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.

1. Herstellung von Metallkomplex Monomere (2 CAS RN 1381776-70-0, 3 CAS RN 1261168-42-6, 4 CAS RN 1261168-43-7; Abbildung 1) <ol><li> Herstellung von Ru - Monomer 2 <ol><li> Kombinieren Sie die organischen Vorläufer (5 9 CAS RN 1381776-63-1; Abbildung 1) (380 mg, 0,48 mmol) und [Ru (p - Cymol) Cl 2] Dimer (224 mg, 0,37 mmol) mit einem Rührstab in ein 100 ml Single-Hals-Rundkolben. </li><li> Hinzufügen Methanol (MeOH) (25 ml) zu dem Gemisch, schließen einen Kondensator zur gemeinsamen des Kolbens und rühre die Suspension bei 65 ° C für 3 Stunden in einem temperaturgeregelten Ölbad. </li><li> Man kühlt die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur und Filtern der Suspension durch ein Filterpapier abgesaugt. </li><li> Dann den Rückstand auf dem Filter gründlich mit MeOH, bis das Filtrat farblos wird visuell und trockne den Rückstand unter vermindertem Druck. </li><li> Kombinieren des Rückstands und 4 &#39;- (4-methylphenyl) -2,2&#39;: 6 &amp;# 39; 2 &quot;-Terpyridin (216 mg, 0,68 mmol) mit einem Rührstab in einen 100 ml-Hals-Rundkolben. </li><li> In MeOH (22,5 ml) und Wasser (2,5 ml) zu dem Gemisch, schließen Sie einen Kondensator mit dem Gelenk des Kolbens, und rühren Sie die Suspension bei 70 ° C für 16 Stunden. </li><li> Man kühlt die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur und Filtern der Suspension. </li><li> Trockne den Rückstand auf dem Filter unter reduziertem Druck und löst ihn in Dimethylsulfoxid (DMSO) (3 ml). </li><li> Fügen Sie die DMSO-Lösung langsam zu einem Überschuß von Ethylacetat (EtOAc). </li><li> Filtern Sie die erhaltene Suspension, wäscht den Rückstand auf dem Filter mit EtOAc und Trocknen unter vermindertem Druck. </li></ol></li><li> Herstellung von Pt - Monomer 3 <ol><li> Kombinieren Sie die organische Vorstufe (6 4 CAS RN 1261168-39-1; Abbildung 1) (360 mg, 0,50 mmol) und Pt (cycloocta-1,5-dien) Cl 2 (195 mg, 0,52 mmol) mit einem Rührstab in einen 100 ml-Hals-Rundkolben. &lt;/ Li&gt; <li> Hinzufügen MeOH (15 ml) zu dem Gemisch, schließen einen Kondensator zur gemeinsamen des Kolbens und rühre die Suspension bei 65 ° C für 12 Stunden. </li><li> Man kühlt die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur und Filtern der Suspension. </li><li> Dann den Rückstand auf dem Filter gründlich mit MeOH und Trocknen unter vermindertem Druck. </li></ol></li><li> Herstellung von Rh Monomer 4 <ol><li> Kombinieren Sie die organischen Vorläufer (6; Abbildung 1) (360 mg, 0,50 mmol) und RhCl 3 · 3H 2 O (137 mg, 0,52 mmol) mit einem Rührstab in einen 100 ml-Hals - Rundkolben. </li><li> Hinzufügen MeOH (50 ml) zu dem Gemisch, schließen einen Kondensator zur gemeinsamen des Kolbens und rühre die Suspension bei 65 ° C für 12 h unter einer N 2 -Atmosphäre. </li><li> Man kühlt die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur und Filtern der Suspension. </li><li> Dann den Rückstand auf dem Filter gründlich mit MeOH und Trocknen unter vermindertem Druck. </li></ol></li></ol&gt; 2. Herstellung von wasserlöslichen Metallorganische Komplexe Array 1 <ol><li> Fmoc - Abspaltung von TG Sieber Harz <ol><li> Kombinieren Sie als gekaufte TG Sieber - Harz (135 mg) mit einem Rührstab in einem 10 ml - 2-Halskolben mit einem Abfluss am Boden ausgestattet mit einem Glasfilter und ein 2-Wege-Hahn (Abbildung 2a) trägt. Schließen Sie ein 3-Wegehahn und einem Glasstopfen an den Gelenken des Kolbens. </li><li> Tauschen Sie die interne Atmosphäre mit N 2 durch eine Vakuumleitung mit, und dann quillt das Harz mit wasserfreiem Edel Dichlormethan (CH 2 Cl 2) (1 ml) (Abbildung 2b). </li><li> In wasserfrei-grade Dimethylformamid (DMF) (3 ml) und Piperidin (1 ml) in dieser Reihenfolge und rühren Sie die Mischung für 2,5 Stunden bei Raumtemperatur. </li><li> Entfernen der Lösung durch Filtration durch den Abfluss. Waschen des Harzes mit wasserfreiem-grade MeOH (3 ml, 3 min Rühren) und wasserfreiem Grade CH 2 Cl 2 (3 ml, 3min Rühren) abwechselnd dreimal und dann mit wasserfreiem-grade CH 2 Cl 2 (3 ml, 3 min Rühren) viermal (Abbildung 2c). </li><li> Kombinieren alle erhaltenen Lösungen in 2.1.4 und verdünnte sie mit Acetonitril (CH 3 CN) auf ein Volumen von 50 ml. Transfer eines Aliquots (1 ml) der resultierenden Lösung in eine Quarzküvette mit einer optischen Länge von 1 cm und verdünnt mit CH 3 CN (2 ml). </li><li> Bestimmen die Molzahl entschützt Fmoc - Rest (f umol) auf der Grundlage des Extinktionskoeffizienten von Piperidin-Dibenzofulven Addukt (6.234 bei 299 nm) 10 und die spektroskopisch erhaltene Extinktion (a) der Lösung durch Protokoll hergestellt 2.1.5 nach folgender Gleichung: f = 0,05 x 10 6 x 3 x a / 6234 </li></ol></li><li> Das Laden von Ru - Monomer 2 <ol><li> In wasserfrei-Klasse CH 2 Cl 2 (2,5 ml), Ru - Monomer 2 </strong&gt; (64,9 mg, 53,2 umol), 2- (1H-Benzotriazol-1-yl) -1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphat (HBTU) (30,3 mg, 79,8 &amp; mgr; mol), wasserfreiem DMSO-Grade (2,5 ml ) und N, N - Diisopropylethylamin (i Pr 2 NEt) (20 &amp; mgr; l) in dieser Reihenfolge unter einer N 2 -Atmosphäre auf das gewaschene Harz und rühren Sie die Mischung für 12 Stunden bei Raumtemperatur (Abbildung 2d). </li><li> Entfernen der Lösung durch Filtration durch den Abfluss. Waschen des Harzes mit wasserfreiem Grade DMSO (3 ml, 5 min Rühren) dreimal, wasserfreies-grade MeOH (3 ml, 3 min Rühren) und wasserfreiem Grade CH 2 Cl 2 (3 ml, 3 min Rühren) abwechselnd dreimal und wasserfreies-grade CH 2 Cl 2 (3 ml, 3 min Rühren) dreimal. </li><li> In wasserfrei-Klasse CH 2 Cl 2 (5 ml), Benzoesäureanhydrid (0,28 g, 1,5 mmol) und N - Methylimidazol (0,10 ml, 1,5 mmol) in dieser Reihenfolge unter einer N 2 -Atmosphäre auf dem gewaschenen Harz und umrührendie Mischung 2 h bei Raumtemperatur. </li><li> Entfernen der Lösung durch Filtration durch den Abfluss. Das Harz wird mit wasserfreiem-grade CH 2 Cl 2 (3 ml, 3 min Rühren) und wasserfreiem Grade MeOH (3 ml, 3 min Rühren) abwechselnd dreimal und dann mit wasserfreiem-grade CH 2 Cl 2 (3 ml, 3 min Rühren) dreimal. </li><li> Wiederholen Sie die Protokolle wie in 2.1.3-2.1.6 beschrieben die Mol Anzahl der geladenen Ru - Monomer 2 zu quantifizieren. </li></ol></li><li> Laden von Fmoc- und Neben Rest tertiär-Butyl (t Bu) -geschützte (L) glutaminsäure (Glu) (7 CAS RN 71989-18-9; Abbildung 1) <ol><li> In wasserfrei-Klasse CH 2 Cl 2 (4,5 ml), Glu · H 2 O (39,4 mg, 88,8 &amp; mgr; mol), HBTU (50,5 mg, 133,2 umol), DMSO wasserfrei-Grade (0,5 ml), und i Pr 2 NEt ( 50 &amp; mgr; l) in dieser Reihenfolge unter einer N 2 -Atmosphäre auf das gewaschene Harz und rühre das Gemisch 12 h bei Raum temperatur (Abbildung 2e). HINWEIS: Die Mengen an Glu · H 2 O und HBTU verringert sich allmählich von Schritten 2,3-2,7 ihrer Stöchiometrie auf dem Harz konstant zu der reaktiven -NH2 Funktionalität zu halten. </li><li> Wiederholen Sie die Protokolle wie in 2.2.2-2.2.4 beschrieben. </li><li> Nehmen einen kleinen Teil des Harzes aus dem Kolben und legte ihn in ein Gemisch aus Trifluoressigsäure (CF 3 CO 2 H) (2,5 ul), Triethylsilan (Et 3 SiH) (0,5 ul) und 1,2-Dichlorethan ( 47 &amp; mgr; l). Beschallen die Mischung für 0,5 Stunden und Verwendung der erhaltenen Lösung für die Massenspektrometrie 4,7,8,9 (Abbildung 3a). </li><li> Wiederholen Sie die Protokolle wie in 2.1.3-2.1.6 beschrieben, um die Mol Anzahl der geladenen Glu quantifizieren. </li></ol></li><li> Das Laden von Pt - Monomer 3 <ol><li> In wasserfreien Edel DMSO (4,5 ml), Pt - Monomer (32,9 mg, 33,3 &amp; mgr; mol), HBTU (18,9 mg, 50,0 umol), CH wasserfrei-Klasse 2Cl 2 (0,5 ml), und i Pr 2 NEt (20 &amp; mgr; l) in dieser Reihenfolge unter einer N 2 -Atmosphäre auf das gewaschene Harz und rühren Sie die Mischung für 12 Stunden bei Raumtemperatur (Abbildung 2f). </li><li> Wiederholen Sie die Protokolle wie in 2.2.2-2.2.5 beschrieben die Mol Anzahl der geladenen Pt Monomer 3 zu quantifizieren. </li></ol></li><li> Laden von Glu <ol><li> In wasserfrei-Klasse CH 2 Cl 2 (4,5 ml), Glu · H 2 O (27,8 mg, 62,9 &amp; mgr; mol), HBTU (35,8 mg, 94,4 &amp; mgr; Mol), wasserfreies-grade DMSO (0,5 ml), und i Pr 2 NEt ( 50 &amp; mgr; l) in dieser Reihenfolge unter einer N 2 -Atmosphäre auf das gewaschene Harz und rühre das Gemisch 12 h bei Raumtemperatur. </li><li> Wiederholen Sie die Protokolle in 2.3.2-2.3.4 (Abbildung 3b) beschrieben. </li></ol></li><li> Laden von Rh - Monomer 4 <ol><li> In DMSO wasserfrei-Grad (4,5 ml), Rh - Monomer 4 (21,8 mg, 23,3 &amp; mgr; mol), HBTU (13,3 mg, 35,0 &amp; mgr; Mol), wasserfreies-Klasse CH 2 Cl 2 (0,5 ml), und i Pr 2 NEt (20 &amp; mgr; l) in dieser Reihenfolge unter einer N 2 -Atmosphäre auf dem gewaschenen Harz und rühren Sie die Mischung für 12 h bei Raumtemperatur (Abbildung 2 g). </li><li> Wiederholen Sie die Protokolle, wie in 2.2.2 beschrieben. </li><li> Wiederholen Sie die Protokolle, wie in 2.6.1 beschrieben. </li><li> Wiederholen Sie die Protokolle wie in 2.2.2-2.2.5 beschrieben die Mol Anzahl der geladenen Rh - Monomer 4 zu quantifizieren. </li></ol></li><li> Laden von Glu <ol><li> In wasserfrei-Klasse CH 2 Cl 2 (4,5 ml), Glu · H 2 O (20,4 mg, 46,0 umol), HBTU (26,2 mg, 69,0 &amp; mgr; Mol), wasserfreies-grade DMSO (0,5 ml), und i Pr 2 NEt ( 50 &amp; mgr; l) in dieser Reihenfolge unter einer N 2 -Atmosphäre auf das gewaschene Harz und rühre das Gemisch 12 h bei Raumtemperatur. </li><li> Wiederholen Sie die Protokolle wie in 2.3.2-2.3.4 beschrieben (Abbildung 3c). </li></ol></li><li> Laden von 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] essig (TEG) -Säure (8 CAS RN 16024-58-1; Abbildung 1) <ol><li> In wasserfrei-Klasse CH 2 Cl 2 (3 ml), TEG Säure (14 ul, 91,0 umol), HBTU (51,7 mg, 136,5 &amp; mgr; mol), wasserfreies-Klasse CH 2 Cl 2 (2 ml), und i Pr 2 NEt ( 50 &amp; mgr; l) in dieser Reihenfolge unter einer N 2 -Atmosphäre auf das gewaschene Harz und rühre das Gemisch 12 h bei Raumtemperatur. </li><li> Entfernen der Lösung durch Filtration durch den Abfluss. Waschen des Harzes mit wasserfreiem Grade DMSO (3 ml, 5 min Rühren) zweimal, wasserfreies-grade MeOH (3 ml, 3 min Rühren) und wasserfreiem Grade CH 2 Cl 2 (3 ml, 3 min Rühren) abwechselnd dreimal und wasserfreies-grade CH 2 Cl 2 (3 ml, 3 min Rühren) dreimal. </li></ol></li><li> Abspaltung vom Harz am Ende der Festphasensynthese <ol><li> Waschendas Harz mit Diethylether (4 ml, 5 min Rühren) dreimal, trocknen Sie es unter einem Vakuum, und quellen sie mit wasserfreiem Grad CH 2 Cl 2 (1 ml, 5 min Rühren). </li><li> Dann eine Mischung aus CF 3 CO 2 H (0,1 ml), Et 3 SiH (20 ul) und 1,2-Dichlorethan (1,9 ml) zu der Suspension und rührt die Mischung 12 h bei Raumtemperatur. </li><li> Entfernen der Lösung durch Filtration durch den Abfluss, fügen ein neues Gemisch aus CF 3 CO 2 H (0,1 ml), Et 3 SiH (20 ul) und 1,2-Dichlorethan (1,9 ml) zu dem Harz und rühre das Gemisch für 1 Stunde bei Raumtemperatur. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 2.9.3 bis die Lösung visuell farblos (Abbildung 2h). </li><li> Kombinieren alle Lösungen , wie erhalten durch Protokolle 2.9.2-2.9.4 und analysiert den Inhalt der resultierenden Lösung durch Massenspektrometrie 4,7,8,9 (Abbildung 3d). </li><li> Entfernen flüchtiger Spezies der Lösung durch evaporation und der Rückstand in einer Mischung aus CF 3 CO 2 H auflösen (0,2 ml), Et 3 SiH (40 ul) und 1,2-Dichlorethan (3,8 ml). </li><li> Rühre das Gemisch 24 h bei Raumtemperatur und zu analysieren , um den Inhalt der resultierenden Lösung durch Massenspektrometrie 4,7,8,9 die vollständige Entschützung von tBu - Gruppen an den Seitenreste von 1 (Abbildung 3e) zu bestätigen. </li><li> Entfernen flüchtiger Spezies der Lösung durch Verdampfung. </li></ol></li><li> Reinigung von 1 <ol><li> Beschallen den festen Rückstand als durch Protokoll 2.9 in CH 2 Cl 2 und dekantiert die Lösung erhalten. Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis die umfüllen Lösung visuell farblos wird. </li><li> Analysieren der Inhalte des resultierenden festen Rückstand durch Massenspektrometrie 4,7,8,9. </li><li> Wäscht den Rückstand mit MeOH (100 &amp; mgr; l / 10 mg) unter Beschallung, dekantiert die Lösung und analysieren den Inhalt der resultierenden solid Rückstand durch Massenspektrometrie 4,7,8,9. </li><li> Löse den Rückstand (1 mg) in einem Gemisch aus CH 3 CN (90 &amp; mgr; l) und Wasser (10 ul) durch Beschallung und kombinieren , um die sich ergebende Lösung mit Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung (800 ul, 10 mM, pH = 7,4). Beschallen die Mischung und Inkubieren für 24 Stunden bei 37 ° C. </li><li> Extrahieren der farbigen Spezies im Überstand dekantieren mit einer Mischung aus 1,2-Dichlorethan (500 ul), CH 3 CN (20 ul), und CF 3 CO 2 H (20 ul). Analysieren Sie den Extrakt durch Massenspektrometrie 4,7,8,9 (3f). </li><li> Die Extraktion, bis die wässrige Phase visuell farblos wird. Die organischen Lösungen und entfernen flüchtige Spezies durch Verdunstung. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Takanashi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterometal+Assembly+in+Dendritic+Polyphenylazomethines.">Heterometal Assembly in Dendritic Polyphenylazomethines.</a> Bull. Chem. Soc. Jpn. 80, 1563-1572 (2007).</li><li>Packheiser, R., Ecorchard, P., R&#252;ffer, T., Lang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heteromultimetallic+Transition+Metal+Complexes+Based+on+Unsymmetrical+Platinum(II)+Bis-Acetylides.">Heteromultimetallic Transition Metal Complexes Based on Unsymmetrical Platinum(II) Bis-Acetylides.</a> Organometallics. 27, 3534-3536 (2008).</li><li>Sculfort, S., Braunstein, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intramolecular+d10-d10+Interactions+in+Heterometallic+Clusters+of+the+Transition+Metals.">Intramolecular d10-d10 Interactions in Heterometallic Clusters of the Transition Metals.</a> Chem. Soc. Rev. 40, 2741-2760 (2011).</li><li>Vairaprakash, P., Ueki, H., Tashiro, K., Yaghi, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Metal-Organic+Complex+Arrays.">Synthesis of Metal-Organic Complex Arrays.</a> J. Am. Chem. Soc. 133, 759-761 (2011).</li><li>Jacoby, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis:+Method+Couples+Various+Metals+in+Predetermined+Sequences.">Synthesis: Method Couples Various Metals in Predetermined Sequences.</a> C&amp;EN. 89, (2011).</li><li>White, P., Eds D&#246;rner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+Notes.">Synthetic Notes.</a> Peptide Synthesis 2008/2009. , (2009).</li><li>Sajna, K. V., Fracaroli, A. M., Yaghi, O. M., Tashiro, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modular+Synthesis+of+Metal-Organic+Complex+Arrays+Containing+Precisely+Designed+Metal+Sequences.">Modular Synthesis of Metal-Organic Complex Arrays Containing Precisely Designed Metal Sequences.</a> Inorg. Chem. 54, 1197-1199 (2015).</li><li>Sukul, P. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Water-Soluble+Metal-Organic+Complex+Array+as+a+Multinuclear+Heterometallic+Peptide+Amphiphile+That+Shows+Unconventional+Anion+Dependency+in+Its+Self-Assembly.">A Water-Soluble Metal-Organic Complex Array as a Multinuclear Heterometallic Peptide Amphiphile That Shows Unconventional Anion Dependency in Its Self-Assembly.</a> Chem. Commun. 52, 1579-1581 (2016).</li><li>Fracaroli, A. M., Tashiro, K., Yaghi, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isomers+of+Metal-Organic+Complex+Arrays.">Isomers of Metal-Organic Complex Arrays.</a> Inorg. Chem. 51, 6437-6439 (2012).</li><li>Gude, M., Ryf, J., White, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Accurate+Method+for+the+Quantitation+of+Fmoc-Derivatized+Solid+Phase+Supports.">An Accurate Method for the Quantitation of Fmoc-Derivatized Solid Phase Supports.</a> Letters in Peptide Science. 9, 203-206 (2002).</li><li>Merrifield, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+Phase+Peptide+Synthesis.+I.+The+Synthesis+of+a+Tetrapeptide.">Solid Phase Peptide Synthesis. I. The Synthesis of a Tetrapeptide.</a> J. Am. Chem. Soc. 85, 2149-2154 (1963).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

