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Synthese eines Sauerstoff-transportierenden Cobalt(II) - Komplex

Überblick

Quelle: Tamara M. Powers, Department of Chemistry, Deepika Das, Texas A & M Universität

Bioanorganische Chemie ist die Studie, die die Rolle untersucht, die Metalle in der Biologie spielen. Etwa die Hälfte aller Proteine Metalle enthalten, und es wird geschätzt, dass bis zu einem Drittel aller Proteine auf metallhaltigen aktive Websites funktionieren verlassen. Proteine, die verfügen über Metalle, genannt Metalloproteine, spielen eine wichtige Rolle in einer Vielzahl von Zellfunktionen, die für das Leben notwendig sind. Metalloproteine haben fasziniert und inspiriert von anorganischen Synthesechemiker seit Jahrzehnten, und viele Forschungsgruppen haben ihre Programme zur Modellierung der Chemie des metallhaltigen active-Standorte in Proteine durch die Untersuchung der Koordination Verbindungen gewidmet.

Der Transport von O2 ist ein wichtiger Prozess für lebende Organismen. O2-Transport Metalloproteine sind verantwortlich für die Bindung, den Transport, und Sauerstoff freigeben, die dann für Lebensvorgänge wie Atmung genutzt werden können. Der Sauerstoff transportierenden Kobalt Koordination Komplex [N,N'-bis(salicylaldehyde)ethylenediimino]cobalt(II) [Co(salen)]2 ist ausgiebig untersucht worden, um zu verstehen über wie Metallkomplexe reversibel binden O2 . 1

In diesem Experiment werden wir synthetisieren [Co(salen)]2 und seine reversible Reaktion mit O2 in Anwesenheit von Dimethylsulfoxide (DMSO) zu studieren. Zuerst werden wir den Betrag von O2 verbraucht unter Einwirkung von [Co(salen)]2 , DMSO quantifizieren. Wir werden dann die Freisetzung von O2 aus [Co(salen)]2- O2 Addukt durch die Aufdeckung des Volumenkörpers auf KCHL3visuell beobachten.

Verfahren

1. Synthese von inaktiven [Co(salen)]2

  1. Laden Sie eine 250 mL 3-Hals Rundboden Flasche mit 120 mL von 95 % EtOH und 2,20 g (0,192 mL, 0,018 Mol) des Salicylaldehyds.
  2. Passen Sie die Mitte Hals mit einem Kondensator mit N2verbunden. Passen Sie die anderen beiden Hälse mit ein Gummiseptum und eine Zusatz-Trichter mit einem Gummiseptum ausgestattet.
  3. Rühren Sie die Reaktion in einem Wasserbad und erhitzen Sie die Lösung zu Reflux (80 ° C).
  4. Fügen Sie Ethylen-Diamin

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Ergebnisse

Charakterisierung von inaktiven [Co(salen)]2:

Figure 1

IR (cm-1) auf ATR Anlage gesammelt: 2357 (w), 1626 (w), 1602 (m), 1542 (w), 1528 (m), 1454 (w), 1448 (m), 1429 (m), 1348 (w), 1327 (w), 1323 (m), 1288 (m), 1248 (w), 1236 (w), 1197 (m), 1140 (m), 1124 (m), 1089 (w), 1053 (m), 1026 (w) , 970 (w), 952 (w), 947 (w), 902 (m), 878 (w), 845 (w), 813 (w), 794 (w), 750 (s), 730 (s).

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Anwendung und Zusammenfassung

In diesem Video erklärt wir die verschiedenen Möglichkeiten, dass zweiatomiges Sauerstoff zu Metall Zentralbereich koordinieren kann. Wir den Sauerstoff transportierenden Kobalt komplexe [Co(salen)]2 synthetisiert und studierte die reversible Bindung mit O2. Experimentell haben wir bewiesen, dass inaktive [Co(salen)]2 bindet reversibel O2 und Formen einen 2:1 Co:O2 Addukt in Anwesenheit von DMSO.

Alle Wirbeltiere hängen Hämoglobin, ein...

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Referenzen
  1. Niederhoffer, E. C., Timmons, J. H., Martell, A. E. Thermodynamics of Oxygen Binding in Natural and Synthetic Dioxygen Complexes. Chem Rev. 84, 137-203 (1984).
  2. Appleton, T. G. Oxygen uptake by cobalt(II) complex. An undergraduate experiment. J Chem Educ. 54 (7), 443 (1977).
  3. Ueno, K., Martell, A. E. Infrared Studies on Synthetic Oxygen Carriers. J Phys Chem.60, 1270–1275 (1956).
Tags
Leerer WertProblem

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0:04

Overview

1:31

Principles of [Co(salen)]2

3:42

Synthesis of Inactive [Co(salen)]2 and Measurement of O2 Uptake

8:32

Representative Results

10:01

Applications

11:27

Summary

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