Name: sulfate separation by selective crystallization with a bis-iminoguanidinium ligand
Uploaded: 2016-09-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 1 s
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This work was supported by the U.S. Department of Energy, Office of Science, Basic Energy Sciences, Chemical Sciences, Geosciences, and Biosciences Division. We thank the University of North Carolina Wilmington for providing the seawater.

1. Síntese de 1,4-benzeno-bis (iminoguanidinium) Cloreto (Cl-BBiG) <ol><li> In situ síntese do 1,4-benzeno-bis (iminoguanidinium) Cloreto de Ligand (BBiG-Cl) e sua cristalização com sulfato <ol><li> Adicionar 0,067 g de tereftalaldeído e 2,2 ml de uma solução aquosa 0,5 M de cloreto de aminoguanidinium a 10 ml de água desionizada num balão de 25 ml de fundo redondo equipado com uma barra de agitação magnética. </li><li> Agita-se a solução magneticamente durante quatro horas a 20 ° C. Isto irá dar uma solução ligeiramente amarela de BBiG-Cl. </li><li> Adicionar 0,5 ml de uma solução aquosa 1 M de sulfato de sódio. Isto irá resultar na precipitação imediata de BBiG-SO 4 como um sólido branco cristalino. </li><li> Filtra-se o sólido utilizando filtração sob vácuo para se recuperar BBiG-SO 4. Lava-se o sólido sobre o papel de filtro cinco vezes com alíquotas de 5 ml de água, a fim de obter o sal de sulfato puro. </li><li> Verificar a pureza fase do cristalino BBiG-SO <sub&gt; 4 obtida por difracção de raios X 12. Comparar com o padrão mostrado na Figura 1. </li></ol></li><li> Ex Situ Síntese de 1,4-benzeno-bis (iminoguanidinium) Chloride 11 <ol><li> Adicionar 4 g de tereftalaldeído e 7,26 g de cloreto de aminoguanidinium a 20 ml de etanol num frasco de 50 ml de fundo redondo equipado com uma barra de agitação magnética. </li><li> Aquece-se a solução a 60 ° C utilizando uma placa de aquecimento, e agitar com uma barra de agitação magnética durante 2 horas. Arrefece-se a solução para 20 ° C e deixar repousar durante 3 h, em seguida, recolher o sólido por filtração sob vácuo através de um funil de Buchner de papel-filtro equipado. </li><li> Suspender o sólido obtido em 20 ml de etanol e de calor em uma chapa quente até ferver. Se o sólido não entrar completamente em solução, neste ponto, adicionar pequenas alíquotas (1 ml) de etanol, permitindo que cada vez que a solução atingir a temperatura de ebulição, até que todo o sólido estar dissolvido. </li><li> Deixar o balão arrefecer até à temperatu quartoRe, em seguida, coloque em uma temperatura de 0 ° C congelador durante a noite. Recolher o sólido por filtração através de um filtro de papel equipado funil de Buchner utilizando filtração sob vácuo. </li><li> Confirmar a identidade e pureza do BBiG-Cl por 1 H espectroscopia de RMN 13. Comparar com o espectro apresentado na Figura 2. </li></ol></li></ol> 2. Separação de sulfato da água do mar <ol><li> Cristalização de sulfato como BBiG-SO 4 NOTA: A quantidade de BBiG-Cl necessário para remover o sulfato depende da quantidade exacta de sulfato na água do mar. Verificou-se que a utilização de 1,5 equivalentes de BBiG-Cl em relação ao sulfato de resultados na remoção de 99% de sulfato. A água do mar usada no presente protocolo tem uma concentração de sulfato de 30 mM, tal como determinado por titulação com BaCl2. <ol><li> Filtra-se a água do mar com um filtro de seringa de 0,22? M ou com membrana de filtração de tamanho de poro pequeno para remover as partículas em suspensão e organismos bio. </li><li> Adicione uma 30solução mM de BBiG-Cl usando água desionizada e sólido BBiG-Cl preparada tal como descrito na secção anterior. </li><li> Adicionar a solução BBiG-Cl à água do mar em 1.5: (v / v), proporção 1. </li><li> Agita-se a mistura durante algumas horas para assegurar a remoção quantitativa (&gt; 99%) de sulfato. </li><li> Recolher o sólido por filtração através de um filtro de papel equipado funil de Buchner utilizando filtração sob vácuo. Lava-se o sólido sobre o papel de filtro cinco vezes com alíquotas de 5 ml de água. </li><li> Seca-se o sólido isolado sob vácuo e pesá-lo para determinar o rendimento. </li></ol></li><li> Recuperação Ligand <ol><li> Adicionar 53,1 mg de BBiG-SO 4 a uma solução de 2 ml de NaOH (10%) num frasco de cintilação de 20 mL equipado com uma barra de agitação magnética. </li><li> Agita-se a mistura durante duas horas a 20 ° C. Um precipitado de cor ligeiramente amarela irá formar. </li><li> Filtrar o sólido através de um filtro de papel equipado funil de Buchner utilizando filtração sob vácuo. Lava-se o sólido sobre o papel de filtro com 0,2ml de água, e seco sob vácuo. </li><li> Caracterizar o sólido recuperado por RMN 13 para confirmar a sua identidade como a base livre de bis (guanidina). Comparar com o espectro de RMN mostrado na Figura 3. </li></ol></li><li> A determinação da quantidade de sulfato Removido Seawater por p líquido de contagem de cintilação CUIDADO: Esta técnica envolve a utilização de radioisótopos, que representam uma classe diferente de perigos do que o que é normalmente encontrado na maioria dos laboratórios. Equipamento especial de protecção contra radiações normalmente é exigida durante o manuseio dos radionuclídeos. Assim, é essencial que o procedimento é seguido com atenção e que um oficial de segurança é consultado para aconselhamento e orientação. <ol><li> Calcular o volume da solução de reserva de o enxofre-35 radioisótopo (5 mCi / ml) usadas para assegurar que não é mais de 5 milhões de contagens por minuto (cpm) por mililitro de solução de água salgada, utilizando as seguintes equações (cpm e Curies (Ci ) são ambas unidades de medida fou radioactividade): <img alt="equação 1" src="/files/ftp_upload/54411/54411eq1.jpg" /> <img alt="equação 2" src="/files/ftp_upload/54411/54411eq2.jpg" /> <img alt="equação 3" src="/files/ftp_upload/54411/54411eq3.jpg" /></li><li> Pico 25 ml de água do mar com 0,0112 ml de solução 5,0 mCi / ml de 35 S uma solução de sulfato de sódio radiomarcado. </li><li> Preparar soluções de 0, 15, 30, 33, 45, e 60 mM de Cl-BBiG em água desionizada e combinar 0,750 ml destas soluções com um volume igual de sulfato de S-35 marcado radioactivamente água do mar enriquecida em um tubo de centrífuga de 2 ml. </li><li> Agita-se a mistura através de uma roda rotativa ou de vórtice, em um / caixa de ar incubadora mantida a uma temperatura constante de 25 ± 0,2 ° C durante 24 h. </li><li> Centrifugar as soluções a 1.500 xg durante 10 min a 25 ° C. </li><li> Após centrifugação, retirar 1,2 ml de cada solução, utilizando uma seringa, seguida de filtração através de um filtro de seringa de 0,22 um para retirar a suspensão<html> precipitado. Pipetar 1,0 ml de cada uma destas soluções em 20 ml de cocktail de cintilação em frascos de cintilação em polipropileno. A solução não contendo BBiG-Cl (a solução de controlo) deve ser diluída dez-vezes com água desionizada antes da adição do cocktail de cintilação. </li><li> Coloque os frascos de cintilação contendo as amostras e o cocktail de cintilação em um contador de cintilação líquida e deixe descansar por 1 hora antes de contar para permitir que as amostras para dark-se adaptar. NOTA: antes da contagem das amostras, calibrar o instrumento e permite que cada amostra para contar durante 30 min. Contagem de frascos adicionais contendo apenas cocktail de cintilação a fim de permitir uma correcção de fundo que é utilizado na determinação das concentrações de sulfato em solução. </li><li> Determinar a quantidade de sulfato de removido, utilizando as seguintes equações: <img alt="equação 4" src="/files/ftp_upload/54411/54411eq4.jpg" /> 54411 / 54411eq5.jpg &quot;/&gt; <img alt="equação 6" src="/files/ftp_upload/54411/54411eq6.jpg" /></li></ol></li></ol>

