We are grateful to the Research Corporation for Science Advancement (20092), the National Science Foundation (CHE-1362140), and Texas State University for their generous support.

1 Síntesis de Diamidocarbene (Compuesto 1) <ol><li> Conecte un 100 ml frasco Schlenk secado en horno a un colector de vacío de alto rendimiento, evacuarlo y al ras con nitrógeno. Añadir una barra de agitación al matraz y la tapa con un septo de goma. Pesar N, N &#39;-dimesitylformamidine 12 (1,5 g, 5,35 mmol) y agregarlo al matraz mientras lava con nitrógeno. <ol><li> Añadir (a través de, jeringas desoxigenado seco) 30 ml de seco, desgasificado diclorometano (DCM) seguido de trietilamina (1,1 ml, 8,0 mmol, 1,5 equiv.). Se enfría la solución resultante a 0 ° C en un baño de hielo. </li><li> Añadir gota a gota (a través de una jeringa desoxigenada seco) dicloruro de dimethylmalonyl (0,75 ml, 5,60 mmol, 1,05 equiv.) A la solución enfriada. Tras la adición, permita que la solución se agita a 0 ° C durante 1 hora en una atmósfera de nitrógeno. Una vez que la solución ha agitado durante 1 hora, retire todos los materiales volátiles bajo vacío. </li><li> Añadir una mezcla disolvente de hexanos, desgasificado seco: DCM (2: 1 en volumen,24 ml de volumen total) al residuo en el matraz de reacción. Deje que la mezcla se tritura durante 10 min. </li><li> Mientras tanto, adjuntar un tubo de filtro equipado con una frita de vidrio de porosidad media a la parte superior de un matraz de 100 ml Schlenk secado en horno (véase la Figura 1). Para el tubo de filtro, añadir una cantidad suficiente secado al horno de Celite para crear un tapón de filtro de aproximadamente 2 pulgadas de alto. Sellar el tubo de filtro con un septo de goma, y ​​tire de vacío, en el sistema conectando el matraz de Schlenk al colector de vacío. <img alt="Figura 1" fo:content-width="2.5in" src="/files/ftp_upload/52149/52149fig1highres.jpg" width="250" /> Figura 1. conjunto de aparato de filtración para la eliminación de [HNET 3] [Cl] a partir de precursores de carbeno 1-HCl y 2-HCl. Este aparato también se utiliza para eliminar NaCl formado durante la síntesis de carbenos 1 y 2. </li><li> Conjunto de aparato de filtración para la eliminación de [HNET 3] [Cl] a partir de precursores de carbeno 1-HCl y 2-HCl. Este aparato es también nosed para eliminar NaCl formado durante la síntesis de carbenos 1 y 2. </li><li> Una vez que el aparato de filtración ha sido montado y es bajo vacío, transferir la suspensión de color blanco en el matraz de reacción mediante una cánula en el tubo de filtro. Asegúrese de tirar periódicamente vacío en el matraz de recogida de Schlenk para asegurarse de que toda la solución de filtra a través del Celite. </li><li> Lavar el Celite mediante la adición de una mezcla disolvente de hexanos, desgasificado seco: DCM (2: 1, volumen, volumen 18 ml en total) usando una jeringa a través del tabique de caucho. Una vez más, tire periódicamente vacío en el matraz de recogida de Schlenk para asegurarse de que toda la solución de filtra a través del Celite. </li><li> Desconectar el matraz Schlenk de recogida desde el tubo de filtro bajo un flujo de nitrógeno, a continuación, sellar la colección matraz Schlenk con un tapón de vidrio. Eliminar todo el disolvente de la colección matraz Schlenk bajo vacío para dar el precursor para diamidocarbene 1 (1-HCl) como un polvo blanco sensible de aire / humedad en aproximadamente 92% De rendimiento (2,04 g). El producto puede ser verificada mediante 1 H y 13 C espectroscopia de RMN (CDCl3) 13,14. Transferencia compuesto 1-HCl en una caja de guantes para almacenamiento antes de la siguiente etapa. </li></ol></li><li> Para preparar el diamidocarbene 1, primero transferir una matraz de 100 ml Schlenk secado en horno equipado con una barra de agitación y un tapón de vidrio en una caja de guantes llena de nitrógeno. <ol><li> Pesar precursor carbeno 1-HCl (0,600 g, 1,45 mmol) y hexametildisilazida de sodio (NaHMDS, 0,267 g, 1,46 mmol) y colocar ambos sólidos en el matraz de Schlenk. </li></ol></li><li> Añadir seco, benceno desgasificado (25 ml) a los dos sólidos en el matraz de Schlenk y luego tapar el matraz. En este punto, el matraz Schlenk se puede quitar de la guantera. </li><li> Se agita la solución del carbeno a TA durante 30 min. A lo largo de la reacción, la solución se convertirá en un color amarillo-naranja turbia. Durante este tiempo, configurar un aparato de filtración similar a la descrita anteriormente (utilizando un 1 ienchufe nch de Celite) para la síntesis de 1-HCl. </li><li> Filtrar la solución carbeno (para eliminar precipitado NaCl) como se ha descrito para el precursor 1-HCl. Una vez que la solución se ha filtrado, eliminar todos los volátiles usando vacío para proporcionar el crudo carbeno 1 como un polvo amarillo-naranja. Además purificar carbeno 1 lavando el sólido con hexanos fríos (~ 10 ml) para dar el compuesto analíticamente puro como un humedad / polvo blanco sensible del aire en aproximadamente el 85% de rendimiento (0,462 g). Verifique que el producto por 1 H y 13 C RMN espectroscopia (C 6 D 6) 13. </li></ol> 2 Síntesis de Monoamidocarbene (Compuesto 2) <ol><li> Conecte un 250 ml frasco Schlenk secado en horno a un colector de vacío de alto rendimiento, evacuarlo y al ras con nitrógeno. Añadir una barra de agitación al matraz y la tapa con un septo de goma. Pesar N, N &#39;-dimesitylformamidine (3,00 g, 10,70 mmol) y agregarlo al matraz mientras lava con nitrógeno. <ol><li> Añadir (viuna seca, jeringas desoxigenadas) 125 ml de seco, desgasificado DCM seguido por trietilamina (2,25 ml, 16,05 mmol, 1,5 equiv.). Se enfría la solución resultante a 0 ° C en un baño de hielo. </li><li> Añadir gota a gota (a través de una jeringa desoxigenada seco) de cloruro de 3-cloropivaloil (1,54 ml, 11,77 mmol, 1,1 equiv.) A la solución enfriada. Tras la adición, permita que la solución se agita a 0 ° C durante 30 min en una atmósfera de nitrógeno. Luego calentar gradualmente la solución hasta la temperatura ambiente, y luego eliminar todos los materiales volátiles bajo vacío. Después se elimina el disolvente, un residuo sólido blanco se mantendrá. </li><li> Añadir tolueno (200 ml) al sólido blanco y permite la suspensión para triturar durante 1 hora. Luego se filtra la mezcla sobre un tampón 1 pulgada de Celite usando un vidrio de porosidad fritado medio embudo Büchner. </li><li> Transferir la solución de tolueno a un matraz de fondo redondo de 500 ml equipado con una barra de agitación. Conecte un condensador de reflujo al matraz y se calienta la solución a reflujo (110 ° C) durante 16 horas. Durante el course de la reacción, se formará un precipitado blanco. </li><li> Después de 16 h la suspensión permite que se enfríe a temperatura ambiente. Durante este tiempo, más sólido precipitado de la solución. Se recoge el sólido mediante filtración al vacío y lavar el sólido con tolueno frío (3 x 20 ml). </li><li> Secar el sólido blanco obtenido usando vacío para producir el precursor para monoamidocarbene 2 (2-HCl) como un polvo blanco estable de aire en aproximadamente el 91% de rendimiento (3,32 g). El producto puede ser verificada mediante 1 H y 13 C espectroscopia de RMN (CDCl3) 15. Compuesto Transfer 2-HCl en una caja de guantes para el almacenamiento antes del siguiente paso. </li></ol></li><li> Para preparar el monoamidocarbene 2, primero transferir un matraz de 100 ml Schlenk secado en horno equipado con una barra de agitación y un tapón de vidrio en una caja de guantes llena de nitrógeno. <ol><li> Pesar precursor carbeno 2-HCl (0,500 g, 1,25 mmol) y NaHMDS (0,241 g, 1,32 mmol) y colocar ambos sólidos en el matraz de Schlenk. </li><li> Añadir seco, desgasificadobenceno (45 ml) a los dos sólidos en el matraz de Schlenk y luego tapar el matraz. En este punto, el matraz Schlenk se puede quitar de la guantera. </li><li> Se agita la solución del carbeno a TA durante 30 min. Durante la reacción, la solución se convertirá en un color amarillo turbio. Mientras tanto, crear un aparato de filtración similar a la descrita anteriormente para la síntesis de 1-HCl usando un tapón de 1 pulgada de Celite. </li><li> Filtrar la solución carbeno (para eliminar precipitado NaCl) como se describe para carbeno 1. vez que la solución se ha filtrado, eliminar todos los compuestos volátiles que utilicen el vacío para dar el carbeno crudo 2 como un polvo de color canela. Además purificar carbeno 2 lavando el sólido repetidamente con pentano para dar el compuesto analíticamente puro como un humedad / polvo blanco sensible del aire en aproximadamente el 62% de rendimiento (0,309 g). Verifique que el producto por 1 H y 13 C RMN espectroscopia (C 6 D 6) 15. </li></ol></li></ol> 3. Síntesisde un Tris (phosphaalkenyl) fosfano (Compuesto 3) Declaración de Precaución: El fósforo blanco es extremadamente pirofóricas así como tóxica y debe manejarse con cautela en una caja de guantes siempre que sea posible. <ol><li> Para hacer un tris (phosphaalkenyl) fosfano (compuesto 3), pese diamidocarbene 1 (0,100 g, 0,266 mmol, 3 equiv.) Y fósforo blanco (P 4, 0,011 g, 0,089 mmol, 1 equiv.) En el interior de un nitrógeno caja de guantes llena con las luces apagadas. Apague el mayor número de luces en el laboratorio durante estos primeros pasos como P 4 es sensible a la luz. </li><li> Añadir los dos sólidos a un vial de vidrio de 20 ml que se envuelve en papel de aluminio. Añadir seco, desgasificado éter dietílico (Et 2 O, 10 ml) a los sólidos y después se tapa el vial. Se agita la suspensión en la oscuridad durante 2 h. Durante el curso de la reacción, se formará un precipitado de color rojo brillante-naranja. </li><li> Aislar el sólido rojo mediante filtración utilizando un ml de vidrio fritado de porosidad media 10 Büchner embudo. Lave ªe rojo sólido con Et2O (4 x 5 ml) y después se secó a vacío para proporcionar el compuesto 3 como un compuesto estable de aire analíticamente puro con un rendimiento de aproximadamente 82%, 0.092 gramos (basado en la P 4). Verifique que el producto por 1 H y 31 P espectroscopía de RMN (C 6 D 6) 11. </li></ol> 4 Síntesis de un estabilizado-Carbeno P 8 alótropo (Compuesto 4) <ol><li> Método A <ol><li> Para hacer un carbeno P 8 alótropo estabilizado (compuesto 4), pese monoamidocarbene 2 (0,100 g, 0,276 mmol, 3 equiv.) Y P 4 (11,4 mg, 0,092 mmol, 1 equiv.) En el interior de un guante lleno de nitrógeno caja con las luces apagadas. Apague el mayor número de luces en el laboratorio durante estos primeros pasos como P 4 es sensible a la luz. </li><li> Añadir los dos sólidos a un vial de vidrio de 20 ml que se envuelve en papel de aluminio. Añadir seco, desgasificado éter dietílico (Et 2 O, 10 ml) a los sólidos y después se tapa el vial. AlAdemás del éter, el color fugaz verde oscuro cambia rápidamente a naranja brillante. Se agita la suspensión en la oscuridad durante 2 h. Durante el curso de la reacción, se formará un precipitado de color naranja brillante. </li><li> Aislar el sólido naranja mediante filtración utilizando un ml de vidrio fritado de porosidad media 10 Büchner embudo. Se lava el sólido naranja con Et2O (4 x 2 ml) y luego se secó a vacío para dar el compuesto 4 como compuesto estable y aire analíticamente puro con un rendimiento de aproximadamente 51%, 39,5 mg (basado en P 4). Verifique que el producto por 1 H y 31 P espectroscopía de RMN (THF-D8) 11. </li></ol></li><li> Método B <ol><li> Pesar monoamidocarbene 2 (0,100 g, 0,276 mmol, 2 equiv.) Y P 4 (17,1 mg, 0,138 mmol, 1 equiv.) En el interior de una caja de guantes llena de nitrógeno con las luces apagadas. Apague el mayor número de luces en el laboratorio durante estos primeros pasos como P 4 es sensible a la luz. </li><li> Añadir los dos sólidos a un vidrio de 20 ml a travésl que se envuelve en papel de aluminio. Añadir, hexano desgasificado seco (10 ml) a los sólidos y luego tapar el vial. Tras la adición del éter, el color fugaz verde oscuro cambia rápidamente a naranja brillante. Se agita la suspensión en la oscuridad durante 2 h. Durante el curso de la reacción, se formará un precipitado de color naranja brillante. </li><li> Aislar el sólido naranja mediante filtración utilizando un 10 ml de vidrio sinterizado de porosidad media embudo Büchner, y luego secarlo a vacío para dar el compuesto 4 como compuesto estable y aire analíticamente puro con un rendimiento de aproximadamente 75%, 87,7 mg (basado en P 4). Verifique que el producto por 1 H y 31 P espectroscopía de RMN (THF-D8). 11 </li></ol></li></ol> 5. Atrapar un transitorio E -1,2-bis (phosphaalkenyl) diphosphene a través de [4 + 2] cicloadición: Síntesis del compuesto 5 <ol><li> Para preparar el compuesto 5, pesar monoamidocarbene 2 (0,300 g, 0,828 mmol, 2 equiv.) Y P 4 (51,3 mg, 0,414 mmol, 1 equiv.) Separately interior de una caja de guantes llena de nitrógeno con las luces apagadas. Apague el mayor número de luces en el laboratorio durante estos primeros pasos como P 4 es sensible a la luz. </li><li> Añadir el P 4 a un vial de vidrio de 20 ml, y luego añadir, hexano desgasificado seco (18 ml) al vial. A continuación, añadir 2,3-dimetil-1,3-butadieno (2 ml) a la P 4 suspensión en hexanos. </li><li> Mientras que el hexano / P 4 suspensión se agitaba rápidamente, añadir el carbeno 2 como un sólido en una porción. La suspensión se convertirá al instante de color amarillo brillante. Durante un período de aproximadamente 10 min, todos los sólidos se disuelven seguido por la precipitación de un sólido de color amarillo brillante. En este punto, dejar que el revuelo suspensión durante 4 horas. </li><li> Después de 4 horas, aislar el sólido amarillo por filtración usando un 10 ml de vidrio de porosidad fritado medio Büchner embudo. Este sólido de color amarillo es el Compuesto 5 (&gt; 90% de pureza por tanto 1 H y 31 P NMR). Se concentra la solución sobrenadante amarillo a sequedady combinar el residuo amarillo con el sólido amarillo se filtró. </li><li> Para purificar el compuesto 5, recristalizar los sólidos de color amarillo combinados de un 1: 3 (en volumen) DCM: hexanos solución (volumen de 12 ml en total) en un congelador de -30 ° C en la guantera O / N. Este procedimiento dará una 5 de aire en forma de cristales puros analíticamente estables amarillo con un rendimiento de aproximadamente 71%, 0,301 gramos (basado en la P 4). Verifique que el producto por 1 H y 31 P espectroscopía de RMN (C 6 D 6) 11. </li></ol>