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 Protokoll 2.1.4). Als Folge von aufeinanderfolgenden mehreren nicht-quantitative Kupplungsreaktionen könnte die Menge der gezielten Anordnung in der so gespaltenen Gemisch am Ende der Festphasensynthese klein sein. Obwohl jede Reaktion in der Festphasensynthese im allgemeinen nur einmal durchgeführt wird, kann die gleiche Kupplungsreaktion mehrfach wiederholt werden, wie in Protokoll 2.6 veranschaulicht, wenn es notwendig ist, die Gesamtkopplungsausbeute des entsprechenden Reaktionsschritt zu verbessern. Durch die gleiche coupli Wiederholungng Reaktions zweimal, a ~ 10% größere Ausbeute des entsprechenden Kupplungsreaktion realisiert werden. Im Gegensatz zu den Monomeren Aminosäure üblicherweise zur Synthese in fester Phase Polypeptid verwendet Fmoc-geschützten, solche Monomere einen Metallkomplex für multi peptidische Arrays Lager zeigen im allgemeinen eine Ausbeute von nicht mehr als 80% in ihrer Kupplungsreaktionen an der Oberfläche des Harzes. Sterische Effekte aufgrund des Vorhandenseins eines sperrigen Metallkomplex-Einheit, die eine Rolle spielen, da die Insertion einer Aminosäure-Einheit am C-Terminus des Monomers manchmal drastisch seine Kupplungsausbeute verbessert. Aber auch solche Modifikationen der Monomerstruktur sind immer noch nicht genug, um die quantitative Kupplungsreaktionen zu optimieren. Dies ist ein Problem in der Zukunft angegangen werden, insbesondere für die Produktion mit hohem Durchsatz von multimetallischer peptidischen Arrays über die Automatisierung des gesamten Prozesses dieser Methodik, wie bereits im Falle der Festphasensynthese Polypeptid etabliert. </p&gt; Verglichen mit Lösungsphasensynthese einer der wichtigen Vorteile der Festphasensynthese ist die leichte Trennung von Produkten an das Harz gebunden von anderen Chemikalien in der Lösung durch Filtration und Waschen mit Lösungsmitteln , die sie auflösen kann. 11. Dies ist besonders nützlich für die Synthese von multi Spezies, deren Trennung / Reinigung ist mit anderen Methoden nicht einfach. Dementsprechend markiert das Protokoll hier ist die einzige realistische Wahl multimetallischer peptidischen Arrays mit einer vorbestimmten Folge von drei oder mehr verschiedene Metalle zu machen. Darüber hinaus kann aufgrund der Einfachheit dieses Verfahrens kann das Protokoll decken die Herstellung eines viel breiteren Palette von multihetero Komplexe als diejenigen zugänglich von bereits bestehenden synthetischen 1,2,3 nähert. Als Verbindungen, die durch dieses Verfahren erzeugt eine perfekt gesteuerte Folge von Metallzentren entlang des Peptidrückgrats besitzen, sind sie Reizing Kandidaten die Auswirkungen solcher sequenz geregelt Strukturen auf den Wechselwirkungen mit bio-verwandten Molekülen zu untersuchen (zB Peptide, Proteine, Nukleinsäuren, und Zucker, die ebenfalls eine geregelte Sequenz in ihrer Struktur aufweisen). Dies ist unser Ansporn die Produkte wasserlöslich zu machen.