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	<li>Langton, M. L., Serpell, C. J., Beer, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anion+Recognition+in+Water:+Recent+Advances+from+Supramolecular+and+Macromolecular+Perspective.">Anion Recognition in Water: Recent Advances from Supramolecular and Macromolecular Perspective.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 55, 1974-1987 (2016).</li><li>Busschaert, N., Caltagirone, C., Van Rossom, W., Gale, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+Supramolecular+Anion+Recognition.">Applications of Supramolecular Anion Recognition.</a> Chem. Rev. 115, 8038-8155 (2015).</li><li>Moyer, B. A., Custelcean, R., Hay, B. P., Sessler, J. L., Bowman-James, K., Day, V. 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Growth Des. 11, 2702-2706 (2011).</li><li>Custelcean, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Urea-Functionalized+Crystalline+Capsules+for+Recognition+and+Separation+of+Tetrahedral+Oxoanions.">Urea-Functionalized Crystalline Capsules for Recognition and Separation of Tetrahedral Oxoanions.</a> Chem. Commun. 49, 2173-2182 (2013).</li><li>Custelcean, R., Sloop, F. V., Rajbanshi, A., Wan, S., Moyer, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sodium+Sulfate+Separation+from+Aqueous+Alkaline+Solutions+via+Crystalline+Urea-Functionalized+Capsules:+Thermodynamics+and+Kinetics+of+Crystallization.">Sodium Sulfate Separation from Aqueous Alkaline Solutions via Crystalline Urea-Functionalized Capsules: Thermodynamics and Kinetics of Crystallization.</a> Cryst. Growth Des. 15, 517-522 (2015).</li><li>Custelcean, R., Williams, N. J., Seipp, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aqueous+Sulfate+Separation+by+Crystallization+of+Sulfate-Water+Clusters.">Aqueous Sulfate Separation by Crystallization of Sulfate-Water Clusters.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 54, 10525-10529 (2015).</li><li>Custelcean, R., Williams, N. J., Seipp, C. A., Ivanov, A. S., Bryantsev, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aqueous+Sulfate+Separation+by+Sequestration+of+[(SO4)(H2O)4]4-+Clusters+within+Highly+Insoluble+Imine-Linked+Bis-Guanidinium+Crystals.">Aqueous Sulfate Separation by Sequestration of [(SO4)(H2O)4]4- Clusters within Highly Insoluble Imine-Linked Bis-Guanidinium Crystals.</a> Chem. Eur. J. 22, 1997-2003 (2016).</li><li>Khownium, K., Wood, S. J., Miller, K. A., Balakrishna, R., Nguyen, T. B., Kimbrell, M. R., Georg, G. I., David, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+Endotoxin-Sequestering+Compounds+with+Terephthaldehyde-bis-guanylhydrazone+Scaffolds.">Novel Endotoxin-Sequestering Compounds with Terephthaldehyde-bis-guanylhydrazone Scaffolds.</a> Bioorg. Med. Chem. Lett. 16, 1305-1308 (2006).</li><li>Pecharsky, V. K., Zavalij, P. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fundamentals of Powder Diffraction and Structural Characterization of Materials. , (2005).</li><li>Goldenberg, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Principles of NMR Spectroscopy: An Illustrated Guide. , (2016).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Esta técnica é bastante tolerante a muitos desvios do procedimento escrito, o que torna bastante robusto. No entanto, existem dois passos críticos que devem ser seguidas. Em primeiro lugar, o ligando BBiG-Cl necessita de ser tão puro quanto possível. As impurezas não só afecta a cristalização e a solubilidade do sal de sulfato resultante, mas também vai fazer com que seja difícil para calcular a quantidade necessária para a remoção do sulfato de quantitativa a partir da solução. Em segundo lugar, todos o...

