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. Sintesi di 1,4-Benzene-bis (iminoguanidinium) cloruro (BBIG-Cl) <ol><li> In Situ sintesi del 1,4-Benzene-bis (iminoguanidinium) Cloruro Ligand (BBIG-Cl) e la sua cristallizzazione con solfato <ol><li> Aggiungere 0,067 g di terephthalaldehyde e 2,2 ml di una soluzione acquosa 0,5 M di cloruro aminoguanidinium a 10 ml di acqua deionizzata in un 25 ml pallone da fondo dotati di ancoretta magnetica. </li><li> Agitare la soluzione magneticamente per quattro ore a 20 ° C. Ciò produrrà una soluzione leggermente giallo BBIG-Cl. </li><li> Aggiungere 0,5 ml di una soluzione acquosa 1 M di solfato di sodio. Ciò comporta la precipitazione istante di BBIG-SO 4 come solido cristallino bianco. </li><li> Filtrare il filtrazione sotto vuoto usando solido di recuperare BBIG-SO 4. Lavare il solido sul filtro di carta cinque volte con 5 ml aliquote di acqua per ottenere il sale solfato puro. </li><li> Controllare la purezza fase del cristallino BBIG-SO <sub&gt; 4 ottenuto dalla polvere diffrazione di raggi X 12. Confronto con il modello mostrato in figura 1. </li></ol></li><li> Ex Situ Sintesi di 1,4-benzene-bis (iminoguanidinium) Cloruro 11 <ol><li> Aggiungere 4 g di terephthalaldehyde e 7,26 g di cloruro di aminoguanidinium a 20 ml di etanolo in 50 ml pallone da fondo dotato di ancoretta magnetica. </li><li> Riscaldare la soluzione a 60 ° C con una piastra, e mescolate con un ancoretta magnetica per 2 ore. Raffreddare la soluzione a 20 ° C e lasciate riposare per 3 ore, poi raccoglie il solido per filtrazione sotto vuoto attraverso un imbuto Buchner carta filtro attrezzato. </li><li> Sospendere solido ottenuto in 20 mi di etanolo e di calore su una piastra riscaldante fino bollente. Se il solido non va completamente nella soluzione a questo punto, aggiungere piccole aliquote (1 ml) di etanolo, consentendo ogni volta la soluzione per raggiungere la temperatura di ebollizione, finché tutto solido viene sciolto. </li><li> Lasciare raffreddare il pallone a camera temperi, poi posto in un congelatore C 0 ° durante la notte. Raccogliere il solido per filtrazione attraverso un filtro di carta attrezzato Büchner mediante filtrazione sotto vuoto. </li><li> Confermare l&#39;identità e la purezza del BBIG-Cl da 1 H spettroscopia NMR 13. Confronto con lo spettro illustrato nella figura 2. </li></ol></li></ol> 2. Separazione solfato da acqua di mare <ol><li> Cristallizzazione solfato come BBIG-SO 4 NOTA: La quantità di BBIG-Cl necessario rimuovere il solfato dipende l&#39;esatta quantità di solfato nell&#39;acqua di mare. Si è constatato che con 1,5 equivalenti di BBIG-Cl rispetto ai risultati solfato di rimozione 99% di solfato. L&#39;acqua di mare utilizzata in questo protocollo ha una concentrazione di 30 mM solfato, come determinato mediante titolazione con BaCl 2. <ol><li> Filtrare l&#39;acqua di mare con un filtro siringa da 0,22 micron o membrana filtrante con di piccola dimensione dei pori per rimuovere le particelle in sospensione e organismi biologici. </li><li> Fare un 30soluzione mM di BBIG-Cl con acqua deionizzata e solido BBIG-Cl preparato come descritto nella sezione precedente. </li><li> Aggiungere la soluzione BBIG-Cl all&#39;acqua di mare in 1.5: (v / v) proporzione 1. </li><li> Mescolare la miscela per alcune ore per garantire (&gt; 99%) rimozione quantitativa di solfato. </li><li> Raccogliere il solido per filtrazione attraverso un filtro di carta attrezzato Büchner mediante filtrazione sotto vuoto. Lavare il solido sul filtro di carta per cinque volte con aliquote di 5 ml di acqua. </li><li> Asciugare il solido isolato sotto vuoto e pesare per determinare la resa. </li></ol></li><li> ligand recupero <ol><li> Aggiungere 