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	<li>Di&#769;ez-Gonza&#769;lez, S., Marion, N., Nolan, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=N-Heterocyclic+Carbenes+in+Late+Transition+Metal+Catalysis.">N-Heterocyclic Carbenes in Late Transition Metal Catalysis.</a> Chem. Rev. 109, 3612-3676 (2009).</li><li>Enders, D., Niemeier, O., Henseler, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organocatalysis+by+N-Heterocyclic+Carbenes.">Organocatalysis by N-Heterocyclic Carbenes.</a> Chem. Rev. 107, 5606-5655 (2007).</li><li>Boydston, A. J., Williams, K. A., Bielawski, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Modular+Approach+to+Main-Chain+Organometallic+Polymers.">A Modular Approach to Main-Chain Organometallic Polymers.</a> J. Am. Chem. Soc. 127, 12496-12497 (2005).</li><li>Kamplain, J. W., Bielawski, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+covalent+polymers+based+upon+carbene+dimerization.">Dynamic covalent polymers based upon carbene dimerization.</a> Chem. Commun. , 1727-1729 (2006).</li><li>Back, O., Kuchenbeiser, G., Donnadieu, B., Bertrand, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Nonmetal-Mediated Fragmentation of P4: Isolation of P1and P2Bis(carbene). 48, 5530-5533 (2009).</li><li>Masuda, J. D., Schoeller, W. W., Donnadieu, B., Bertrand, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Carbene Activation of P4 and Subsequent Derivatization. 46, 7052-7055 (2007).</li><li>Masuda, J. D., Schoeller, W. W., Donnadieu, B., Bertrand, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NHC-Mediated+Aggregation+of+P4:+Isolation+of+a+P12+Cluster..">NHC-Mediated Aggregation of P4: Isolation of a P12 Cluster..</a> J. Am. Chem. Soc. 129, 14180-14181 (2007).</li><li>Wang, Y., 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=Carbene-Stabilized+Diphosphorus.">Carbene-Stabilized Diphosphorus.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 14970-14971 (1021).</li><li>Wang, Y., 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=Carbene-Stabilized+Parent+Phosphinidene+Organometallics.">Carbene-Stabilized Parent Phosphinidene Organometallics.</a> 29, 4778-4780 (2010).</li><li>Back, O., Donnadieu, B., Parameswaran, P., Frenking, G., Bertrand, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+crystalline+carbene-stabilized+P2-radical+cations+and+P2-dications.">Isolation of crystalline carbene-stabilized P2-radical cations and P2-dications.</a> Nature Chemistry. 2, 369-373 (2010).</li><li>Dorsey, C. L., Squires, B. M., Hudnall, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Isolation of a Neutral P8 Cluster by [2+2] Cycloaddition of a Diphosphene Facilitated by Carbene Activation of White Phosphorus. 52, 4462-4465 (2013).</li><li>Kuhn, K. M., Grubbs, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Facile+Preparation+of+Imidazolinium+Chlorides.">A Facile Preparation of Imidazolinium Chlorides.</a> Org. Lett. 10, 2075-2077 (2008).</li><li>Hudnall, T. W., Moerdyk, J. P., Bielawski, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ammonia+N-H+activation+by+a+N,N'-diamidocarbene.">Ammonia N-H activation by a N,N'-diamidocarbene.</a> Chem. Commun. 46, 4288-4290 (2010).</li><li>Lugan, N., Lavigne, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reprogramming+of+a+Malonic+N-Heterocyclic+Carbene:+A+Simple+Backbone+Modification+with+Dramatic+Consequences+on+the+Ligand's+Donor+Properties.">Reprogramming of a Malonic N-Heterocyclic Carbene: A Simple Backbone Modification with Dramatic Consequences on the Ligand's Donor Properties.</a> Eur. J. Inorg. Chem. 3, 361-365 (2010).</li><li>Blake, G. A., Moerdyk, J. P., Bielawski, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+the+Electronic+Properties+of+Carbenes:+A+Systematic+Comparison+of+Neighboring+Amino+versus+Amido+Groups.">Tuning the Electronic Properties of Carbenes: A Systematic Comparison of Neighboring Amino versus Amido Groups.</a> Organometallics. 31, 3373-3378 (2012).</li><li>Martin, C. D., Weinstein, C. M., Moore, C. E., Rheingold, A. L., Bertrand, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+the+reactivity+of+white+phosphorus+with+electrophilic+carbenes:+synthesis+of+a+P4+cage+and+P8+clusters.">Exploring the reactivity of white phosphorus with electrophilic carbenes: synthesis of a P4 cage and P8 clusters.</a> Chem. Commun. 49, 4486-4488 (2013).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Un procedimiento sencillo para la generación de carbenos carbonilo decorado y su aplicación en la activación de fósforo blanco se presenta aquí. Los pasos críticos en el protocolo para la síntesis de los carbenos son: (a) asegurarse de que todos los disolventes se secan adecuadamente antes de su uso, (b) asegurarse de que la adición de cloruros de ácido a la formamidina se realiza muy lentamente, (c) si el Celite es no se seca en horno durante un mínimo de 12 horas a 180 ° C, la hidrólisis del 1</str...