Separação selectiva de oxoanions hidrofílicos (por exemplo, sulfato, cromato, fosfato) de soluções aquosas competitivos representa um desafio fundamental com relevância para a remediação ambiental, produção de energia, e na saúde humana. 1,2 Sulfato em particular, é difícil extrair da água, devido à sua relutância intrínseca para lançar sua esfera de hidratação e migram para ambientes menos polares. 3 Fazendo extração de sulfato aquosa mais eficiente geralmente requer receptores de complexos que são difíceis e tedioso para sintetizar e purificar, muitas vezes envolvendo reagentes tóxicos e solventes. 4,5 Cristalização selectiva oferece uma alternativa simples, mas eficaz para sulfato de separação de água. 09/06 Embora alguns catiões metálicos, tais como Ba 2+, Pb 2+, ou formar sais de sulfato muito insolúveis Ra 2+, a sua utilização na separação de sulfato de nem sempre é prático devido à sua alta toxicidade e, por vezes, de baixa seletividade. Empregando ligandos orgânicos como precipitantes sulfato tira proveito da diversidade estrutural e receptividade ao desenho característico para moléculas orgânicas. Um ligando orgânico ideal para a cristalização de sulfato aquosa deve ser solúvel em água, ainda formar um sal de sulfato ou complexo insolúvel num tempo relativamente curto e, na presença de concentrações elevadas de iões concorrentes. Além disso, deve ser fácil de sintetizar e de reciclagem. Um destes um ligando, 1,4-benzeno-bis (iminoguanidinium) (BBiG), auto-montadas in situ a partir de dois precursores disponíveis comercialmente, e cloreto de teref aminoguanidinium, foi recentemente encontrada para ser extremamente eficaz na separação de sulfato aquoso. 10 O ligando está na forma de cloreto solúvel em água, e cristaliza selectivamente com sulfato num sal extremamente insolúvel que pode ser facilmente removido da solução por filtração simples. O ligando BBiG pode então ser recuperado por desprotonação com umaNaOH queous e cristalização do neutro bis-iminoguanidine, que pode ser convertido de volta para a forma de cloreto com HCl aquoso, e reutilizado num outro ciclo de separação. A eficácia deste ligando na remoção de sulfato de água é tão grande que o controlo da concentração de sulfato restante em solução já não é uma tarefa trivial, requerendo uma técnica mais avançada que permite uma medição precisa de quantidades vestigiais do anião. Para este efeito, radiomarcado 35S marcador em conjunto com sulfato de contagem de cintilação líquida β foi empregue, uma técnica largamente utilizada para separações de extracção líquido-líquido, e recentemente demonstrou ser eficaz em cristalização de sulfato de monitorização. 8 Este protocolo demonstra a um só recipiente na síntese in situ do ligando e a sua BBiG Cristalização como o sal de sulfato a partir de soluções aquosas. A síntese ex situ do ligando 11 é também apresentada como um convenient método para a produção de grandes quantidades de BBiG-Cl, que podem ser armazenadas na forma cristalina até estar pronto para usar. Remoção de sulfato a partir de água do mar utilizando o ligando BBiG-Cl previamente preparada é então demonstrado. Finalmente, o uso de 35 S-sulfato rotulados e contagem de cintilação líquida β para medir a concentração de sulfato na água do mar é demonstrada. Este protocolo destina-se a fornecer um tutorial para aqueles amplamente interessado em explorar o uso de cristalização seletiva para a separação ânion aquosa.