53,1 mg di BBIG-SO 4 Ad una soluzione di NaOH (10%) 2 ml in un flaconcino 20 ml scintillazione munito di ancoretta magnetica. </li><li> Mescolare la miscela per due ore a 20 ° C. Un precipitato leggermente giallo si formerà. </li><li> Filtrare il solido attraverso un filtro di carta attrezzato Büchner imbuto con filtrazione a vuoto. Lavare il solido sul filtro di carta con 0.2ml di acqua, e asciugare sotto vuoto. </li><li> Caratterizzare il solido recuperato mediante NMR 13 di confermare la sua identità come il bis (guanidina) base libera. Confronto con lo spettro NMR mostrato in figura 3. </li></ol></li><li> Determinazione della quantità di solfato Rimosso dal acqua di mare da ß scintillazione liquida conteggio ATTENZIONE: Questa tecnica prevede l&#39;utilizzo di radioisotopi, che pongono una diversa classe di pericoli di quello che viene normalmente incorrono nella maggior parte dei laboratori. Attrezzature speciali di protezione dalle radiazioni è di solito necessario quando si maneggiano i radionuclidi. Pertanto, è essenziale che la procedura è seguita con attenzione e che un responsabile della sicurezza è consultato per consulenza e orientamento. <ol><li> Calcolare il volume della soluzione di riserva dello zolfo-35 radioisotopi (5 mCi / ml) utilizzato per assicurarsi che ci sia più di 5 milioni di conteggi per minuto (cpm) per millilitro di soluzione di acqua di mare, utilizzando le seguenti equazioni (cpm e curie (Ci ) sono entrambe le unità di misura fo radioattività): <img alt="Equazione 1" src="/files/ftp_upload/54411/54411eq1.jpg" /> <img alt="Equazione 2" src="/files/ftp_upload/54411/54411eq2.jpg" /> <img alt="Equazione 3" src="/files/ftp_upload/54411/54411eq3.jpg" /></li><li> Spike 25 ml di acqua di mare con 0,0112 ml di 5,0 / ml soluzione mCi di 35 S radiomarcato soluzione di solfato di sodio. </li><li> Preparare 0, 15, 30, 33, 45, e 60 mM di soluzioni BBIG-Cl in acqua deionizzata e combinare 0.750 ml di queste soluzioni con un volume uguale di solfato di 35 S-radiomarcato spillo acqua marina in una provetta da centrifuga da 2 ml. </li><li> Mescolare la miscela tramite una ruota girevole o vortice in un / air-box incubatore mantenuto ad una temperatura costante di 25 ± 0,2 ° C per 24 ore. </li><li> Centrifugare le soluzioni a 1.500 xg per 10 min a 25 ° C. </li><li> Dopo la centrifugazione, rimuovere 1,2 ml di ciascuna soluzione con una siringa, poi filtrare attraverso un filtro a siringa da 0,22 micron per rimuovere la sospensione<html> precipitato. Pipettare 1,0 ml di ognuna di queste soluzioni in 20 ml di cocktail di scintillazione in fiale di scintillazione polipropilene. La soluzione non contenente BBIG-Cl (la soluzione di controllo) devono essere diluiti dieci volte con acqua deionizzata prima dell&#39;aggiunta al cocktail di scintillazione. </li><li> Posizionare le fiale di scintillazione contenenti i campioni e il cocktail di scintillazione su un contatore a scintillazione liquido e lasciate riposare per 1 ora prima di contare fino a consentire ai campioni di dark-adattamento. NOTA: Prima di contare i campioni, calibrare lo strumento e consentire ogni campione di contare per 30 min. Contare fiale aggiuntivo contenente solo cocktail di scintillazione per consentire una correzione del fondo che viene utilizzato per determinare le concentrazioni di solfato in soluzione. </li><li> Determinare la quantità di solfato rimossa, utilizzando le seguenti equazioni: <img alt="Equazione 4" src="/files/ftp_upload/54411/54411eq4.jpg" /> 54411 / 54411eq5.jpg &quot;/&gt; <img alt="equazione 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. 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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.