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.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Dichloro(p&#8208;cymene)ruthenium(II), dimer</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>11443-65</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloro(1,5-cyclooctadiene)platinum(II)</td>
			<td>TCI</td>
			<td>D3592</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rhodium(III) chloride trihydrate</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>36018-62</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline, tablet</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P4417-50TAB&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NovaSyn TG Sieber resin</td>
			<td>Novabiochem</td>
			<td>8.55013.0005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBTU</td>
			<td>TCI</td>
			<td>B1657</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benzoic anhydride</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>04116-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Glu(OtBu)-OH&#12539;H2O</td>
			<td>Watanabe Chemical Industries</td>
			<td>K00428</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic acid</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>40578-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylsilane</td>
			<td>TCI</td>
			<td>T0662</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-[2-(2-Methoxyethoxy)ethoxy]acetic acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>407003</td>
			<td>Dried over 3&#197; sieves</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dithranol</td>
			<td>Wako Pure Chemical Industries</td>
			<td>191502</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-methylimidazole</td>
			<td>TCI</td>
			<td>M0508</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N&#8208;ethyldiisopropylamine</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>14338-32</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Piperidine</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>32249-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4&#39;-(4-methylphenyl)-2,2&#39;:6&#39;,2&#34;-terpyridine</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>496375</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dehydrated grade dimethylsulfoxide</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>10380-05&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dehydrated grade methanol</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>25506-05&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dehydrated grade N,N&#8208;Dimethylformamide</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>11339-84</td>
			<td>Amine Free</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dehydrated grade dichloromethane</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>11338-84</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MeOH</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>25183-81&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethylsulfoxide</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>10378-70</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl acetate</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>14029-81</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>01031-70&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,2-dichloroethane</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>10149-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diethyl ether</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>14134-00&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>Kanto Chemical</td>
			<td>10158-81</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis of a water-soluble metal&#8211;organic complex array