<table><tbody><tr><td>Terephthalaldehyde</td><td>Sigma</td><td>T2207</td><td></td></tr><tr><td>Aminoguanidinium Chloride</td><td>Sigma</td><td>#396494</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Sulfate</td><td>Sigma</td><td>#239313</td><td></td></tr><tr><td>Barium Chloride</td><td>Sigma</td><td>#342920</td><td>Highly Toxic</td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Any</td><td></td><td>Reagent Grade (190 proof)</td></tr><tr><td>Sodium Hydroxide</td><td>EMD</td><td>SX0590-1</td><td></td></tr><tr><td>Hydrochloric Acid</td><td>Sigma</td><td>#258148</td><td></td></tr><tr><td>Filter Paper</td><td>Any</td><td>-</td><td>Any qualitative or analytical filter paper will work</td></tr><tr><td>Syringe Filter (0.22 &amp;#956;m)</td><td>Any</td><td>-</td><td>Nylon filter</td></tr><tr><td>&lt;sup&gt;35&lt;/sup&gt;S Labeled Sulfate</td><td>Perkin Elmer</td><td>NEX041005MC</td><td></td></tr><tr><td>Ultima Gold Scintillation Cocktail</td><td>Perkin Elmer</td><td>#6013329</td><td></td></tr><tr><td>Polypropylene Vials&amp;nbsp;</td><td>Any</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Disposable Syringe (2-3 ml)</td><td>Any</td><td>-</td><td>Any disposable plastic syringe works</td></tr></tbody></table>

sulfate separation by selective crystallization with a bis-iminoguanidinium ligand

A simple and effective method for selective sulfate separation from aqueous solutions by crystallization with a bis-guanidinium ligand, 1,4-benzene-bis(iminoguanidinium) (BBIG), is demonstrated. The ligand is synthesized as the chloride salt (BBIG-Cl) by in situ imine condensation of terephthalaldehyde with aminoguanidinium chloride in water, followed by crystallization as the sulfate salt (BBIG-SO4). Alternatively, BBIG-Cl is synthesized ex situ in larger scale from ethanol. The sulfate separation ability of the BBIG ligand is demonstrated by selective and quantitative crystallization of sulfate from seawater. The ligand can be recycled by neutralization of BBIG-SO4 with aqueous NaOH and crystallization of the neutral bis-iminoguanidine, which can be converted back into BBIG-Cl with aqueous HCl and reused in another separation cycle. Finally, 35S-labeled sulfate and &#946; liquid scintillation counting are employed for monitoring the sulfate concentration in solution. Overall, this protocol will instruct the user in the necessary skills to synthesize a ligand, employ it in the selective crystallization of sulfate from aqueous solutions, and quantify the separation efficiency.

