收集钴（II）复合物中配体场强度的信息。利用高斯计算资料和实验获得的紫紫可见光谱，可以推断出配体场强度的信息。钴（II）是锌（II）的良好替代品，因为两个离子具有相似的离子半径和类似的刘易斯酸度11，12。11,
该方法涉及对模型复合物进行合成和特征化，试图模仿LADH55、66的自然催化行为。此前，我们曾用ZnCl2对一系列配体前体进行金属化，形成LADH的锌（II）模型复合物，对LADH4中锌活性位点的结构及反应进行建模。通过多次实验，这些针脚配体已被证明在不同的环境条件下是健壮的，并且通过各种附加R组来保持稳定。5，6
三联配体比单体配体更可取，因为由于三叉体配体的强切酸作用，它们在金属化方面更为成功。这种观察是由于与单体配体13相比，三叉针配体形成更受青睐的熵。此外，三叉针固定体可能防止金属复合物的二化，这是值得青睐的，因为二氧化二化可能会减缓复合14的催化活性。因此，在制备催化活性强复合物方面，使用三叉针固定体配体已被证明在有机金属化学方面是成功的。SNS针尖复合物的研究比其他针尖系统少，因为针刺复合体通常包含第二排和第三排过渡金属15。
这种对金属酶的研究有助于进一步了解它们的酶活性，这可应用于生物学的其他领域。与替代方法（合成LADH的整个蛋白质）相比，这种合成模型复合物的方法有很多原因。第一个优点是模型复合物的分子质量低，仍然能够准确表示天然酶活性位点的催化活性和环境条件。其次，模型复合体更易于使用和生成可靠且可比较的数据。
本稿描述了LADH两个钴（II）针脚模型复合物的合成制备和表征。这两种复合物均具有含有硫、氮和硫供体原子的针质配体。第一个复合体 （4） 基于一种乙酰氨基酮前体，第二个 （5） 基于三甲酮前体。这些复合物显示了在氢体捐赠者存在的情况下减少电子贫乏醛的气动性反应。这些反应结果将在后续手稿中报告。
Protocol
Representative Results
Discussion
复合体4和5的制备是方便的。关键步骤是将固体 CoCl2+6H2O 添加到包含相应配体前体的醋酸酯溶液中。在添加 CoCl2+6H2O 后，该解决方案在几秒钟内变为深绿色，形成复合4。加入 CoCl 2 +6H2O2后，该解决方案变为明亮的蓝色，形成复合5。为确保完全反应，溶液在回流上过夜。
要生长…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
约翰·米奇尼科夫斯基获得以下项目的财政支助：康涅狄格州航天局空间赠款联盟（编号为P-1168），费尔菲尔德大学科学研究所，艺术与科学学院出版基金，费尔菲尔德大学教师暑期研究津贴，以及国家科学基金会-主要研究仪器计划（授予编号CHE-1827854），用于资金购买400兆赫NMR光谱仪。他还感谢特伦斯·吴（耶鲁大学）在获取电喷质谱方面给予的帮助。杰里·贾辛斯基承认国家科学基金会-主要研究仪器计划（授予编号CHE-1039027）用于购买X射线衍射仪的资金。希拉·博尼塔蒂布斯、埃米尔斯·阿尔曼扎、拉米·哈尔布赫和萨曼莎·齐格蒙特承认哈迪曼学者计划提供了他们的暑期研究津贴。
Materials
| 100 mL Round Bottomed Flask | Chem Glass | CG150691 | 100mL Single Neck Round Bottomed Flask, 19/22 Outer Joint |
| Acetonitrile | Fisher | HB9823-4 | HPLC Grade |
| Chiller for roto-vap | Lauda | L000638 | Alpha RA 8 |
| Cobalt Chloride hexahydrate | Acros Organics | AC423571000 | Acros Organics |
| Diethyl Ether | Fisher | E-138-1 | Diethyl Ether Anhydorus |
| graduated cylinder | Fisher | S63456 | 25 mL graduated cylinder |
| hotplate | Fisher | 11-100-49SH | Isotemp Basic Stirring Hotplate |
| jars | Fisher | 05-719-481 | 250 mL jars |
| Ligand | —– | —– | Synthezied previously by Professor Miecznikowski |
| medium cotton balls | Fisher | 22-456-80 | medium cotton balls |
| one dram vials | Fisher | 03-339 | one dram vials with TFE Lined Cap |
| pipet | Fisher | 13-678-20B | 5.75 inch pipets |
| pipet bulbs | Fisher | 03-448-21 | Fisher Brand Latex Bulb for pipet |
| recrystallizing dish for sand bath | Fisher | 08-741 D | 325 mL recrystallizing dish for sand bath |
| reflux condensor | Chem Glass | CG-1218-A-22 | Condenser with 19/22 inner joint |
| Rotovap | Heidolph Collegiate | 36000090 | Brinkmann; Heidolph Collegiate Rotary Evaporator with Heidolph WB eco bath Heidolph Rotary Evaporator |
| sea sand for sandbath | Acros Organics | 612355000 | washed sea sand for sand bath |
| Stir bar | Fisher | 07-910-23 | Egg-Shaped Magnetic Stir Bar |
| Vacum grease | Fisher | 14-635-5D | Dow Corning High Vacuum Grease |
| vacuum pump for rotovap | Heidolph Collegiate | 36302830 | Heidolph Rotovac Valve Control |
Riferimenti
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