Carbenos estables han surgido como reactivos ubicuos en catálisis homogénea 1, 2 organocatálisis, ciencia de los materiales 3,4, y más recientemente la química principal grupo 5-9. En el contexto de este último, carbenos estables recientemente se han utilizado en la activación y funcionalización de fósforo blanco (P 4) 5-9. La capacidad de convertir directamente P 4 en compuestos organofosforados se ha convertido en un objetivo de investigación de actualidad en un esfuerzo por desarrollar métodos &quot;más verdes&quot; que evitan el uso de precursores de fósforo clorados o oxychlorinated. A pesar de su uso generalizado, la preparación y la manipulación de los carbenos y compuestos reactivos, tales como P 4 puede ser una tarea desalentadora. Por esta razón, hemos escrito este manuscrito para proporcionar un protocolo claro y conciso que permita a los químicos sintéticos de todos los niveles de habilidad para sintetizar y manipular dos muy singular c establearbenes. Además, la activación de P 4 utilizando los carbenos descritos es detallada. Aquí detallamos un protocolo para la síntesis de dos carbonilos carbenos decoradas deficientes en electrones. Hemos elegido estos carbenos porque sólo se diferencian en sus propiedades electrofílicos, y no sus parámetros estéricos, lo que es ideal para el estudio de los efectos de la electrónica de carbeno en la reactividad. La importancia de la electrónica de carbeno con respecto reactividad se ejemplifica por dos compuestos similares de la fórmula general carbeno-P 2 -carbene que han sido reportados por Bertrand y Robinson 5,8. P 2 derivado de Bertrand es apoyado por dos (CAAC) ligandos carbeno cíclico amino alquilo, y es estructuralmente, photophysically y electroquímicamente diferente de compuesto de Robinson, que es un fragmento de P 2 con el apoyo de dos carbenos N-heterocíclicos (NHC) 5,8. De hecho, P de Bertrand 2 </sub&gt; complejo se caracteriza como un sólido amarillo que cuenta con enlaces dobles-carbeno-a fósforo en el estado sólido, mientras que el derivado reportado por Robinson es un sólido de color rojo oscuro que contiene NHC → P enlaces dativos. Esta diferencia estructural se manifiesta también electroquímicamente tales que el compuesto de Robinson contiene más centros de fósforo ricos en electrones que pueden sufrir oxidaciones reversibles de 1 ó 2 electrones en contraste con compuesto de Bertrand que sólo pueden someterse a una sola oxidación reversible 10. Sobre la base de los estudios descritos anteriormente, nos interesamos en estudiar la activación de P 4 utilizando los diamido- y monoamidoamino carbenos altamente electrófilos para determinar si nuevos alótropos carbeno-estabilizado de fósforo podrían prepararse. Nos centramos en diamidocarbene (DAC) 1, y carbeno monoamidoamino (MAAC) 2, que sólo se diferencian en sus respectivos electrophilicities a interrogcomieron qué papel juegan la electrónica carbeno en P 4 activación. Curiosamente, cuando se utiliza el DAC más electrofílico, un fosfano tris (phosphaalkenyl) (3) podría ser aislado como el producto exclusivo, mientras que cuando se utiliza un MAAC, un P 8 alótropo carbeno-estabilizado (4) se puede obtener 11. También nos interrogamos el mecanismo para la formación (4), y encontramos que se forma a través de un [2 + 2] reacción de dimerización cylcoaddition de un diphosphene transitoria. La existencia de este diphosphene fue confirmada por atrapándola con 2,3-dimetil-1,3-butadieno para proporcionar el [4 + 2] cicloadición aducto 5. El protocolo para la síntesis de estos carbenos carbonilo decorado y sus correspondientes P 4 compuestos activados se describe en este documento.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="580">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:171px;">2,4,6-trimethylaniline</td>
			<td style="width:92px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:123px;">AAA13049-0E</td>
			<td style="width:195px;">98%</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:171px;">Triethylorthoformate</td>
			<td style="width:92px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:123px;">AAA13587</td>
			<td style="width:195px;">98%</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:171px;">Dimethylmalonyl dichloride</td>
			<td style="width:92px;">TCI</td>
			<td style="width:123px;">D2723</td>
			<td style="width:195px;">&#62;98%</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:171px;">3-chloro-pivaloyl chloride</td>
			<td style="width:92px;">Aldrich</td>
			<td style="width:123px;">225703-25G</td>
			<td style="width:195px;">98%</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:171px;">Triethylamine</td>
			<td style="width:92px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:123px;">AAA12646</td>
			<td style="width:195px;">Stored over dried, activated 3 &#197; molecular sieves</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:171px;">Celite&#8482; 545</td>
			<td style="width:92px;">EMD</td>
			<td style="width:123px;">CX0574-3D</td>
			<td style="width:195px;">Oven-dried at 180 &#176;C for a minimum of 12 hrs</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:171px;">Sodium hexamethyldisilazide</td>
			<td style="width:92px;">Across</td>
			<td style="width:123px;">200014-462</td>
			<td style="width:195px;">95+%</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:171px;">2,3-dimethyl-1,3-butadiene</td>
			<td style="width:92px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:123px;">AAAL04207-09</td>
			<td style="width:195px;">98%</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:171px;">dichloromethane</td>
			<td style="width:92px;">EMD</td>
			<td style="width:123px;">DX0835-5</td>
			<td style="width:195px;">Purified through solvent purification system, or standard methods</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:171px;">tetrahydrofuran</td>
			<td style="width:92px;">Mallinckrodt</td>
			<td style="width:123px;">8498-09</td>
			<td style="width:195px;">Purified through solvent purification system, or standard methods</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:171px;">Hexanes</td>
			<td style="width:92px;">EMD</td>
			<td style="width:123px;">HX0299-3</td>
			<td style="width:195px;">Purified through solvent purification system, or standard methods</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:171px;">Benzene</td>
			<td style="width:92px;">EMD</td>
			<td style="width:123px;">BX0220-5</td>
			<td style="width:195px;">Purified through solvent purification system, or standard methods</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:171px;">Toluene</td>
			<td style="width:92px;">BDH</td>
			<td style="width:123px;">1151-19L</td>
			<td style="width:195px;">Purified through solvent purification system, or standard methods</td>
		</tr>
		<tr height="127">
			<td height="127" style="height:127px;width:171px;">white phosphorus</td>
			<td style="width:92px;">Generously donated from the Texas A&#38;M chemistry store room.</td>
			<td style="width:123px;">NA</td>
			<td style="width:195px;">Purified through sublimation and transferred directly into a glovebox while under vacuum in the sublimator</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation and use of carbonyl-decorated carbenes in the activation of white phosphorus