O raio-X padrão de difracção de de BBiG-SO 4 (Figura 1) permite a confirmação inequívoca da identidade do sólido cristalizado. Ao comparar o padrão obtido versus a referência um, pico de intensidade importa menos do que o posicionamento de pico. Todos os picos fortes mostrados na referência deve estar presente na amostra obtida. O aparecimento de fortes picos na amostra que estão ausentes no padrão de referência indica a presença de impurezas. </...

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Sulfate Separation by Selective Crystallization with a Bis-iminoguanidinium Ligand

Um protocolo para síntese em solução aquosa in situ de um composto bis (iminoguanidinium) ligando e sua utilização na separação selectiva de sulfato é apresentada.

Separação sulfato por cristalização selectiva com um ligando bis-iminoguanidinium

A simple and effective method for selective sulfate separation from aqueous solutions by crystallization with a bis-guanidinium ligand, ...

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8.3K visualizações.  Oak Ridge National Laboratory.  Um protocolo para síntese em solução aquosa in situ de um composto bis (iminoguanidinium) ligando e sua utilização na separação selectiva de sulfato é apresentada. 

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Synthesis and Purification of Iodoaziridines Involving Quantitative Selection of the Optimal Stationary Phase for Chromatography

The highly diastereoselective preparation of cis-N-Ts-iodoaziridines through reaction of diiodomethyllithium with N-Ts aldimines is described. Diiodomethyllithium is prepared by the deprotonation of diiodomethane with LiHMDS, in a THF/diethyl ether mixture, at -78 &#176;C in the dark. These conditions are essential for the stability of the LiCHI2 reagent generated. The subsequent dropwise addition of N-Ts aldimines to the preformed diiodomethyllithium solution affords an amino-diiodide intermediate, which is not isolated. Rapid warming of the reaction mixture to 0 &#176;C promotes cyclization to afford iodoaziridines with exclusive cis-diastereoselectivity. The addition and cyclization stages of the reaction are mediated in one reaction flask by careful temperature control.
Due to the sensitivity of the iodoaziridines to purification, assessment of suitable methods of purification is required. A protocol to assess the stability of sensitive compounds to stationary phases for column chromatography is described. This method is suitable to apply to new iodoaziridines, or other potentially sensitive novel compounds. Consequently this method may find application in range of synthetic projects. The procedure involves firstly the assessment of the reaction yield, prior to purification, by 1H NMR spectroscopy with comparison to an internal standard. Portions of impure product mixture are then exposed to slurries of various stationary phases appropriate for chromatography, in a solvent system suitable as the eluent in flash chromatography. After stirring for 30 min to mimic chromatography, followed by filtering, the samples are analyzed by 1H NMR spectroscopy. Calculated yields for each stationary phase are then compared to that initially obtained from the crude reaction mixture. The results obtained provide a quantitative assessment of the stability of the compound to the different stationary phases; hence the optimal can be selected. The choice of basic alumina, modified to activity IV, as a suitable stationary phase has allowed isolation of certain iodoaziridines in excellent yield and purity.

A protocol for the diastereoselective one-pot preparation of cis-N-Ts-iodoaziridines is described. The generation of diiodomethyllithium, addition to N-Ts aldimines and cyclization of the amino gem-diiodide intermediate to iodoaziridines is demonstrated. Also included is a protocol to rapidly and quantitatively assess the most appropriate stationary phase for purification by chromatography.

Síntese e Purificação de Iodoaziridines Envolvendo Quantitative Seleção do Optimal fase estacionária para cromatografia

The highly diastereoselective preparation of cis-N-Ts-iodoaziridines through reaction of diiodomethyllithium with N-Ts aldimines is described. ...