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.

Abbildung 1 zeigt die Molekülstrukturen der endgültigen Zielverbindung, Vorstufen und Zwischenprodukte. 2 zeigt die Bilder des Harzes und 3 zeigt die MALDI-TOF - Massenspektren von Proben bei ausgewählten Verfahrensschritten. Bilder aus der 2a bis 2h zeigen die Veränderungen in der Farbe und das Aussehen des Harzes , das sie während der Reaktionsschritte in Abschnitt 2 des Protokolls unterliegt. MALDI-TOF-Massenspektrometrie verwendet, um die Reaktionen zu verfolgen, und die Anwesenheit von Zielspezies, um zu bestätigen, wie erwartet. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/54513/54513fig1.jpg" /> Abbildung 1. Molekülstrukturen der WSMOCA, Vorstufen und Zwischenprodukte (1) die gezielte WSMOCA. (2, 3, 4) der Ru, Pt und Rh Monomere sind; (5) die organische Vorstufe für Ru Monomer 2; (6) die organische Vorstufe für Pt Monomer 3 und Rh Monomer 4; (7) Glu; (8) TEG Säure; (9, 10, 11) synthetische Zwischenprodukte bei 2.3.3, 2.5.2 und 2.7.2 bzw. erkannt werden. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54513/54513fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54513/54513fig1large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/54513/54513fig2.jpg" /> Abbildung 2. Der Schein des Harzes an den ausgewählten Syntheseschritte Fotos von (a) als gekaufte TG Sieber Harz in der Glaswaren für die Festphasensynthese bei 2.1.1. (B) das Harz gequollen in CH 2 Cl 2 </sub&gt; bei 2.1.2; (C) das gewaschene Harz nach der Entfernung der Schutzgruppen von Fmoc - Gruppen an 2.1.4; (D) die in einer Lösung suspendiert Harz für die Beladung von Ru Monomer 2 bei 2.2.1; (E) die in einer Lösung suspendiert Harz für die Beladung von Glu bei 2.3.1; (F) die in einer Lösung suspendiert Harz für die Beladung von Pt Monomer 3 in 2.4.1; (G) die in einer Lösung suspendiert Harz für die Beladung mit Rh Monomer 4 bei 2.6.1; (H) die in einer Lösung suspendiert Harz für die Spaltungsreaktion bei 2.9.4. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54513/54513fig2large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54513/54513fig2large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/54513/54513fig3.jpg" /> Abbildung 3. Die Spuren der Herstellung von 1 determ. (b) 2.5.2; ined durch massenspektrometrische Analyse MALDI-TOF - Massenspektren von Proben der ausgewählten Schritte der Festphasen - Synthese aus dem Harz als gespalten-at (Verfahren (a) 2.3.3 das Vorhandensein von 9 zu bestätigen zur Bestätigung der Gegenwart von 10, (c) 2.7.2 die Anwesenheit von 11 , um zu bestätigen, (d) 2.9.5 Gegenwart von 1) und diejenigen der Proben , die bei den folgenden Schritten (Verfahren (e) 2.9.7 zu bestätigen um zu bestätigen , die vollständige Aufhebung des Schutzes t Bu - Gruppen an den Seiten Reste von 1, (f) 2.10.5 , um zu bestätigen , dass keinerlei Hauptsignale andere als die von 1). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54513/54513fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54513/54513fig3large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

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Synthesis of a Water-soluble Metal&#8211;Organic Complex Array

A potential general method for the synthesis of water-soluble multimetallic peptidic arrays containing a predetermined sequence of metal centers is presented.

