Name: preparation of sns cobalt(ii) pincer model complexes of liver alcohol dehydrogenase
Uploaded: 2020-03-19T13:00:00
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John Miecznikowski a reçu le soutien financier de ce projet : la Connecticut NASA Space Grant Alliance (Award Number P-1168), le Fairfield University Science Institute, College of Arts and Sciences Publication Fund, Fairfield L’allocation de recherche d’été de la Faculté d’université et le Programme d’instrumentation de recherche major de la National Science Foundation (Grant Number CHE-1827854) pour obtenir un spectromètre NMR de 400 MHz. Il remercie également Terence Wu (Yale University) pour son aide dans l’acquisition de spectres de masse électrospray. Jerry Jasinski reconnaît le Programme d’instrumentation de recherche de la National Science Foundation-Major Research (Grant Number CHE-1039027) pour les fonds nécessaires à l’achat d’un diffractomètre aux rayons X. Sheila Bonitatibus, Emilse Almanza, Rami Kharbouch et Samantha Zygmont reconnaissent que le Programme des boursiers Hardiman a fourni leur allocation de recherche estivale.

Synthèse du chloro-(n3-S,S,N)-[2,6-bis(N-isopropyl-N'-methyleneimidazole-2-thione)pyridine]cobalt(II)tetrachlorocobaltate [4]
<ol><li>Pour préparer le complexe 4, ajouter 0,121 g (3,12 x 10-4 mol) de 2,6-bis (N-isopropyl-N'-methyleneimidazole-2-thione)pyridine (C19H25N5S2)6 à 15 mL d’acétonitrile dans un flacon de fond rond de 100 ml. Ensuite, à cette solution, ajouter 0,0851 g (3,58 x 10-4 mol) ...

<ol>
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A., Merino, S., Tejeda, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=1,1'-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-benzyl-2,3-dihydro-1H-imidazol-2-ylidine),+a+new+multidentate+N-heterocyclic+bis-carbene+and+its+silver(I)+complex+derivative.">1,1'-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-benzyl-2,3-dihydro-1H-imidazol-2-ylidine), a new multidentate N-heterocyclic bis-carbene and its silver(I) complex derivative.</a> Journal of Organometallic Chemistry. 617-618, 395-398 (2001).</li><li>Albrecht, M., van Koten, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Platinum+Group+Organometallics+Based+on+"Pincer"+Complexes:+Sensors,+Switches,+and+Catalysis.">Platinum Group Organometallics Based on "Pincer" Complexes: Sensors, Switches, and Catalysis.</a> Angewandte Chemie International Edition. 40 (20), 3750-3781 (2001).</li><li>Peris, E., Crabtree, R. 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La préparation des complexes 4 et 5 est facile. L’étape clé consiste à ajouter le solide CoCl2'6H2O à une solution d’acétylure qui contient le précurseur de ligand respectif. La solution devient vert foncé quelques secondes après l’ajout de CoCl26H2O pour former le complexe 4. La solution devient bleu vif après l’ajout de CoCl26H2O pour former le complexe 5. Pour assurer ...

