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 סינתזה של Diamidocarbene (מתחם 1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר 100 מ&quot;ל בקבוק Schlenk המיובש בתנור לסעפת ואקום גבוה ביצועים, לפנותו ולשטוף עם חנקן. להוסיף בר ומערבב לבקבוק והכובע עם מחיצת גומי. לשקול את N, N&#39;-dimesitylformamidine 12 (1.5 גרם, 5.35 מילימול) ולהוסיף אותו לבקבוק בזמן שטיפה עם חנקן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף (באמצעות מזרקים יבשים, deoxygenated) 30 מ&quot;ל של יבש, degassed dichloromethane (DCM) ואחריו triethylamine (1.1 מ&quot;ל, 8.0 מילימול, 1.5 equiv.). לקרר את הפתרון שהתקבל ל0 מעלות צלזיוס באמבט קרח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת dropwise (דרך יבש, מזרק deoxygenated) dichloride dimethylmalonyl (0.75 מ&quot;ל, 5.60 equiv מילימול, 1.05.) לפתרון המקורר. עם בנוסף, מאפשר הפתרון ללעורר ב 0 מעלות צלזיוס במשך שעה 1 באווירה של חנקן. ברגע שהפתרון עורר עבור שעה 1, להסיר את כל החומרים נדיפים תחת ואקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף תערובת ממס של hexanes היבש, degassed: DCM (2: 1 על ידי נפח,24 מ&quot;ל נפח כולל) לשאריות בבקבוק התגובה. בוא triturate התערובת עבור 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בינתיים, לצרף צינור מסנן מצויד בfrit זכוכית הנקבוביות בינוני לחלק העליון של 100 מ&quot;ל בקבוק Schlenk המיובש בתנור (ראה איור 1). לצינור המסנן, להוסיף מספיק Celite המיובש בתנור כדי ליצור התוספת מסנן כ -2 סנטימטרים. לאטום את צינור המסנן עם מחיצת גומי, ולמשוך את הוואקום, במערכת על ידי הצמדת בקבוק Schlenk לסעפת הוואקום. <img alt="איור 1" fo:content-width="2.5in" src="/files/ftp_upload/52149/52149fig1highres.jpg" width="250" /> איור הרכבה מנגנון 1 סינון להסרת [HNEt 3] [Cl] ממבשרי קרבן 1-HCl ו2-HCl. מנגנון זה משמש גם כדי להסיר NaCl נוצר במהלך הסינתזה של קרבנים 1 ו -2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרכבה מנגנון סינון להסרת [HNEt 3] [Cl] ממבשרי קרבן 1-HCl ו2-HCl. מנגנון זה הוא גם אותנוהעורך להסיר NaCl נוצר במהלך הסינתזה של קרבנים 1 ו -2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שמנגנון הסינון כבר התאסף והוא תחת ואקום, להעביר את ההשעיה הלבנה בבקבוק התגובה באמצעות צינורית לתוך צינור המסנן. הקפד למשוך ואקום מעת לעת על בקבוק Schlenk האוסף כדי להבטיח שכל פתרון מסננים דרך Celite. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף את Celite על ידי הוספת תערובת ממס של hexanes היבש, degassed: DCM (2: 1, נפח, נפח 18 מ&quot;ל בסך הכל) באמצעות מזרק דרך מחיצת הגומי. שוב, מעת לעת למשוך ואקום בבקבוק Schlenk האוסף כדי להבטיח שכל פתרון מסננים דרך Celite. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתק את אוסף בקבוק Schlenk מצינור המסנן תחת שטף של חנקן, ואז לאטום את בקבוק Schlenk אוסף עם פקק זכוכית. הסר את כל הממס מהבקבוק Schlenk האוסף תחת ואקום להרשות לעצמו המבשר לdiamidocarbene 1 (1-HCl) כאבקה לבנה רגישה אוויר / לחות בכ 92תשואת% (2.04 ז). המוצר יכול להיות מאומת על ידי H 1 ו13 ספקטרוסקופיה C NMR (CDCl 3) 13,14. העברת מתחם 1-HCl לתוך תא הכפפות לאחסון לפני השלב הבא. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להכין את diamidocarbene 1, להעביר ראשון 100 מ&quot;ל בקבוק Schlenk המיובש בתנור מצויד בבר ומערבב ופקק זכוכית לתוך תא הכפפות מלא חנקן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול את מבשר הקרבן 1-HCl (g 0.600, 1.45 מילימול) וhexamethyldisilazide נתרן (NaHMDS, 0.267 גרם, 1.46 מילימול) ולמקם את שני המוצקים לתוך בקבוק Schlenk. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת בנזן יבש, degassed (25 מ&quot;ל) לשני מוצקים בבקבוק Schlenk ולאחר מכן פקק הבקבוק. בשלב זה, את בקבוק Schlenk ניתן להסיר את תא ההכפפות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את הפתרון של הקרבן ב RT למשך 30 דקות. לאורך כל התגובה, הפתרון יהפוך לצבע צהוב כתום עכור. במהלך תקופה זו, הקים מנגנון סינון דומה לזה שתואר לעיל (באמצעות i 1תקע NCH של Celite) לסינתזה של 1-HCl. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סנן את פתרון הקרבן (כדי להסיר זירז NaCl) כפי שתואר עבור המבשר 1-HCl. ברגע שהפתרון סונן, להסיר את כל נדיפים באמצעות ואקום להרשות לעצמו הקרבן הגולמי 1 כאבקה צהובה כתומה. בהמשך לטהר קרבן 1 על ידי שטיפה טוב עם hexanes הקר (~ 10 מ&quot;ל) להרשות לעצמו מתחם אנליטי טהור כמו אוויר / אבקה לבנה רגישה לחות בכ 85 תשואת% (0.462 ז). ודא את המוצר על ידי H 1 ו13 C NMR ספקטרוסקופיה (C 6 D 6) 13. </li></ol> .2 סינתזה של Monoamidocarbene (מתחם 2) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר 250 מ&quot;ל בקבוק Schlenk המיובש בתנור לסעפת ואקום גבוה ביצועים, לפנותו ולשטוף עם חנקן. להוסיף בר ומערבב לבקבוק והכובע עם מחיצת גומי. לשקול את N, N&#39;-dimesitylformamidine (3.00 גרם, 10.70 מילימול) ולהוסיף אותו לבקבוק בזמן שטיפה עם חנקן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף (viיבש מזרקים deoxygenated,) 125 מ&quot;ל של יבש, degassed DCM אחרי triethylamine (2.25 מ&quot;ל, 16.05 מילימול, 1.5 equiv.). לקרר את הפתרון שהתקבל ל0 מעלות צלזיוס באמבט קרח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת dropwise (באמצעות מזרק יבש, deoxygenated) כלוריד 3-chloropivaloyl (1.54 מ&quot;ל, 11.77 מילימול, 1.1 equiv.) לפתרון המקורר. עם בנוסף, מאפשר הפתרון ללעורר ב 0 מעלות צלזיוס במשך 30 דקות תחת אווירה של חנקן. לאחר מכן לחמם בהדרגה את הפתרון לRT, ולאחר מכן להסיר את כל החומרים נדיפים תחת ואקום. לאחר הממס מוסר, שאריות מוצקות לבנה תישאר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת טולואן (200 מ&quot;ל) ללבן מלא ולאפשר ההשעיה לtriturate עבור שעה 1. לאחר מכן לסנן את התערובת על התוספת 1 אינץ של Celite באמצעות זכוכית נקבוביות בינונית fritted משפך בוכנר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את פתרון טולואן בבקבוק תחתון 500 מ&quot;ל עגול מצויד בבר ומערבב. חבר הקבל ריפלוקס לבקבוק ולחמם את הפתרון לריפלוקס (110 מעלות צלזיוס) במשך 16 שעות. מעל גourse של התגובה, משקע לבן יהווה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 16 שעות מאפשרים ההשעיה להתקרר לRT. במהלך תקופה זו, מוצק יותר תהיה להאיץ מהפתרון. לאסוף המוצק באמצעות סינון ואקום ולשטוף מוצקים עם טולואן הקר (3 x 20 מ&quot;ל). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ייבש את הוואקום שהושג לבן המוצק באמצעות להרשות לעצמו המבשר לmonoamidocarbene 2 (2-HCl) כאבקה לבנה יציבה אוויר בכ 91 תשואת% (3.32 ז). המוצר יכול להיות מאומת על ידי H 1 ו13 ספקטרוסקופיה C NMR (CDCl 3) 15. העברת מתחם 2-HCl לתוך תא הכפפות לאחסון לפני השלב הבא. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להכין את monoamidocarbene 2, להעביר ראשון 100 מ&quot;ל בקבוק Schlenk המיובש בתנור מצויד בבר ומערבב ופקק זכוכית לתוך תא הכפפות מלא חנקן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול את מבשר קרבן 2-HCl (g 0.500, 1.25 מילימול) וNaHMDS (0.241 גרם, 1.32 מילימול) ולמקם את שני המוצקים לתוך בקבוק Schlenk. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספה יבשה, degassedבנזן (45 מ&quot;ל) לשני מוצקים בבקבוק Schlenk ולאחר מכן פקק הבקבוק. בשלב זה, את בקבוק Schlenk ניתן להסיר את תא ההכפפות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את הפתרון של הקרבן ב RT למשך 30 דקות. במהלך התגובה, הפתרון יהפוך לצבע צהוב עכור. בינתיים, הקים מנגנון סינון דומה לזה שתואר לעיל לסינתזה של 1-HCl באמצעות תקע 1 אינץ של Celite. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סנן את פתרון הקרבן (כדי להסיר זירז NaCl) כפי שתואר לקרבן .1 לאחר הפתרון סונן, להסיר את כל נדיפים באמצעות ואקום להרשות לעצמו קרבן הגולמי 2 כאבקה שיזוף. בהמשך לטהר קרבן 2 על ידי שטיפה המוצקה שוב ושוב עם פנטן להרשות לעצמו מתחם אנליטי טהור כמו אוויר / אבקה לבנה רגישה לחות בכ 62 תשואת% (0.309 ז). ודא את המוצר על ידי H 1 ו13 C NMR ספקטרוסקופיה (C 6 D 6) 15. </li></ol></li></ol> .3 סינתזהשל טריס phosphane (phosphaalkenyl) (מתחם 3) הצהרת זהירות: זרחן הלבן הוא מאוד מהירויות התלקחות, כמו גם רעיל ויש לטפל בזהירות בתא כפפות בכל הזדמנות אפשרית. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להפוך טריס (phosphaalkenyl) phosphane (מתחם 3), לשקול את diamidocarbene 1 (0.100 גרם, 0.266 מילימול, 3 equiv.) וזרחן לבן (P 4, 0.011 גרם, 0.089 מילימול, equiv 1.) פנימי של חנקן תא כפפות מלאות באורות כבוי. כבה את האורות כפי שרבים במעבדה במהלך כמה צעדים הראשונים אלה כP 4 הוא רגישים לאור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף שני מוצקים לבקבוקון זכוכית 20 מ&quot;ל שעטוף ברדיד אלומיניום. הוספת אתר יבש, degassed diethyl (Et 2 O, 10 מ&quot;ל) למוצקים ולאחר מכן מכסה את הבקבוקון. מערבבים את התערובת בחושך לשעה 2. במהלך התגובה, משקע אדום כתום בהיר יהווה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבודד את אדום המוצק באמצעות סינון באמצעות זכוכית נקבוביות 10 מ&quot;ל בינונית fritted משפך בוכנר. שטוף הדואר אדום מוצקים עם Et 2 O (4 x 5 מ&quot;ל) ולאחר מכן לייבש אותו תחת ואקום להרשות לעצמו מתחם 3 כתרכובת יציבה אוויר אנליטי טהורה בתשואה של כ 82%, 0.092 גרם (המבוסס על P 4). ודא את המוצר על ידי H 1 ויום 31 בספקטרוסקופיה NMR P (D 6 6 C) 11. </li></ol> .4 סינתזה של P 8 allotrope התייצב-קרבן (מתחם 4) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיטה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להפוך allotrope-התייצב קרבן P 8 (מתחם 4), לשקול את monoamidocarbene 2 (0.100 גרם, 0.276 מילימול, 3 equiv.) וP 4 (11.4 מ&quot;ג, 0.092 מילימול, equiv 1.) בתוך כפפה מלא חנקן תיבה עם האורות כבויה. כבה את האורות כפי שרבים במעבדה במהלך כמה צעדים הראשונים אלה כP 4 הוא רגישים לאור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף שני מוצקים לבקבוקון זכוכית 20 מ&quot;ל שעטוף ברדיד אלומיניום. הוספת אתר יבש, degassed diethyl (Et 2 O, 10 מ&quot;ל) למוצקים ולאחר מכן מכסה את הבקבוקון. עלתוספת של האתר, הצבע הירוק הכהה החולף במהירות משתנה לכתום בהיר. מערבבים את התערובת בחושך לשעה 2. במהלך התגובה, משקע כתום בהיר יהווה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבודד את מוצק הכתום באמצעות סינון באמצעות זכוכית נקבוביות 10 מ&quot;ל בינונית fritted משפך בוכנר. שטוף את מוצק כתום עם Et 2 O (4 x 2 מ&quot;ל) ולאחר מכן לייבש אותו תחת ואקום להרשות לעצמו מתחם 4 וכתרכובת יציבה אוויר אנליטי טהורה בתשואה של כ 51%, 39.5 מ&quot;ג (המבוסס על P 4). ודא את המוצר על ידי H 1 וספקטרוסקופיה ביום 31 בP NMR (THF-D8) 11. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיטה ב &#39; <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> monoamidocarbene לשקול את 2 (0.100 גרם, 0.276 מילימול, 2 equiv.) וP 4 (17.1 מ&quot;ג, 0.138 equiv מילימול, 1.) בתוך תא הכפפות מלא חנקן עם האורות כבויים. כבה את האורות כפי שרבים במעבדה במהלך כמה צעדים הראשונים אלה כP 4 הוא רגישים לאור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף שני מוצקים לזכוכית 20 מ&quot;ל באמצעותl שעטוף ברדיד אלומיניום. הוספת hexanes היבש, degassed (10 מ&quot;ל) למוצקים ולאחר מכן מכסה את הבקבוקון. עם התוספת של האתר, הצבע הירוק הכהה החולף במהירות משתנה לכתום בהיר. מערבבים את התערובת בחושך לשעה 2. במהלך התגובה, משקע כתום בהיר יהווה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבודד את מוצקה הכתום באמצעות סינון באמצעות 10 מ&quot;ל זכוכית נקבוביות בינונית fritted משפך יכנר, ולאחר מכן לייבש אותו תחת ואקום להרשות לעצמו מתחם 4 וכתרכובת יציבה אוויר אנליטי טהורה בתשואה של כ 75%, 87.7 מ&quot;ג (המבוסס על P 4). ודא את המוצר על ידי H 1 וספקטרוסקופיה NMR P ביום 31 ב( THF-D8). 11 </li></ol></li></ol> .5 השמנת diphosphene חלוף E -1,2-BIS (phosphaalkenyl) באמצעות [4 + 2] cycloaddition: סינתזה של מתחם 5 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להכין תרכובת 5, לשקול את monoamidocarbene 2 (0.300 גרם, .828 מילימול, 2 equiv.) וP 4 (51.3 מ&quot;ג, 0.414 מילימול, equiv 1.) ספטמברarately בתוך תא הכפפות מלא חנקן עם האורות כבוי. כבה את האורות כפי שרבים במעבדה במהלך כמה צעדים הראשונים אלה כP 4 הוא רגישים לאור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף את P 4 לבקבוקון זכוכית 20 מ&quot;ל, ולאחר מכן להוסיף hexanes היבש, degassed (18 מ&quot;ל) לבקבוקון. לאחר מכן, להוסיף 2,3-דימתיל 1,3-ניטריל-(2 מ&quot;ל) להשעית P 4 בhexanes. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעוד ההשעיה הקסאן / P 4 מעוררת במהירות, להוסיף הקרבן 2 כמוצק בחלק אחד. ההשעיה באופן מיידי תהפוך לצהובה בהיר. על פני תקופה של כ -10 דקות, כל המוצקים יתמוססו ואחריו המשקעים של בהיר מוצק צהוב. בשלב זה, לתת לסערת ההשעיה למשך 4 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 4 שעות, לבודד את מוצקה הצהוב באמצעות סינון באמצעות 10 מ&quot;ל זכוכית נקבוביות בינונית fritted משפך בוכנר. מוצק צהוב זה מתחם 5 (&gt; טוהר 90% על ידי שני H 1 וNMR ביום 31 בP). לרכז את פתרון supernatant הצהוב ליובשולשלב את השאריות צהובות עם מוצק צהוב מסונן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לטהר את המתחם 5, recrystallize המוצקים הצהובים בשילוב מ1: DCM 3 (לפי נפח): פתרון hexanes (נפח 12 מ&quot;ל בסך הכל) ב-30 ° C במקפיא בO תא הכפפות / N. הליך זה יעניק 5 גבישים כאנליטי טהורים אוויר יציבים צהובים בתשואה של כ 71%, 0.301 גרם (המבוסס על P 4). ודא את המוצר על ידי H 1 ויום 31 בספקטרוסקופיה NMR P (D 6 6 C) 11. </li></ol>