Aquí se presenta un protocolo para la síntesis de dos carbenos carbonilo decorado distintos. Ambos carbenos se pueden preparar usando procedimientos casi idénticos en cantidades a escala multi-gramo. El objetivo de este manuscrito es detallar claramente cómo manejar y preparar estos carbenos únicas tales que un químico sintético de cualquier nivel de habilidad puede trabajar con ellos. Los dos carbenos descritos son una diamidocarbene (DAC, carbeno 1) y un monoamidoaminocarbene (MAAC 2). Estos carbenos son altamente deficiente en electrones y, como tales perfiles de reactividad de visualización que son atípicos de carbenos N-heterocíclicos más tradicionales. Además, estos dos carbenos sólo difieren en su carácter electrofílico y no sus parámetros estéricos, haciéndolos ideales para el estudio de cómo carbeno influencia electrónica reactividad. Para demostrar este fenómeno, también estamos describiendo la activación de fósforo blanco (P 4) el uso de estos carbenos. Dependiendo de la Carbene utilizado, dos compuestos que contienen fósforo muy diferentes se pueden aislar. Cuando se utiliza el DAC 1, un tris (phosphaalkenyl) fosfano puede ser aislado como el producto exclusivo. Sorprendentemente, sin embargo, cuando MAAC 2 se añade a P 4 bajo idénticas condiciones de reacción, un carbeno-apoyado inesperado P 8 alótropo del fósforo está aislado en exclusiva. Estudios mecanicistas demuestran que esta carbeno-apoyado P 8 formas a través de un alótropo [2 + 2] dimerización de cicloadición de un diphosphene transitoria que ha sido atrapado por el tratamiento con 2,3-dimetil-1,3-butadieno.

La capacidad de aislar un tris (phosphaalkenyl) fosfano tal como 3 o la -allotrope P 8 (4) de fósforo blanco se basa en el uso de un carbeno electrófilo para activar el P 4 tetraedro 11,16. Por lo tanto, es crítico para preparar carbenos con una mayor π-acidez, y por electrofilia extensión. Figura 2 ilustra la síntesis de 1-carbeno precursor de HCl y su posterior desprotonación para producir el diamidocarbene <str...

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Preparation and Use of Carbonyl-decorated Carbenes in the Activation of White Phosphorus

Here, we present a protocol for the synthesis of two carbonyl-decorated carbenes. The protocol makes these interesting compounds readily available to chemists of all skill levels. In addition to the synthesis of these two carbenes, their use in the activation of white phosphorus is also described.

Preparación y Uso de Carbenos carbonilo decorados en la activación de fósforo blanco

Here we present a protocol for the synthesis of two distinct carbonyl-decorated carbenes. Both carbenes can be prepared using nearly identical procedures ...

