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Síntesis de un complejo de cobalto (II) que transporta oxígeno

Visión general

Fuente: Deepika Das, Tamara M. Powers, Departamento de química, Texas A & M University

Química de Bioinorganic es el campo de estudio que investiga el papel que juegan los metales en la biología. Aproximadamente la mitad de todas las proteínas contienen metales y se estima que hasta un tercio de todas las proteínas dependen de metal-que contienen sitios activos para funcionar. Proteínas que presentan los metales, llamados metaloproteinas, juegan un papel vital en una variedad de funciones de las células que son necesarias para la vida. Metaloproteinas han intrigado e inspirado a químicos inorgánicos sintéticos durante décadas, y muchos grupos de investigación han dedicado sus programas para modelado de la química del metal que contienen sitios activos en proteínas a través del estudio de compuestos de coordinación.

El transporte de O2 es un proceso vital para los organismos vivos. O2-metaloproteinas de transporte son responsables de enlace, transporte, y liberando oxígeno, que puede utilizarse para procesos vitales como la respiración. El complejo de coordinación de cobalto de transportadora de oxígeno, [N,N'-bis(salicylaldehyde)ethylenediimino]cobalt(II) [Co(salen)]2 se ha estudiado extensivamente para entender sobre cómo metales complejos unen reversiblemente O2 . 1

En este experimento, vamos a sintetizar [Co(salen)]2 y estudiar su reacción reversible con O2 en presencia de dimetilsulfóxido (DMSO). En primer lugar, a cuantificar la cantidad de O2 consumido con la exposición de [Co(salen)]2 al DMSO. Luego visualmente observamos la liberación de O2 de la [Co(salen)]2- O2 aducción exponiendo el sólido CHCl3.

Procedimiento

1. síntesis de inactivo [Co(salen)]2

  1. Un matraz de fondo redondo de 250 mL 3-cuello de carga con 120 mL de 95% EtOH y 2,20 g (0,192 mL, 0.018 mol) de salicylaldehyde.
  2. Ajuste el cuello de centro con un condensador conectado a N2. Colocar los otros dos cuellos con una membrana de goma y un embudo de adición con una membrana de goma.
  3. Remover la reacción en un baño de agua y calentar la solución al reflujo (80 ° C).
  4. Agregar diamina del etileno (0,52 g, 0,58 mL, m

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Resultados

Caracterización de inactivo [Co(salen)]2:

Figure 1

IR (cm-1) recogidos en accesorio de ATR: 2357 (w), 1626 1602 (w), (m), 1528 (w), 1542 (m), 1448 (w), 1454 (m), 1429 (m), 1348 (w), 1327 1323 (w), (m), 1288 (m), 1248 (w), 1236 1197 (w), (m), 1140 (m), 1124 (m), 1089 1053 (w), (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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Aplicación y resumen

En este video explicamos las diferentes maneras en que el oxígeno diatómico puede coordinar a centros metálicos. Sintetiza el oxígeno-llevar cobalto complejos [Co(salen)]2 y estudió su unión reversible con O2. Experimentalmente demostró que inactivo [Co(salen)]2 se une reversiblemente O2 y formas un 2:1 Co:O2 aducción en presencia de DMSO.

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Referencias
  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).
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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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