Synthese eines wasserlöslichen Metall-organische Komplexe Array

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as ...

synthesis-of-a-water-soluble-metalorganic-complex-array

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

9.8K Aufrufe.  National Institute for Materials Science. A potential general method for the synthesis of water-soluble multimetallic peptidic arrays containing a predetermined sequence of metal centers is presented.

Serie: Synthesis of a Water-soluble Metal–Organic Complex Array

Synthesis, Cellular Delivery and In vivo Application of Dendrimer-based pH Sensors

The development of fluorescent indicators represented a revolution for life sciences. Genetically encoded and synthetic fluorophores with sensing abilities allowed the visualization of biologically relevant species with high spatial and temporal resolution. Synthetic dyes are of particular interest thanks to their high tunability and the wide range of measureable analytes. However, these molecules suffer several limitations related to small molecule behavior (poor solubility, difficulties in targeting, often no ratiometric imaging allowed). In this work we introduce the development of dendrimer-based sensors and present a procedure for pH measurement in vitro, in living cells and in vivo. We choose dendrimers as ideal platform for our sensors for their many desirable properties (monodispersity, tunable properties, multivalency) that made them a widely used scaffold for several biomedical devices. The conjugation of fluorescent pH indicators to the dendrimer scaffold led to an enhancement of their sensing performances. In particular dendrimers exhibit reduced cell leakage, improved intracellular targeting and allow ratiometric measurements. These novel sensors were successfully employed to measure pH in living HeLa cells and in vivo in mouse brain.

Synthesis, Cellular Delivery and In vivo Application of Dendrimer-based pH Sensors

Fluorescence sensors are powerful tools in life science. Here we describe a methodology to synthesize and use dendrimer-based fluorescent sensors to measure pH in living cells and in vivo. The dendritic scaffold enhances the properties of conjugated fluorescent dyes leading to improved sensing properties.

Synthesis, Cellular Lieferung und<em&gt; In-vivo-</em&gt; Anwendung der Dendrimer-basierten pH-Sensoren

The development of  fluorescent indicators represented a revolution for life sciences. Genetically  encoded and synthetic fluorophores with sensing ...

Forschung

Chemie

Atomically Defined Templates for Epitaxial Growth of Complex Oxide Thin Films

Atomically defined substrate surfaces are prerequisite for the epitaxial growth of complex oxide thin films. In this protocol, two approaches to obtain such surfaces are described. The first approach is the preparation of single terminated perovskite SrTiO3 (001) and DyScO3 (110) substrates. Wet etching was used to selectively remove one of the two possible surface terminations, while an annealing step was used to increase the smoothness of the surface. The resulting single terminated surfaces allow for the heteroepitaxial growth of perovskite oxide thin films with high crystalline quality and well-defined interfaces between substrate and film. In the second approach, seed layers for epitaxial film growth on arbitrary substrates were created by Langmuir-Blodgett (LB) deposition of nanosheets. As model system Ca2Nb3O10- nanosheets were used, prepared by delamination of their layered parent compound HCa2Nb3O10. A key advantage of creating seed layers with nanosheets is that relatively expensive and size-limited single crystalline substrates can be replaced by virtually any substrate material.

Various procedures are outlined to prepare atomically defined templates for epitaxial growth of complex oxide thin films. Chemical treatments of single crystalline SrTiO3 (001) and DyScO3 (110) substrates were performed to obtain atomically smooth, single terminated surfaces. Ca2 Nb3 O10- nanosheets were used to create atomically defined templates on arbitrary substrates.

Atomar definierte Vorlagen Epitaxieausrüstung komplexer Oxide Thin Films

Atomically defined substrate surfaces are prerequisite for the epitaxial growth of complex oxide thin films. In this protocol, two approaches to obtain ...

Water in Oil Emulsions: A New System for Assembling Water-soluble Chlorophyll-binding Proteins with Hydrophobic Pigments

Chlorophylls (Chls) and bacteriochlorophylls (BChls) are the primary cofactors that carry out photosynthetic light harvesting and electron transport. Their functionality critically depends on their specific organization within large and elaborate multisubunit transmembrane protein complexes. In order to understand at the molecular level how these complexes facilitate solar energy conversion, it is essential to understand protein-pigment, and pigment-pigment interactions, and their effect on excited dynamics. One way of gaining such understanding is by constructing and studying complexes of Chls with simple water-soluble recombinant proteins. However, incorporating the lipophilic Chls and BChls into water-soluble proteins is difficult. Moreover, there is no general method, which could be used for assembly of water-soluble proteins with hydrophobic pigments. Here, we demonstrate a simple and high throughput system based on water-in-oil emulsions, which enables assembly of water-soluble proteins with hydrophobic Chls. The new method was validated by assembling recombinant versions of the water-soluble chlorophyll binding protein of Brassicaceae plants (WSCP) with Chl a. We demonstrate the successful assembly of Chl a using crude lysates of WSCP expressing E. coli cell, which may be used for developing a genetic screen system for novel water-soluble Chl-binding proteins, and for studies of Chl-protein interactions and assembly processes.

This manuscript describes a simple and high-throughput method for assembling water-soluble proteins with hydrophobic pigments that is based on water-in-oil emulsions. We demonstrate the effectiveness of the method in the assembly of native chlorophylls with four variants of recombinant water-soluble-chlorophyll binding proteins (WSCPs) of Brassica plants expressed in E. coli.