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Research

JoVE Journal

Chemistry

13.5K vistas.  Texas State University. Here, we present a protocol for the synthesis of two carbonyl-decorated carbenes. The protocol makes these interesting compounds readily available to chemists of all skill levels. In addition to the synthesis of these two carbenes, their use in the activation of white phosphorus is also described.

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Preparation and Use of Samarium Diiodide (SmI2) in Organic Synthesis: The Mechanistic Role of HMPA and Ni(II) Salts in the Samarium Barbier Reaction

Although initially considered an esoteric reagent, SmI2 has become a common tool for synthetic organic chemists. SmI2 is generated through the addition of molecular iodine to samarium metal in THF.1,2-3 It is a mild and selective single electron reductant and its versatility is a result of its ability to initiate a wide range of reductions including C-C bond-forming and cascade or sequential reactions. SmI2 can reduce a variety of functional groups including sulfoxides and sulfones, phosphine oxides, epoxides, alkyl and aryl halides, carbonyls, and conjugated double bonds.2-12 One of the fascinating features of SmI-2-mediated reactions is the ability to manipulate the outcome of reactions through the selective use of cosolvents or additives. In most instances, additives are essential in controlling the rate of reduction and the chemo- or stereoselectivity of reactions.13-14 Additives commonly utilized to fine tune the reactivity of SmI2 can be classified into three major groups: (1) Lewis bases (HMPA, other electron-donor ligands, chelating ethers, etc.), (2) proton sources (alcohols, water etc.), and (3) inorganic additives (Ni(acac)2, FeCl3, etc).3
Understanding the mechanism of SmI2 reactions and the role of the additives enables utilization of the full potential of the reagent in organic synthesis. The Sm-Barbier reaction is chosen to illustrate the synthetic importance and mechanistic role of two common additives: HMPA and Ni(II) in this reaction. The Sm-Barbier reaction is similar to the traditional Grignard reaction with the only difference being that the alkyl halide, carbonyl, and Sm reductant are mixed simultaneously in one pot.1,15 Examples of Sm-mediated Barbier reactions with a range of coupling partners have been reported,1,3,7,10,12 and have been utilized in key steps of the synthesis of large natural products.16,17 Previous studies on the effect of additives on SmI2 reactions have shown that HMPA enhances the reduction potential of SmI2 by coordinating to the samarium metal center, producing a more powerful,13-14,18 sterically encumbered reductant19-21 and in some cases playing an integral role in post electron-transfer steps facilitating subsequent bond-forming events.22 In the Sm-Barbier reaction, HMPA has been shown to additionally activate the alkyl halide by forming a complex in a pre-equilibrium step.23
Ni(II) salts are a catalytic additive used frequently in Sm-mediated transformations.24-27 Though critical for success, the mechanistic role of Ni(II) was not known in these reactions. Recently it has been shown that SmI2 reduces Ni(II) to Ni(0), and the reaction is then carried out through organometallic Ni(0) chemistry.28
These mechanistic studies highlight that although the same Barbier product is obtained, the use of different additives in the SmI2 reaction drastically alters the mechanistic pathway of the reaction. The protocol for running these SmI2-initiated reactions is described.

Preparation and Use of Samarium Diiodide SmI2 in Organic Synthesis: The Mechanistic Role of HMPA and NiII Salts in the Samarium Barbier Reaction

A straightforward procedure for the preparation of samarium diiodide (SmI2) in THF is described. The role of two main additives namely hexamethylphosphoramide (HMPA) and Ni(acac)2 in Sm mediated reactions is demonstrated in the Sm-Barbier reaction.

Preparación y uso de samario diyoduro (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) En Síntesis Orgánica: La función mecánica de HMPA y sales de Ni (II) en la reacción de samario Barbier

Although initially considered an esoteric reagent, SmI2 has become a common tool for synthetic organic chemists. SmI2 is generated through the addition of ...

Investigación

Química

The Use of Gas Chromatography to Analyze Compositional Changes of Fatty Acids in Rat Liver Tissue during Pregnancy

Gas chromatography (GC) is a highly sensitive method used to identify and quantify the fatty acid content of lipids from tissues, cells, and plasma/serum, yielding results with high accuracy and high reproducibility. In metabolic and nutrition studies GC allows assessment of changes in fatty acid concentrations following interventions or during changes in physiological state such as pregnancy. Solid phase extraction (SPE) using aminopropyl silica cartridges allows separation of the major lipid classes including triacylglycerols, different phospholipids, and cholesteryl esters (CE). GC combined with SPE was used to analyze the changes in fatty acid composition of the CE fraction in the livers of virgin and pregnant rats that had been fed various high and low fat diets. There are significant diet/pregnancy interaction effects upon the omega-3 and omega-6 fatty acid content of liver CE, indicating that pregnant females have a different response to dietary manipulation than is seen among virgin females.

Pregnancy leads to significant changes to the fatty acid composition of maternal tissues. Lipid profiles can be obtained via gas chromatography to allow identification and quantification of fatty acids in individual lipid classes among rats fed various high and low fat diets during pregnancy.

El uso de la cromatografía de gases para analizar los cambios de composición de ácidos grasos en el tejido de hígado de rata durante el embarazo

Gas chromatography (GC) is a highly sensitive method used to identify and quantify the fatty acid content of lipids from tissues, cells, and plasma/serum, ...

Use of Stopped-Flow Fluorescence and Labeled Nucleotides to Analyze the ATP Turnover Cycle of Kinesins

The kinesin superfamily of microtubule associated motor proteins share a characteristic motor domain which both hydrolyses ATP and binds microtubules. Kinesins display differences across the superfamily both in ATP turnover and in microtubule interaction. These differences tailor specific kinesins to various functions such as cargo transport, microtubule sliding, microtubule depolymerization and microtubule stabilization. To understand the mechanism of action of a kinesin it is important to understand how the chemical cycle of ATP turnover is coupled to the mechanical cycle of microtubule interaction. To dissect the ATP turnover cycle, one approach is to utilize fluorescently labeled nucleotides to visualize individual steps in the cycle. Determining the kinetics of each nucleotide transition in the ATP turnover cycle allows the rate-limiting step or steps for the complete cycle to be identified. For a kinesin, it is important to know the rate-limiting step, in the absence of microtubules, as this step is generally accelerated several thousand fold when the kinesin interacts with microtubules. The cycle in the absence of microtubules is then compared to that in the presence of microtubules to fully understand a kinesin&#8217;s ATP turnover cycle. The kinetics of individual nucleotide transitions are generally too fast to observe by manually mixing reactants, particularly in the presence of microtubules. A rapid mixing device, such as a stopped-flow fluorimeter, which allows kinetics to be observed on timescales of as little as a few milliseconds, can be used to monitor such transitions. Here, we describe protocols in which rapid mixing of reagents by stopped-flow is used in conjunction with fluorescently labeled nucleotides to dissect the ATP turnover cycle of a kinesin.