<ol>
	<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.

הליך פשוט ליצירת קרבנים המעוטר קרבוניל והיישום שלהם בהפעלה של זרחן לבן מוצג כאן. השלבים הקריטיים בפרוטוקול לסינתזת קרבנים הם: (א) לוודא שכל הממסים הם יבשים כראוי לפני השימוש, (ב) לוודא התוספת של כלורידים חומצה לformamidine נעשה לאט מאוד, (ג) אם Celite הוא לא בתנור יבש למשך תקופה ...

קרבנים יציבים צמחו כמגיבים בכל מקום בקטליזה הומוגנית 1, organocatalysis 2, מדע חומרי 3,4, ולאחרונה כימיה קבוצה העיקרית 5-9. בהקשר של זה האחרון, קרבנים יציבים לאחרונה נעשו שימוש בהפעלה וfunctionalization של זרחן לבן (P 4) 5-9. היכולת להמיר ישירות P 4 לתרכובות זרחן אורגניות הפכה מטרת מחקר אקטואלית במאמץ לפתח שיטות &quot;ירוקות&quot; שלעקוף את השימוש של מבשרי זרחן כלור או oxychlorinated. למרות השימוש הנרחב שלהם, ההכנה והטיפול בקרבנים ותרכובות תגובתי כגון 4 P יכולים להיות משימה מרתיעה. מסיבה זו, יש לנו כתב יד זה כדי לספק פרוטוקול ברור ותמציתי שיאפשר כימאים סינטטיים של כל הרמות המיומנות כדי לסנתז ולתפעל שני ג היציב מאוד ייחודיarbenes. בנוסף, ההפעלה של P 4 באמצעות קרבנים המתוארים היא מפורטת. במסמך זה אנו פירוט פרוטוקול לסינתזה של שני קרבנים קרבוניל אלקטרון חסר מעוטרים. בחרנו קרבנים אלה מפני שהם שונים רק בתכונות אלקטרופיליות, ולא פרמטרים סטרית שלהם, מה שהופך אותם אידיאליים ללימוד ההשפעות של אלקטרוניקה קרבן על תגובתיות. חשיבותה של אלקטרוניקה קרבן עם תגובתיות לגבי מודגמת על ידי שתי תרכובות דומות של -carbene הנוסחה הכללית קרבן-P 2 שדווחו על ידי ברטרנד ורובינסון 5,8. נגזר של ברטרנד P 2 נתמך על ידי שני קרבן אמינו אלקיל המחזורי ligands (CAAC), והוא מבחינה מבנית, photophysically, ושונה אלקטרוכימי מהמתחם של רובינסון שהוא שבר P 2 נתמך על ידי שני קרבנים N-הטרוציקליות (NHCs) 5,8. ואכן, P של ברטרנד 2 </תת&gt; מורכב מאופיין כצהוב מוצק שכולל קשרים כפולים קרבן לזרחן במצב המוצק, ואילו הנגזר דווח על ידי רובינסון הוא אדום כהה מוצק המכיל NHC → P אג&quot;ח dative. הבדל מבני זה גם בא לידי ביטוי אלקטרוכימי כך שהמתחם של רובינסון מכיל יותר מרכזי זרחן אלקטרון עשיר שיכול לעבור oxidations 1 או 2 אלקטרונים הפיכים בניגוד למתחם של ברטרנד אשר יכול רק לעבור חמצון הפיך יחיד 10. בהתבסס על המחקרים שתוארו לעיל, אנו החלנו להתעניין בלימודי ההפעלה של P 4 באמצעות קרבנים diamido- וmonoamidoamino אלקטרופיליות ביותר כדי לקבוע אם allotropes-התייצב קרבן רומן של זרחן יכול להיות מוכן. אנחנו התמקדנו בdiamidocarbene (DAC) 1, וקרבן monoamidoamino (MAAC) 2 אשר נבדלים רק בelectrophilicities שלהם לinterrogאכלתי מה תפקיד אלקטרוניקה קרבן לשחק בP 4 הפעלה. מעניין כאשר נעשה שימוש בDAC אלקטרופיליות יותר, phosphane טריס (phosphaalkenyl) (3) יכול להיות מבודד כמוצר הבלעדי, ואילו כאשר MAAC משמש, ניתן להשיג allotrope-התייצב קרבן P 8 (4) 11. אנחנו גם נחקרו המנגנון ליצירה (4), ומצאנו כי הוא נוצר באמצעות תגובת dimerization cylcoaddition [2 + 2] של diphosphene חולף. קיומו של diphosphene זו אושר על ידי לכידתו עם 2,3-דימתיל-1,3-ניטריל לרהט [4 + 2] adduct cycloaddition 5. הפרוטוקול לסינתזת קרבנים מעוטר קרבוניל אלה וP המקביל 4 התרכובות מופעלות מתואר במסמך זה.