Le but de la méthode présentée est de préparer des analogues à petites molécules de la LADH pour mieux comprendre l’activité catalytique des métalloenzymes. LADH est une enzyme dimerique qui contient un domaine cofactor-contraignant et zinc(II) domaine catalytique contenant1. LADH, en présence du co-facteur NADH, peut réduire les cétones et les aldéhydes à leurs dérivés respectifs de l’alcool2. En présence de NAD,LADH peut effectuer une catalyse inverse de l’oxydation des alcools aux cétones et aux aldéhydes2. La structure cristalline du site actif de la LADH montre que son centre métallique de zinc(II) est lié à un atome d’azote, fourni par une chaîne latérale d’histidine et deux atomes de soufre et offert par deux ligands de cystéine3. D’autres recherches ont montré que le centre de zinc métal est ligated avec une molécule d’eau labile, résultant en la géométrie pseudo-tetrahedral autour du centre métallique4.
Nous avons déjà signalé et utilisé SNS pinces ligand précurseurs ainsi que métallé les précurseurs ligand avec ZnCl2 pour former Zn(II) complexes qui contiennent le précurseur de ligand tridentate5,6,7. Ces précurseurs ligand sont indiqués dans la figure 1. Ces complexes de zinc (II) ont montré l’activité pour la réduction stoichiométrique des aldéhydes électron-pauvres et sont donc des complexes modèles pour LADH. Par la suite, la synthèse et la caractérisation d’une série de complexes de cuivre (I) et de cuivre (II) qui contiennent des précurseurs de ligand SNS ont été rapportés8,9,10.
Bien que la LADH soit une enzyme de zinc(II), nous sommes intéressés à préparer des complexes modèles de cobalt (II) de LADH afin d’obtenir plus d’informations spectroscopiques sur les analogues de cobalt(II) de LADH. Les complexes de cobalt (II) sont colorés, tandis que les complexes de zinc(II) sont blanc cassé. Puisque les complexes de cobalt (II) sont colorés, des spectres ultraviolets visibles des complexes peuvent être obtenus, dans lesquels des informations sur la force du champ de ligand dans les complexes de cobalt(II) peuvent également être recueillies. En utilisant les informations des calculs gaussiens et les spectres visibles ultra-violets obtenus expérimentalement, les informations sur la force du champ ligand peuvent être déduites. Cobalt(II) est un bon substitut pour le zinc(II), puisque les deux ions ont des radii ioniques similaires et des acidités similaires de Lewis11,12.
La méthode présentée consiste à synthétiser et caractériser les complexes modèles pour tenter d’imiter le comportement catalytique naturel de LADH5,6. Nous avons déjà métallé une famille de précurseurs ligand avec ZnCl2 pour former zinc (II) complexes modèles de LADH, qui a modélisé la structure et la réactivité du site actif de zinc dans LADH4. Grâce à de multiples expériences, ces ligands pinces se sont avérés robustes dans des conditions environnementales différentes et sont restés stables avec une collection diversifiée de R-groupes attachés. 5,6
Les ligands Tridentate sont préférables par rapport aux ligands monodentate, parce qu’ils se sont avérés être plus de succès avec la métalisation en raison des effets chélatés forts des ligands tridentate. Cette observation est due à une entropie plus favorisée de la formation de ligand de pince de tridentate par rapport à un ligand monodentate13. En outre, les ligands de pince tridentate sont susceptibles d’empêcher la dimécrétisation des complexes métalliques, ce qui est favorisé parce que la dimerisation est susceptible de ralentir l’activité catalytique d’un complexe14. Ainsi, l’utilisation de ligands de pince tridentate a été prouvée réussie dans la chimie organométallique dans la préparation des complexes actifs et robustes catalytiques. Les complexes de pinces SNS ont été moins étudiés que les autres systèmes de pinces, car les complexes de pinces contiennent habituellement des métaux de transition de deuxième et troisièmerangées 15.
Cette recherche sur les métalloenzymes peut aider à mieux comprendre leur activité enzymatique, qui peut être appliquée à d’autres domaines de la biologie. Cette méthode de synthèse des complexes modèles par rapport à la méthode alternative (synthétiser toute la protéine de LADH) est favorable pour un certain nombre de raisons. Le premier avantage est que les complexes modèles sont faibles en masse moléculaire et sont encore capables de représenter avec précision l’activité catalytique et les conditions environnementales du site actif de l’enzyme naturelle. Deuxièmement, les complexes modèles sont plus simples à travailler et à produire des données fiables et relatables.
Ce manuscrit décrit la préparation et la caractérisation synthétiques de deux complexes modèles de pinces de cobalt(II) de LADH. Les deux complexes disposent d’un ligand pince qui contient du soufre, de l’azote et des atomes de donneurs de soufre. Le premier complexe (4) est basé sur un précurseur imidazole, et le second (5) est basé sur un précurseur triazole. Les complexes montrent la réactivité pour la réduction de stoichiométrie des aldéhydes pauvres d’électrons en présence d’un donneur d’hydrogène. Ces résultats de réactivité seront rapportés dans un manuscrit ultérieur.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>100 mL Round Bottomed Flask</td>
			<td>Chem Glass</td>
			<td>CG150691</td>
			<td>100mL Single Neck Round Bottomed Flask, 19/22 Outer Joint</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>HB9823-4</td>
			<td>HPLC Grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chiller for roto-vap</td>
			<td>Lauda</td>
			<td>L000638</td>
			<td>Alpha RA 8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cobalt Chloride hexahydrate</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>AC423571000</td>
			<td>Acros Organics</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diethyl Ether</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>E-138-1</td>
			<td>Diethyl Ether Anhydorus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>graduated cylinder</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>S63456</td>
			<td>25 mL graduated cylinder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hotplate</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>11-100-49SH</td>
			<td>Isotemp Basic Stirring Hotplate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>jars</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>05-719-481</td>
			<td>250 mL jars</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ligand</td>
			<td>-----</td>
			<td>-----</td>
			<td>Synthezied previously by Professor Miecznikowski</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>medium cotton balls</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>22-456-80</td>
			<td>medium cotton balls</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>one dram vials</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>03-339</td>
			<td>one dram vials with TFE Lined Cap</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pipet</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>13-678-20B</td>
			<td>5.75 inch pipets</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pipet bulbs</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>03-448-21</td>
			<td>Fisher Brand Latex Bulb for pipet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>recrystallizing dish for sand bath</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>08-741 D</td>
			<td>325 mL recrystallizing dish for sand bath</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>reflux condensor</td>
			<td>Chem Glass</td>
			<td>CG-1218-A-22</td>
			<td>Condenser with 19/22 inner joint</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotovap</td>
			<td>Heidolph Collegiate</td>
			<td>36000090</td>
			<td>Brinkmann; Heidolph Collegiate Rotary Evaporator with Heidolph WB eco bath Heidolph Rotary Evaporator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sea sand for sandbath</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>612355000</td>
			<td>washed sea sand for sand bath</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stir bar</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>07-910-23</td>
			<td>Egg-Shaped Magnetic Stir Bar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacum grease</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14-635-5D</td>
			<td>Dow Corning High Vacuum Grease</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>vacuum pump for rotovap</td>
			<td>Heidolph Collegiate</td>
			<td>36302830</td>
			<td>Heidolph Rotovac Valve Control</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation of sns cobalt(ii) pincer model complexes of liver alcohol dehydrogenase