Kinesins are characterized by nucleotide-dependent interaction with microtubules: a cycle of ATP turnover coupled to a cycle of microtubule interaction. Here, we describe protocols to analyze the kinetics of individual nucleotide transitions in the ATP turnover cycle of a kinesin using fluorescently labeled nucleotides and stopped-flow fluorescence.

El uso de nucleótidos Stopped-Flow Fluorescencia y etiquetadas para Analizar el Ciclo de Facturación ATP de Kinesins

The kinesin superfamily of microtubule associated motor proteins share a characteristic motor domain which both hydrolyses ATP and binds microtubules. ...

HPLC Measurement of the DNA Oxidation Biomarker, 8-oxo-7,8-dihydro-2&#8217;-deoxyguanosine, in Cultured Cells and Animal Tissues

Oxidative stress is associated with many physiological and pathological processes, as well as xenobiotic metabolism, leading to the oxidation of biomacromolecules, including DNA. Therefore, efficient detection of DNA oxidation is important for a variety of research disciplines, including medicine and toxicology. A common biomarker of oxidatively damaged DNA is 8-oxo-7,8-dihydro-2&#39;-deoxyguanosine (8-oxo-dGuo; often erroneously referred to as 8-hydroxy-2&#39;-deoxyguanosine (8-OH-dGuo or 8-oxo-dG)). Several protocols for 8-oxo-dGuo measurement by high pressure liquid chromatography with electrochemical detection (HPLC-ED) have been described. However, these were mainly applied to purified DNA treated with pro-oxidants. In addition, due to methodological differences between laboratories, mainly due to differences in analytical equipment, the adoption of published methods for detection of 8-oxo-dGuo by HPLC-ED requires careful optimization by each laboratory. A comprehensive protocol, describing such an optimization process, is lacking. Here, a detailed protocol is described for the detection of 8-oxo-dGuo by HPLC-ED, in DNA from cultured cells or animal tissues. It illustrates how DNA sample preparation can be easily and rapidly optimized to minimize undesirable DNA oxidation that can occur during sample preparation. This protocol shows how to detect 8-oxo-dGuo in cultured human alveolar adenocarcinoma cells (i.e., A549 cells) treated with the oxidizing agent KBrO3, and from the spleen of mice exposed to the polycyclic aromatic hydrocarbon dibenzo(def,p)chrysene (DBC, formerly known as dibenzo(a,l)pyrene, DalP). Overall, this work illustrates how an HPLC-ED methodology can be readily optimized for the detection of 8-oxo-dGuo in biological samples.

HPLC Measurement of the DNA Oxidation Biomarker, 8-oxo-7,8-dihydro-2&amp;#8217;-deoxyguanosine, in Cultured Cells and Animal Tissues

The goal of this protocol is the detection of the DNA oxidation marker, 8-oxo-7,8-dihydro-2&#39;-deoxyguanosine (8-oxo-dGuo) by HPLC-ED, in DNA from cultured cells or animal tissues.

HPLC Medición de la oxidación del ADN de biomarcadores, 8-oxo-7,8-dihidro-2 &#39;desoxiguanosina, en células cultivadas y tejidos animales

Oxidative stress is associated with many physiological and pathological processes, as well as xenobiotic metabolism, leading to the oxidation of ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the development of antibody drug conjugates (ADCs) and nanomedicine, fluorescent microscopy and systems chemistry. For many of these applications, specificity of the bioconjugation method used is of prime concern. The Michael addition of maleimides with cysteine(s) on the target proteins is highly selective and proceeds rapidly under mild conditions, making it one of the most popular methods for protein bioconjugation.
We demonstrate here the modification of the only surface-accessible cysteine residue on yeast cytochrome c with a ruthenium(II) bisterpyridine maleimide. The protein bioconjugation is verified by gel electrophoresis and purified by aqueous-based fast protein liquid chromatography in 27% yield of isolated protein material. Structural characterization with MALDI-TOF MS and UV-Vis is then used to verify that the bioconjugation is successful. The protocol shown here is easily applicable to other cysteine - maleimide coupling of proteins to other proteins, dyes, drugs or polymers.

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

This protocol details the important steps required for the bioconjugation of a cysteine containing protein to a maleimide, including reagent purification, reaction conditions, bioconjugate purification and bioconjugate characterization.

Síntesis de Proteínas bioconjugados<em&gt; vía</em&gt; Química cisteína-maleimida

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...

Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass spectrometer, it is necessary to characterize and understand the physical principles of the source. Most commercial ambient ionization sources utilize jets of nitrogen, helium, or atmospheric air to facilitate the ionization of the analyte. As a consequence, schlieren photography can be used to visualize the gas streams by exploiting the differences in refractive index between the streams and ambient air for visualization in real time. The basic setup requires a camera, mirror, flashlight, and razor blade. When properly configured, a real time image of the source is observed by watching its reflection. This allows for insight into the mechanism of action in the source, and pathways to its optimization can be elucidated. Light is shed on an otherwise invisible situation.

This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.

La visualización del ambiente Espectrometría de Masas con el uso de la fotografía Schlieren

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass ...