<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

כאן אנו מציגים פרוטוקול לסינתזה של שני קרבנים מעוטרים קרבוניל מובחנים. ניתן להכין שני קרבנים באמצעות נהלים כמעט זהים בכמויות בקנה מידה רבות גרם. המטרה של כתב היד הזה היא בבירור פירוט כיצד לטפל ולהכין קרבנים הייחודיים אלה באופן שכימאי סינטטי של כל רמת מיומנות יכול לעבוד איתם. שני קרבנים המתוארים הם diamidocarbene (DAC, קרבן 1) וmonoamidoaminocarbene (MAAC 2). קרבנים אלו הם מאוד אלקטרון לקוי וכמו פרופילי תגובתיות תצוגה כך שהם לא טיפוסיים של קרבנים N-הטרוציקליות מסורתיים יותר. בנוסף, שני קרבנים אלו נבדלים רק באופי אלקטרופיליות ולא פרמטרים סטרית שלהם, מה שהופך אותם אידיאליים ללימוד איך קרבן תגובתיות השפעת האלקטרוניקה. כדי להדגים את התופעה הזאת, אנחנו גם המתארים את ההפעלה של זרחן לבן (P 4) באמצעות קרבנים אלה. בהתאם לcarbenדואר משמש, יכולים להיות מבודדת שתי תרכובות המכיל זרחן שונים מאוד. כאשר DAC 1 משמש, טריס phosphane (phosphaalkenyl) יכול להיות מבודד כמוצר הבלעדי. למרבה הפלא עם זאת, כאשר MAAC 2 מתווסף ל4 P בתנאי תגובה זהים, allotrope P 8 בלתי צפוי, הנתמך ע&quot;י קרבן של זרחן מבודד באופן בלעדי. מחקרים מכניסטית להוכיח כי P 8 צורות allotrope זה נתמך קרבן באמצעות [2 + 2] dimerization cycloaddition של diphosphene חולף שנלכד על ידי טיפול עם 2,3-דימתיל-1,3-ניטריל.

היכולת לבודד טריס phosphane (phosphaalkenyl) כגון 3 או -allotrope P 8 (4) מזרחן לבן מסתמכת על השימוש בקרבן אלקטרופיליות להפעיל P 4 ארבעון 11,16. לכן, זה קריטי כדי להכין קרבנים עם π-חומציות מוגברת, ועל ידי electrophilicity הארכה. איור 2 ממחיש את הסינתזה של מ...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation and Use of Carbonyl-decorated Carbenes in the Activation of White Phosphorus at JoVE.com

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.

הכנה ושימוש בקרבנים מעוטרים קרבוניל בהפעלה של זרחן לבן

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

preparation-use-carbonyl-decorated-carbenes-activation-white

Research

JoVE Journal

Chemistry

13.5K Views.  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.

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

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.

הכנה ושימוש של סמריום Diiodide (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) בסינתזה אורגנית: התפקיד מכניסטית של HMPA ומלחי ניקל (השני) בתגובת Barbier סמריום

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

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.

השימוש בגז כרומטוגרפיה לנתח הלחנה שינויים של חומצות שומן ברקמות חולדה כבד במהלך הריון

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.

שימוש בנוקלאוטידים פסיקת זרימת הקרינה ותווית לניתוח מחזור מחזור ATP של 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 המדידה של ה- DNA חמצון ביומרקר, 8-אוקסו-7,8-Dihydro-2&#39;-deoxyguanosine, בתאים בתרבית ורקמות בעלי החיים

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.

סינתזה של חלבון Bioconjugates<em&gt; דרך</em&gt; כימיה ציסטאין-maleimide

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.

ויזואליזציה של ספקטרומטריית אמביינט המוני עם השימוש של צילומי שליארן

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.

הכנה תגובתיות של מלח ברומיד Triphosphenium: מקור נוח ויציב של זרחן (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.

הכנת Hydrogels להזרקה מבוסס משקם ויישומה בתרבות תא תלת-ממד

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.

פרוטוקול MPLEx עבור ניתוחים מולטי-omic של דגימות אדמה

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.