Química

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

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

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

Um direto, Early Stage Guanidinylation Protocolo para a Síntese de complexos contendo aminoguanidina Produtos Naturais

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

Method for Efficient Refolding and Purification of Chemoreceptor Ligand Binding Domain

Identification of natural ligands of chemoreceptors and structural studies aimed at elucidation of the molecular basis of the ligand specificity can be greatly facilitated by the production of milligram amounts of pure, folded ligand binding domains. Attempts to heterologously express periplasmic ligand binding domains of bacterial chemoreceptors in Escherichia coli (E. coli) often result in their targeting into inclusion bodies. Here, a method is presented for protein recovery from inclusion bodies, its refolding and purification, using the periplasmic dCACHE ligand binding domain of Campylobacter jejuni (C. jejuni) chemoreceptor Tlp3 as an example. The approach involves expression of the protein of interest with a cleavable His6-tag, isolation and urea-mediated solubilisation of inclusion bodies, protein refolding by urea depletion, and purification by means of affinity chromatography, followed by tag removal and size-exclusion chromatography. The circular dichroism spectroscopy is used to confirm the folded state of the pure protein. It has been demonstrated that this protocol is generally useful for production of milligram amounts of dCACHE periplasmic ligand binding domains of other bacterial chemoreceptors in a soluble and crystallisable form.

A procedure is presented for the refolding of the dCACHE periplasmic ligand binding domain of Campylobacter jejuni chemoreceptor Tlp3 from inclusion bodies and the purification to yield milligram quantities of protein.

Método para dobrar eficiente e purificação do Chemoreceptor Ligand Binding Domain

Identification of natural ligands of chemoreceptors and structural studies aimed at elucidation of the molecular basis of the ligand specificity can be ...

Bioquímica

The Synthesis of [Sn10(Si(SiMe3)3)4]2- Using a Metastable Sn(I) Halide Solution Synthesized via a Co-condensation Technique

The number of well-characterized metalloid tin clusters, synthesized by applying the disproportionation of a metastable Sn(I) halide in the presence of a sterically demanding ligand, has increased in recent years. The metastable Sn(I) halide is synthesized at&#160;&#34;outer space conditions&#34; via the preparative co-condensation technique. Thereby, the subhalide is synthesized in an oven at high temperatures, around 1,300 &#176;C, and at reduced pressure by the reaction of elemental tin with hydrogen halide gas (e.g., HCl). The subhalide (e.g., SnCl) is trapped within a matrix of an inert solvent, like toluene at -196 &#176;C. Heating the solid matrix to -78 &#176;C gives a metastable solution of the subhalide. The metastable subhalide solution is highly reactive but can be stored at -78 &#176;C for several weeks. On heating the solution to room temperature, a disproportionation reaction occurs, leading to elemental tin and the corresponding dihalide. By applying bulky ligands like Si(SiMe3)3, the intermediate metalloid cluster compounds can be trapped before complete disproportionation to elemental tin. Hence, the reaction of a metastable Sn(I)Cl solution with Li-Si(SiMe3)3 gives [Sn10(Si(SiMe3)3)4]2- 1 as black crystals in high yield. 1 is formed via a complex reaction sequence including salt metathesis, disproportionation, and degradation of larger clusters. Further, 1 can be analyzed by various methods like NMR or single crystal X-ray structure analysis.

The Synthesis of [Sn10SiSiMe334]2- Using a Metastable SnI Halide Solution Synthesized via a Co-condensation Technique

The disproportionation reaction of a metastable Sn(I) chloride solution, obtained via the preparative co-condensation technique, is used for the synthesis of a metalloid tin cluster compound.

A síntese de [Sn<sub&gt; 10</sub&gt; (Si (SiMe<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 4</sub&gt;]<sup&gt; 2</sup<sup&gt; -</sup&gt; Usando um Metastable Sn (I) Solução Halide Sintetizado por meio de uma técnica de co-condensação

The number of well-characterized metalloid tin clusters, synthesized by applying the disproportionation of a metastable Sn(I) halide in the presence of a ...

A Dual-Functional Electroactive Filter Towards Simultaneously Sb(III) Oxidation and Sequestration

We have designed a facile method to synthesize a dual-functional electrochemical filter consisting of two 1-D materials: titanate nanowires and carbon nanotubes. The hybrid titanate-CNT filter was prepared by a sonication coupled with a post-filtration route. Due to the synergistic effects of the increased number of exposed sorption sites, electrochemical reactivity, small pore size of the titanate-CNT network coupled with a flow-through design, simultaneous Sb(III) oxidation and sequestration can be readily achieved. Atomic fluorescence spectrometer technology demonstrated that the applied electrical field accelerates the Sb(III) conversion rate and the as-obtained Sb(V) were adsorbed effectively by the titanate nanowires due to their Sb specificity. This protocol provides a practical solution for the removal of highly toxic Sb(III) and other similar heavy metal ions.