Les complexes de modèles chimiques sont prêts à représenter le site actif d’une enzyme. Dans ce protocole, une famille de précurseurs de ligand de pince tridentate (chacun possédant deux fonctionnalités d’atome de sulfure et d’un donneur d’azote (SNS) et basée sur des composés bis-imidazole ou bis-triazole) sont métallées avec des complexes CoCl2'6H2O pour se permettre des complexes tridents de cobalt de pince SNS(II). La préparation des complexes modèles de cobalt (II) pour la déshydrogénase d’alcool du foie est facile. Basé sur un changement de couleur rapide lors de l’ajout de la Solution CoCl26H 2O à l’acétyltrile qui contient le précurseur ligand, le complexe se forme rapidement. La formation du complexe métallique est terminée après avoir permis à la solution de reflux pendant la nuit. Ces complexes de cobalt (II) servent de modèles pour le site actif de zinc dans la déshydrogénase d’alcool de foie (LADH). Les complexes sont caractérisés à l’aide diffraction à rayons X en cristal unique, spectrométrie de masse électrospray, spectroscopie visible ultra-violet et analyse élémentaire. Pour déterminer avec précision la structure du complexe, sa structure cristalline unique doit être déterminée. Les cristaux simples des complexes qui conviennent à la diffraction des rayons X sont ensuite cultivés par la diffusion lente de vapeur de l’éther de diéthyle dans une solution d’acétyltrile qui contient le complexe de cobalt(II). Pour les cristaux de haute qualité, la récrystallisation se fait généralement sur une période d’une semaine, ou plus. La méthode peut être appliquée à la préparation d’autres complexes de coordination des modèles et peut être utilisée dans les laboratoires d’enseignement de premier cycle. Enfin, on croit que d’autres peuvent trouver cette méthode de réhantification pour obtenir des cristaux uniques bénéfiques à leur recherche.

Synthèse Les synthèses des complexes 4 et 5 ont été réalisées avec succès en réagissant à une solution d’acétylière contenant un précurseur de ligand bis-thione avec l’hexahydrate de chlorure de cobalt (II)(figure 2). Cette réaction s’est produite à une température de reflux en présence de l’air. En général, les complexes 4 et 5 ont été observés pour être solubles dans l’ac...