Preparation and Reactivity of a Triphosphenium Bromide Salt: A Convenient and Stable Source of Phosphorus(I)

We present herein the optimized synthesis of a triphosphenium bromide salt. Apart from being a versatile metathesis reagent, this unusually stable low-valent-phosphorus-containing compound acts as a useful P+ transfer agent. Unlike traditional methods employed to access low-coordinate phosphorus species which usually require pyrophoric phosphorus-containing precursors (white phosphorus, Tris(trimethylsilyl)phosphine, etc.), or harsh reducing agents (alkali metals, potassium graphite, etc.), the current approach does not involve pyrophoric or explosive reagents and can be done on large scales (&#62;20 g) in excellent yields by undergraduates with basic air-free synthetic training. The bromide counter ion is readily exchanged with other anions such as tetraphenyl borate (described herein) using typical salt metathesis reagents to obtain materials with desired properties and reactivities. The versatility of this P+ transfer approach is exemplified by the reactions of these triphosphenium precursors with an N-heterocyclic carbene and an anionic bisphosphine, each of which readily displace the neutral bisphosphine to give an NHC-stabilized phosphorus(I) cation and a phosphorus(I) containing zwitterion, respectively.

Preparation and Reactivity of a Triphosphenium Bromide Salt: A Convenient and Stable Source of PhosphorusI

The synthesis of a triphosphenium bromide salt is described and its use as a P+ transfer agent is outlined by reactions with an N-heterocyclic carbene and an anionic bisphosphine, yielding an NHC-stabilized P(I) cation and a P(I) containing zwitterion, respectively.

Preparación y reactividad de un Triphosphenium Bromuro de sal: una fuente conveniente y estable de fósforo (I)

We present herein the optimized synthesis of a triphosphenium bromide salt. Apart from being a versatile metathesis reagent, this unusually stable ...

Preparation of Chitosan-based Injectable Hydrogels and Its Application in 3D Cell Culture

The protocol presents a facile, efficient, and versatile method to prepare chitosan-based hydrogels using dynamic imine chemistry. The hydrogel is prepared by mixing solutions of glycol chitosan with a synthesized benzaldehyde terminated polymer gelator, and hydrogels are efficiently obtained in several minutes at room temperature. By varying ratios between glycol chitosan, polymer gelator, and water contents, versatile hydrogels with different gelation times and stiffness are obtained. When damaged, the hydrogel can recover its appearances and modulus, due to the reversibility of the dynamic imine bonds as crosslinkages. This self-healable property enables the hydrogel to be injectable since it can be self-healed from squeezed pieces to an integral bulk hydrogel after the injection process. The hydrogel is also multi-responsive to many bio-active stimuli due to different equilibration statuses of the dynamic imine bonds. This hydrogel was confirmed as bio-compatible, and L929 mouse fibroblast cells were embedded following standard procedures and the cell proliferation was easily assessed by a 3D cell cultivation process. The hydrogel can offer an adjustable platform for different research where a physiological mimic of a 3D environment for cells is profited. Along with its multi-responsive, self-healable, and injectable properties, the hydrogels can potentially be applied as multiple carriers for drugs and cells in future bio-medical applications.

Here we describe a facile preparation of chitosan-based injectable hydrogels using dynamic imine chemistry. Methods to adjust the hydrogel&#8217;s mechanical strength and its application in 3D cell culture are presented.

Preparación de hidrogeles inyectables basados en quitosano y su aplicación en cultivos celulares 3D

The protocol presents a facile, efficient, and versatile method to prepare chitosan-based hydrogels using dynamic imine chemistry. The hydrogel is ...

The MPLEx Protocol for Multi-omic Analyses of Soil Samples

Mass spectrometry (MS)-based integrated metaproteomic, metabolomic, and lipidomic (multi-omic) studies are transforming our ability to understand and characterize microbial communities in environmental and biological systems. These measurements are even enabling enhanced analyses of complex soil microbial communities, which are the most complex microbial systems known to date. Multi-omic analyses, however, do have sample preparation challenges, since separate extractions are typically needed for each omic study, thereby greatly amplifying the preparation time and amount of sample required. To address this limitation, a 3-in-1 method for the simultaneous extraction of metabolites, proteins, and lipids (MPLEx) from the same soil sample was created by adapting a solvent-based approach. This MPLEx protocol has proven to be both simple and robust for many sample types, even when utilized for limited quantities of complex soil samples. The MPLEx method also greatly enabled the rapid multi-omic measurements needed to gain a better understanding of the members of each microbial community, while evaluating the changes taking place upon biological and environmental perturbations.

A protocol is presented for simultaneously extracting metabolites, proteins, and lipids from a single soil sample, allowing reduced sample preparation times and enabling multi-omic mass spectrometry analyses of samples with limited quantities.

El protocolo MPLEx para Multi-omic análisis de muestras de suelo

Mass spectrometry (MS)-based integrated metaproteomic, metabolomic, and lipidomic (multi-omic) studies are transforming our ability to understand and ...

Application of Elemental Lanthanides in the Selective C-F Activation of Trifluoromethylated Benzofulvenes Providing Access to Various Difluoroalkenes

The selective activation of one carbon-fluorine bond in polyfluorinated aromatic molecules or in trifluoromethyl-containing substrates offers the possibility of accessing unique fluorine-containing molecules, which are difficult to obtain by other synthetic pathways. Among various metals, which can undergo C-F activation, lanthanides (Ln) are good candidates as they form strong Ln-F bonds. Lanthanide metals are strong reducing agents with a redox potential Ln3+/Ln&#160;of approximately -2.3 V, which is comparable to the value of the Mg2+/Mg&#160;redox couple. In addition, lanthanide metals display a promising functional group tolerance and their reactivity can vary along the lanthanide series, making them suitable reagents for fine-tuning reaction conditions in organic and organometallic transformations. However, due to their oxophilicity, lanthanides react readily with oxygen and water and therefore require special conditions for storage, handling, preparation, and activation. These factors have limited a more widespread use in organic synthesis. We herein present how dysprosium metal - and by analogy all lanthanide metals - can be freshly prepared under anhydrous conditions using glovebox and Schlenk techniques. The freshly filed metal, in combination with aluminum chloride, initiates the selective C-F activation in trifluoromethylated benzofulvenes. The resulting reaction intermediates react with nitroalkenes to obtain a new family of difluoroalkenes.

This protocol describes the preparation of elemental lanthanides under inert atmosphere and their application in a selective C-F activation process involving trifluoromethylated benzofulvenes.