A Dual-Functional Electroactive Filter Towards Simultaneously SbIII Oxidation and Sequestration

A protocol for the rational design of a dual-functional electroactive filter consisting of carbon nanotubes and titanate nanowires is reported and their environmental applications towards Sb(III) oxidation and sequestration is presented.

Um filtro eletroativo dual-funcional para simultaneamente sb (III) oxidação e sequestro

We have designed a facile method to synthesize a dual-functional electrochemical filter consisting of two 1-D materials: titanate nanowires and carbon ...

Ambiente

Synthesis of a Thiol Building Block for the Crystallization of a Semiconducting Gyroidal Metal-sulfur Framework

We present a method for preparing thioester molecules as the masked form of the thiol linkers and their utilization for accessing a semiconducting and porous metal-dithiolene network in the highly ordered single crystalline state. Unlike the highly reactive free-standing thiols, which tend to decompose and complicate the crystallization of metal-thiolate open frameworks, the thioester reacts in situ to provide the thiol species, serving to mitigate the reaction between the mercaptan units and the metal centers, and to improve crystallization consequently. Specifically, the thioester was synthesized in a one-pot procedure: an aromatic bromide (hexabromotriphenylene) reacted with excess sodium thiomethoxide under vigorous conditions to first form the thioether intermediate product. The thioether was then demethylated by the excess thiomethoxide to provide the thiolate anion that was acylated to form the thioester product. The thioester was conveniently purified by standard column chromatography, and then used directly in the framework synthesis, wherein NaOH and ethylenediamine serve to revert in situ the thioester to the thiol linker for assembling the single-crystalline Pb(II)-dithiolene network. Compared with other methods for thiol synthesis (e.g., by cleaving alkyl thioether using sodium metal and liquid ammonia), the thioester synthesis here uses simple conditions and economical reagents. Moreover, the thioester product is stable and can be conveniently handled and stored. More importantly, in contrast to the generic difficulty in accessing crystalline metal-thiolate open frameworks, we demonstrate that using the thioester for in situ formation of the thiol linker greatly improves the crystallinity of the solid-state product. We intend to encourage broader research efforts on the technologically important metal-sulfur frameworks by disclosing the synthetic protocol for the thioester as well as the crystalline framework solid.

Here, we present a one-pot, transition-metal-free synthesis of thiols and thioesters from aromatic halides and sodium thiomethoxide, followed by the preparation of single crystals of a metal-dithiolene network using thiol species generated in situ from the more stable and tractable thioester.

Síntese de um Bloco de Construção Tiol para a Cristalização de uma Estrutura Semicondutora de Metal-Enxofre com Geometria Giroidal

We present a method for preparing thioester molecules as the masked form of the thiol linkers and their utilization for accessing a semiconducting and ...

Separation of Aldehydes and Reactive Ketones from Mixtures Using a Bisulfite Extraction Protocol

The purification of organic compounds is an essential component of routine synthetic operations. The ability to remove contaminants into an aqueous layer by generating a charged structure provides an opportunity to use extraction as a simple purification technique. By combining the use of a miscible organic solvent with saturated sodium bisulfite, aldehydes and reactive ketones can be successfully transformed into charged bisulfite adducts that can then be separated from other organic components of a mixture by the introduction of an immiscible organic layer. Here, we describe a simple protocol for the removal of aldehydes, including sterically-hindered neopentyl aldehydes and some ketones, from chemical mixtures. Ketones can be separated if they are sterically unhindered cyclic or methyl ketones. For aliphatic aldehydes and ketones, dimethylformamide is used as the miscible solvent to improve removal rates. The bisulfite addition reaction can be reversed by basification of the aqueous layer, allowing for the re-isolation of the reactive carbonyl component of a mixture.

Here, we present a protocol to remove aldehydes and reactive ketones from mixtures by a liquid-liquid extraction protocol directly with saturated sodium bisulfite in a miscible solvent. This combined protocol is rapid and facile to perform. The aldehyde or ketone can be re-isolated by the basification of the aqueous layer.

Separação de aldeídos e cetonas reativas de misturas usando um protocolo de extração de bissulfito

The purification of organic compounds is an essential component of routine synthetic operations. The ability to remove contaminants into an aqueous layer ...