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Preparation of SNS CobaltII Pincer Model Complexes of Liver Alcohol Dehydrogenase

La préparation de SNS pincer cobalt (II) complexes modèles de déshydrogénase d’alcool de foie est présentée ici. Les complexes peuvent être préparés en réagissant au précurseur du ligand avec CoCl2'6H2O et peuvent ensuite être recrystallisés en permettant à l’éther de diethyl de se diffuser lentement dans une solution d’acétyltrile qui contient le complexe de cobalt.

Préparation de SNS Cobalt(II) Pincer Model Complexs of Liver Alcohol Dehydrogenase

Chemical model complexes are prepared to represent the active site of an enzyme. In this protocol, a family of tridentate pincer ligand precursors (each ...

Cette méthode peut être utilisée pour préparer un modèle chimique complexe d’une déshydrogénase d’alcool du foie enzymatique et pour cultiver des cristaux simples. Les avantages de cette technique sont que la formation complexe est facile et que la méthode de recrystallisation peut être appliquée à la préparation d’autres complexes de coordination. Cette méthode peut fournir un aperçu de la préparation et de la recrystallisation des composés de coordination inorganiques et peut être appliquée à n’importe quel composé d’intérêt pour cultiver des cristaux simples.Il faut de la pratique pour faire pousser les cristaux simples. La clé est de rendre la solution d’acétyonitrile qui contient le complexe métallique aussi concentré que possible. Pour préparer le complexe quatre, ajouter 0,121 grammes de 2, 6-BIS-N-isopropyl-N’methyleneimidzole-2-thione-pyridine et 0,0851 grammes d’hexahydrate de chlorure cobalt II à un flacon de fond rond de 100 millilitres contenant 15 millilitres d’acétyonitrile.La réaction doit passer d’une couleur jaune clair à vert émeraude immédiatement après l’ajout de l’hexahydrate de chlorure de cobalt II. Puis reflux et remuer la réaction pendant 20 heures pour assurer une réaction complète avant d’utiliser un rotovap sous pression réduite pour enlever le solvant. Pour le chloro-N3-S, S, N-2, 6-BIS-N-isopropyl-N’methyleneimidzole-2-thione-pyridine cobalt II tetrachlorocobaltate recrystallization par diffusion lente de vapeur, dissoudre le soluté en 10 millilitres d’acetonitrile, filer la solution, puis aliquot la solution uniformément entre un dram vials.Ajouter 1,5 millilitres de solution d’acétyonitrile frais à chaque flacon et bien couronner les flacons de coton. Placer les flacons dans un bocal de 240 millilitres contenant 50 millilitres d’éther de déthyle et fermer le bocal avec un bouchon. Ensuite, laissez les cristaux pousser jusqu’à une semaine.Pour préparer le complexe cinq, ajouter 0,183 grammes de 2, 6-BIS-N-isopropyl-N’methylenetriazole-2-thione-pyridine et 0,223 grammes d’hexahydrate de chlorure cobalt II à 15 millilitres d’acétyntrile dans un flacon rond de fond de 100 millilitres. La réaction doit changer de couleur d’une couleur jaune clair au bleu royal immédiatement après l’ajout de l’hexahydrate de chlorure de cobalt II. Puis reflux et remuer la réaction pendant 20 heures pour assurer une réaction complète avant d’enlever le solvant à l’aide d’un rotovap sous pression réduite.Pour le chloro-N3-S, S, N-2, 6-BIS-N-isopropyl-N’methylenetriazole-2-thione-pyridine cobalt II tetrachlorocobaltate recrystallization par diffusion lente de vapeur, dissoudre le soluté en 10 millilitres d’acénistrile et filtrer la solution avant d’aliquoting la solution uniformément dans un flacons dram. Remplissez chaque flacon de 1,5 millilitres de solution d’acétyonitrile et rebranchez confortablement les flacons de coton. Pour cultiver des cristaux simples de haute qualité, il est essentiel que le bouchon de coton s’adapte parfaitement dans le flacon dram un.Nous utilisons un peu moins d’une boule de coton pour chaque flacon. Placez ensuite les flacons dans un bocal contenant 50 millilitres d’éther de déthyle, fermez le bocal avec un bouchon et laissez les cristaux pousser jusqu’à une semaine. La synthèse des complexes quatre et cinq peut être réalisée avec succès en réagissant à une solution d’acétyonitrile contenant un précurseur de ligand bis-thione avec de l’hexahydrate de chlorure de cobalt II.L’acquisition de cristaux simples des complexes quatre et cinq par diffusion lente de vapeur est une excellente méthode pour cultiver des cristaux simples pour les échantillons difficiles à cristalliser. L’analyse élémentaire des complexes recrystallisés suggère que les complexes quatre et cinq sont purs parce que les pourcentages calculés de carbone, d’hydrogène et d’azote sont en excellent accord avec les pourcentages trouvés de carbone, d’hydrogène et d’azote. En outre, la spectroscopie ultraviolette visible des complexes quatre et cinq révèle que quatre complexes présentent trois pics dans la région visible à 680, 632 et 589 nanomètres, et que cinq complexes présentent quatre pics dans la région visible à 682, 613, 588 et 573 nanomètres.La chose la plus importante à retenir est que lorsque vous préparez le complexe, vous devez ajouter de l’hexahydrate de chlorure de cobalt à une solution d’acétyonitrile qui contient un précurseur ligand. La méthode de recrystallization peut être appliquée à n’importe quel composé organique ou inorganique qui est difficile à recrystallize. Nous préparons actuellement des complexes de cobalt II qui ne contiennent pas de cobalt dans la contre-anion et le dépistage des complexes pour leur réactivité.Assurez-vous d’effectuer toutes les réactions dans un capot de fumée.