Wasser in Öl-Emulsionen: Ein neues System für die Montage wasserlösliche Chlorophyll-bindenden Proteine ​​mit hydrophober Pigments

Chlorophylls (Chls) and bacteriochlorophylls (BChls) are the primary cofactors that carry out photosynthetic light harvesting and electron transport. ...

Synthesis and Exfoliation of Discotic Zirconium Phosphates to Obtain Colloidal Liquid Crystals

Due to their abundance in natural clay and potential applications in advanced materials, discotic nanoparticles are of interest to scientists and engineers. Growth of such anisotropic nanocrystals through a simple chemical method is a challenging task. In this study, we fabricate discotic nanodisks of zirconium phosphate [Zr(HPO4)2&#183;H2O] as a model material using hydrothermal, reflux and microwave-assisted methods. Growth of crystals is controlled by duration time, temperature, and concentration of reacting species. The novelty of the adopted methods is that discotic crystals of size ranging from hundred nanometers to few micrometers can be obtained while keeping the polydispersity well within control. The layered discotic crystals are converted to monolayers by exfoliation with tetra-(n)-butyl ammonium hydroxide [(C4H9)4NOH, TBAOH]. Exfoliated disks show isotropic and nematic liquid crystal phases. Size and polydispersity of disk suspensions is highly important in deciding their phase behavior.

A two dimensional model material of discotic zirconium phosphate was developed. The inorganic crystal with lamellar structure was synthesized by hydrothermal, reflux, and microwave-assisted methods. On exfoliation with organic molecules, layered crystals can be converted to monolayers, and nematic liquid crystal phase was formed at sufficient concentration of monolayers.

Synthese und Exfoliation von diskotischen Zirkoniumphosphaten Erhalten Kolloidales Liquid Crystals

Due to their abundance in natural clay and potential applications in advanced materials, discotic nanoparticles are of interest to scientists and ...

A Direct, Early Stage Guanidinylation Protocol for the Synthesis of Complex Aminoguanidine-containing Natural Products

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important structural element found in many complex natural products and pharmaceuticals. Owing to the continual discovery of new guanidine-containing natural products and designed small molecules, rapid and efficient guanidinylation methods are of keen interest to synthetic and medicinal organic chemists. Because the nucleophilicity and basicity of guanidines can affect subsequent chemical transformations, traditional, indirect guanidinylation is typically pursued. Indirect methods commonly employ multiple protection steps involving a latent amine precursor, such as an azide, phthalimide, or carbamate. By circumventing these circuitous methods and employing a direct guanidinylation reaction early in the synthetic sequence, it was possible to forge the linear terminal guanidine containing backbone of clavatadine A to realize a short and streamlined synthesis of this potent factor XIa inhibitor. In practice, guanidine hydrochloride is elaborated with a carefully constructed protecting array that is optimized to survive the synthetic steps to come. In the preparation of clavatadine A, direct guanidinylation of a commercially available diamine eliminated two unnecessary steps from its synthesis. Coupled with the wide variety of known guanidine protecting groups, direct guanidinylation evinces a succinct and efficient practicality inherent to methods that find a home in a synthetic chemist&#39;s toolbox.

Here, we present a protocol for direct, early stage guanidinylation that enables rapid total synthesis of aminoguanidine-containing small organic molecules. An advanced synthetic intermediate used in the synthesis of a blood coagulation factor XIa inhibitor was prepared using this protocol.

Eine direkte, Early Stage Guanidinylierung Protokoll zur Synthese von komplexen Aminoguanidin haltige Naturprodukte

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical properties for applications in photonics, drug delivery and coating technology. Here we present a new family of colloidal building blocks, coined supramolecular colloids, whose self-assembly is controlled through surface-functionalization with a benzene-1,3,5-tricarboxamide (BTA) derived supramolecular moiety. Such BTAs interact via directional, strong, yet reversible hydrogen-bonds with other identical BTAs. Herein, a protocol is presented that describes how to couple these BTAs to colloids and how to quantify the number of coupling sites, which determines the multivalency of the supramolecular colloids. Light scattering measurements show that the refractive index of the colloids is almost matched with that of the solvent, which strongly reduces the van der Waals forces between the colloids. Before photo-activation, the colloids remain well dispersed, as the BTAs are equipped with a photo-labile group that blocks the formation of hydrogen-bonds. Controlled deprotection with UV-light activates the short-range hydrogen-bonds between the BTAs, which triggers the colloidal self-assembly. The evolution from the dispersed state to the clustered state is monitored by confocal microscopy. These results are further quantified by image analysis with simple routines using ImageJ and Matlab. This merger of supramolecular chemistry and colloidal science offers a direct route towards light- and thermo-responsive colloidal assembly encoded in the surface-grafted monolayer.

A protocol for the synthesis and characterization of colloids coated with supramolecular moieties is described. These supramolecular colloids undergo self-assembly upon the activation of the hydrogen-bonds between the surface-anchored molecules by UV-light.

Synthese und Charakterisierung von supramolekularen Kolloid-

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Chemo-enzymatic Synthesis of N-glycans for Array Development and HIV Antibody Profiling

We present a highly efficient way for the rapid preparation of a wide range of N-linked oligosaccharides (estimated to exceed 20,000 structures) that are commonly found on human glycoproteins. To achieve the desired structural diversity, the strategy began with the chemo-enzymatic synthesis of three kinds of oligosaccharyl fluoride modules, followed by their stepwise &#945;-selective glycosylations at the 3-O and 6-O positions of the mannose residue of the common core trisaccharide having a crucial &#946;-mannoside linkage. We further attached the N-glycans to the surface of an aluminum oxide-coated glass (ACG) slide to create a covalent mixed array for the analysis of hetero-ligand interaction with an HIV antibody. In particular, the binding behavior of a newly isolated HIV-1 broadly neutralizing antibody (bNAb), PG9, to the mixture of closely spaced Man5GlcNAc2 (Man5) and 2,6-di-sialylated bi-antennary complex type N-glycan (SCT) on an ACG array, opens a new avenue to guide the effective immunogen design for HIV vaccine development. In addition, our ACG array embodies a powerful tool to study other HIV antibodies for hetero-ligand binding behavior.