Easy Access to Aliphatic Sulfonamides using Sulfamoyl Chlorides Under Visible Light Activation

Sulfonamides are prevalent motifs in marketed drugs and natural products. Their synthesis represents a great interest to the pharmaceutical industry, due to their unique biological properties. Recently, several methods for the synthesis of aryl sulfonamides have been developed, but little effort has focused on developing one-step methodologies to access sulfonamides flanked by two alkyl groups. This protocol describes a practical and facile method for the net hydrosulfamoylation of electron-deficient alkenes using sulfamoyl chlorides as radical precursors under blue-light activation. This practical and cost-effective methodology is performed in the presence of the metal-free photocatalyst Eosin Y and uses light as a clean and traceless energy source. The procedure is scalable, displays a broad functional group tolerance, and can be applied for late-stage functionalization. All reagents used in this protocol are commercially available. Simple reaction set-up, the absence of work-up and easy purification, demonstrate the convenience of this protocol. The reaction is best applied to electron-deficient alkenes.

Presented here is a protocol for the easy synthesis of aliphatic sulfonamides using sulfamoyl chlorides, (TMS)3SiH and Eosin Y under blue-light irradiation.

Sulfonamides are prevalent motifs in marketed drugs and natural products. Their synthesis represents a great interest to the pharmaceutical industry, due ...

Cristalização de proteínas de membrana transportadoras ABC em bicelas lipídicas

ABCG5/G8 Crystallization in a Lipidic Bicelle Environment for X-Ray Crystallography

ATP-binding cassette (ABC) transporters constitute lipid-embedded membrane proteins. Extracting these membrane proteins from the lipid bilayer to an aqueous environment is typically achieved by employing detergents. These detergents disintegrate the lipid bilayer and solubilize the proteins. The intrinsic habitat of membrane proteins within the lipid bilayer poses a challenge in maintaining their stability and uniformity in solution for structural characterization. Bicelles, which comprise a blend of long and short-chain phospholipids and detergents, replicate the natural lipid structure. The utilization of lipid bicelles and detergents serves as a suitable model system for obtaining high-quality diffraction crystals, specifically to determine the high-resolution structure of membrane proteins. Through these synthetic microenvironments, membrane proteins preserve their native conformation and functionality, facilitating the formation of three-dimensional crystals. In this approach, the detergent-solubilized heterodimeric ABCG5/G8 was reintegrated into DMPC/CHAPSO bicelles, supplemented with cholesterol. This setup was employed in the vapor diffusion experimental procedure for protein crystallization.

Autor em destaque: uma configuração de cristalização bicelar para proteínas de membrana transportadora ABC para avançar no desenvolvimento de medicamentos 

This protocol describes a setup for the crystallization of the sterol transporter ABCG5/G8. ABCG5/G8 is reconstituted into bicelles for hanging-drop crystallization. The protocol does not require specialized materials or substrates, making it accessible and easy to adapt in any laboratory for determining the protein structure through X-ray crystallography.

Cristalização ABCG5/G8 em Ambiente Bitela Lipídica para Cristalografia de Raios-X

ATP-binding cassette (ABC) transporters constitute lipid-embedded membrane proteins. Extracting these membrane proteins from the lipid bilayer to an ...

Separação sulfato por cristalização selectiva com um ligando bis-iminoguanidinium

Resumo

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Síntese e Purificação de Iodoaziridines Envolvendo Quantitative Seleção do Optimal fase estacionária para cromatografia

Um direto, Early Stage Guanidinylation Protocolo para a Síntese de complexos contendo aminoguanidina Produtos Naturais

Método para dobrar eficiente e purificação do Chemoreceptor Ligand Binding Domain

A síntese de [Sn

Um filtro eletroativo dual-funcional para simultaneamente sb (III) oxidação e sequestro

Síntese de um Bloco de Construção Tiol para a Cristalização de uma Estrutura Semicondutora de Metal-Enxofre com Geometria Giroidal

Separação de aldeídos e cetonas reativas de misturas usando um protocolo de extração de bissulfito

Easy Access to Aliphatic Sulfonamides using Sulfamoyl Chlorides Under Visible Light Activation

Cristalização ABCG5/G8 em Ambiente Bitela Lipídica para Cristalografia de Raios-X

Cristalização ABCG5/G8 em Ambiente Bitela Lipídica para Cristalografia de Raios-X