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Anticancer Metal Complexes: Synthesis and Cytotoxicity Evaluation by the MTT Assay

Complexes métalliques anticancéreux: Synthèse et évaluation de la cytotoxicité par le dosage au MTT

Titanium (IV) and vanadium (V) complexes are highly potent anticancer agents. A challenge in their synthesis refers to their hydrolytic instability; ...

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

L&#39;utilisation de la chromatographie en phase gazeuse pour l&#39;analyse compositionnelle modifications des acides gras dans les tissus de foie de rat pendant la grossesse

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, ...

The Synthesis, Characterization and Reactivity of a Series of Ruthenium N-triphosPh Complexes

The Synthesis, Characterization and Reactivity of a Series of Ruthenium N-triphosPh Complexes

La synthèse, la caractérisation et la réactivité d&#39;une série de ruthénium<em&gt; N</em&gt; -triphos<sup&gt; Ph</sup&gt; Complexes

Herein we report the synthesis of a tridentate phosphine ligand N(CH2PPh2)3 (N-triphosPh) (1) via a phosphorus based Mannich reaction of the ...

Preparation of Carbon Nanosheets at Room Temperature

Préparation de nanofeuillets carbone à température ambiante

Amphiphilic molecules equipped with a reactive, carbon-rich "oligoyne" segment consisting of conjugated carbon-carbon triple bonds self-assemble into ...

Facile Preparation of 4-Substituted Quinazoline Derivatives

Préparation Facile de dérivés quinazoline 4-substitué

Reported in this paper is a very simple method for direct preparation of 4-substituted quinazoline derivatives from a reaction between substituted ...

Preparation of Biopolymer Aerogels Using Green Solvents

Préparation de biopolymères aérogels Utilisation de Solvants verts

Although the first reports on aerogels made by Kistler1 in the 1930s dealt with aerogels from both inorganic oxides (silica and others) and biopolymers ...

Controlled Photoredox Ring-Opening Polymerization of O-Carboxyanhydrides Mediated by Ni/Zn Complexes

Controlled Photoredox Ring-Opening Polymerization of O-Carboxyanhydrides Mediated by Ni/Zn Complexes

Contrôlé Photoredox polymérisation par ouverture de O- Carboxyanhydrides médiées par les Complexes de Ni/Zn

Here, we describe an effective protocol that combines photoredox Ni/Ir catalysis with the use of a Zn-alkoxide for efficient ring-opening polymerization, ...

Microfluidic Preparation of Liquid Crystalline Elastomer Actuators

Préparation de la microfluidique d’élastomère cristalline liquide actionneurs

This paper focuses on the microfluidic process (and its parameters) to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. The preparation ...