Chemo-enzymatic Synthesis of N-glycans for Array Development and HIV Antibody Profiling

A modular approach to the synthesis of N-glycans for attachment to an aluminum oxide-coated glass slide (ACG slide) as a glycan microarray has been developed and its use for the profiling of an HIV broadly neutralizing antibody has been demonstrated.

Chemo-enzymatische Synthese von N- Glykanen für Array-Entwicklung und HIV-Antikörper-Profiling

We present a highly efficient way for the rapid preparation of a wide range of N-linked oligosaccharides (estimated to exceed 20,000 structures) that are ...

Heterogeneous Removal of Water-Soluble Ruthenium Olefin Metathesis Catalyst from Aqueous Media Via Host-Guest Interaction

A highly efficient transition metal catalyst removal method is developed. The water-soluble catalyst contains a newly-designed NHC ligand for the catalyst removal via host-guest interactions. The new NHC ligand possesses an adamantyl (guest) tethered linear ethylene glycol units for hydrophobic inclusion into the cavity of a &#946;-cyclodextrin (&#946;-CD) host compound. The new NHC ligand was applied to a Ru-based olefin metathesis catalyst. The Ru catalyst demonstrated excellent activity in representative ring-closing metathesis (RCM) and ring-opening metathesis polymerization (ROMP) reactions in aqueous media as well as organic solvent, CH2Cl2. After the reaction was complete, the lingering Ru residue was removed from the aqueous solution with the efficiency of more than 99% (53 ppm of Ru residue) by simple filtration utilizing a host-guest interaction between insoluble silica-grafted &#946;-CD (host) and the adamantyl moiety (guest) on the catalyst. The new Ru catalyst also demonstrated high removal efficiency via extraction when the reaction is run in organic solvent by partitioning the crude reaction mixture between layers of diethyl ether and water. In this way, the catalyst stays in aqueous layer only. In organic layer, the residual Ru amount was only 0.14 ppm in the RCM reactions of diallyl compounds.

A removable water-soluble N-heterocyclic carbene (NHC) ligand in aqueous media via host-guest interaction has been developed. We demonstrated representative olefin metathesis reactions in water as well as in dichloromethane. Via either host-guest interaction or extraction, the residual ruthenium (Ru) catalyst was as low as 0.14 ppm after the reaction.

Heterogene Entfernung von wasserlöslichen Ruthenium Olefin-Metathese-Katalysator von wässrigen Medien über Wirt-Gast-Interaktion

A highly efficient transition metal catalyst removal method is developed. The water-soluble catalyst contains a newly-designed NHC ligand for the catalyst ...

Negative Additive Manufacturing of Complex Shaped Boron Carbides

Boron carbide (B4C) is one of the hardest materials in existence. However, this attractive property also limits its machineability into complex shapes for high wear, high hardness, and lightweight material applications such as armors. To overcome this challenge, negative additive manufacturing (AM) is employed to produce complex geometries of boron carbides at various length scales. Negative AM first involves gelcasting a suspension into a 3D-printed plastic mold. The mold is then dissolved away, leaving behind a green body as a negative copy. Resorcinol-formaldehyde (RF) is used as a novel gelling agent because unlike traditional hydrogels, there is little to no shrinkage, which allows for extremely complex molds to be used. Furthermore, this gelling agent can be pyrolyzed to leave behind ~50 wt% carbon, which is a highly effective sintering aid for B4C. Due to this highly homogenous distribution of in situ carbon within the B4C matrix, less than 2% porosity can be achieved after sintering. This protocol highlights in detail the methodology for creating near fully dense boron carbide parts with highly complex geometries.

A method called negative additive manufacturing is used to produce near fully dense complex shaped boron carbide parts of various length scales. This technique is possible via the formulation of a novel suspension involving resorcinol-formaldehyde as a unique gelling agent that leaves behind a homogenous carbon sintering aid after pyrolysis.

Negative Additive Manufacturing komplex geformte Bor Karbide

Boron carbide (B4C) is one of the hardest materials in existence. However, this attractive property also limits its machineability into complex shapes for ...

Molten-Salt Synthesis of Complex Metal Oxide Nanoparticles

The development of feasible synthesis methods is critical for the successful exploration of novel properties and potential applications of nanomaterials. Here, we introduce the molten-salt synthesis (MSS) method for making metal oxide nanomaterials. Advantages over other methods include its simplicity, greenness, reliability, scalability, and generalizability. Using pyrochlore lanthanum hafnium oxide (La2Hf2O7) as a representative, we describe the MSS protocol for the successful synthesis of complex metal oxide nanoparticles (NPs). Furthermore, this method has the unique ability to produce NPs with different material features by changing various synthesis parameters such as pH, temperature, duration, and post-annealing. By fine-tuning these parameters, we are able to synthesize highly uniform, non-agglomerated, and highly crystalline NPs. As a specific example, we vary the particle size of the La2Hf2O7&#160;NPs by changing the concentration of the ammonium hydroxide solution used in the MSS process, which allows us to further explore the effect of particle size on various properties. It is expected that the MSS method will become a more popular synthesis method for nanomaterials and more widely employed in the nanoscience and nanotechnology community in the upcoming years.

Here, we demonstrate a unique, relatively low-temperature, molten-salt synthesis method for preparing uniform complex metal oxide lanthanum hafnate nanoparticles.

Salzschmelze Synthese von komplexen Metall-Oxid-Nanopartikel

The development of feasible synthesis methods is critical for the successful exploration of novel properties and potential applications of nanomaterials. ...