Questa tecnica è piuttosto tollerante a molte deviazioni dalla procedura scritta, il che rende abbastanza robusto. Ci sono però due passaggi critici che devono essere seguite. Innanzitutto, il ligando BBIG-Cl deve essere il più puro possibile. Le impurezze non solo influenzerà la cristallizzazione e la solubilità del sale solfato risultante, ma sarà anche rendere difficile calcolare la quantità necessaria per la rimozione solfato quantitativa dalla soluzione. In secondo luogo, hanno bisogno di tutti i passaggi ne...

La separazione selettiva di oxoanions idrofili (ad esempio, solfato, cromato, fosfato) da soluzioni acquose competitive rappresenta una sfida fondamentale rilevante di risanamento ambientale, produzione di energia, e la salute umana. 1,2 solfato, in particolare, è difficile da estrarre dall&#39;acqua a causa della sua riluttanza intrinseca a spargere la sua sfera di idratazione e migrare in ambienti meno polari. 3 Fare estrazione di solfato acquoso più efficiente in genere richiede recettori complessi che sono difficili e noioso per sintetizzare e purificare, che spesso coinvolgono reagenti tossici e solventi. 4,5 Cristallizzazione selettiva offre una semplice alternativa ma efficace per solfato di separazione dall&#39;acqua. 6-9 Sebbene alcuni cationi metallici quali Ba 2+, Pb 2+, o Ra 2+ forma solfati molto insolubili, il loro uso nella separazione solfato non è sempre pratico a causa della loro elevata toxicittà e talvolta-bassa selettività. Utilizzando leganti organici come precipitanti solfato sfrutta la diversità strutturale e subordinazione al caratteristico design di molecole organiche. Un legante organico ideale per acquosa cristallizzazione solfato deve essere solubile in acqua, ma formare un sale solfato insolubile o complessa in un tempo relativamente breve e in presenza di alte concentrazioni di ioni concorrenti. Inoltre, dovrebbe essere facile da sintetizzare e riciclare. Uno di questi un ligando, 1,4-benzene-bis (iminoguanidinium) (BBIG), auto-assemblati in situ da due precursori disponibili in commercio, terephthalaldehyde e cloruro aminoguanidinium, è stato recentemente scoperto di essere estremamente efficace nella acquosa separazione solfato. 10 Il legante è in forma di cloruro solubile in acqua, e cristallizza selettivamente con solfato in un sale estremamente insolubile che può essere facilmente rimosso dalla soluzione per semplice filtrazione. Il legante BBIG può quindi essere recuperato per deprotonazione conqueous NaOH e cristallizzazione del neutro bis-iminoguanidine, che può essere riconvertito in forma di cloruro con HCl acquoso, e riutilizzato in un altro ciclo di separazione. L&#39;efficacia di questo ligando nel rimuovere solfato dall&#39;acqua è così grande che il monitoraggio della concentrazione di solfato rimanente in soluzione non è un compito banale, che richiede una tecnica più avanzata che consente la misurazione accurata di tracce di anione. A questo scopo, radiomarcato 35 S solfato tracciante in combinazione con β conteggio in scintillazione liquida è stata impiegata una tecnica comunemente utilizzata in separazioni estrattive liquido-liquido, e recentemente dimostrato di essere efficace nel controllo solfato di cristallizzazione. 8 Questo protocollo dimostra la one-pot nella sintesi situ del ligando BBIG e la sua cristallizzazione come sale solfato da soluzioni acquose. La sintesi ex situ del legante 11 è presentato anche come un coMetodo nvenient per la produzione di grandi quantità di BBIG-Cl, che possono essere memorizzati in forma cristallina fino al momento dell&#39;uso. rimozione solfato dall&#39;acqua di mare utilizzando il preparato in precedenza ligando BBIG-CL è quindi dimostrata. Infine, è dimostrato l&#39;uso di 35 S-etichettati solfato e β conteggio in scintillazione liquida per misurare la concentrazione di solfato in acqua di mare. Questo protocollo è destinato a fornire un tutorial per quelli ampiamente interessati ad esplorare l&#39;uso di cristallizzazione selettiva per acquosa separazione anione.

<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.

La polvere a raggi X diffrazione di BBIG-SO 4 (Figura 1) permette la conferma inequivocabile l&#39;identità del solido cristallizzato. Nel confrontare il pattern ottenuto contro quella di riferimento, l&#39;intensità di picco importa meno di posizionamento picco. Tutti i picchi forti indicati in riferimento dovrebbero essere presenti nel campione ottenuto. La comparsa di forti picchi del campione che sono assenti nel modello di riferimento indica la presenza...

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Sulfate Separation by Selective Crystallization with a Bis-iminoguanidinium Ligand

Un protocollo per la sintesi in situ acquosa di un bis (iminoguanidinium) ligando e il suo utilizzo nella separazione selettiva di solfato è presentato.

Separazione solfato da selettiva cristallizzazione con un legante 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 Views.  Oak Ridge National Laboratory.  Un protocollo per la sintesi in situ acquosa di un bis (iminoguanidinium) ligando e il suo utilizzo nella separazione selettiva di solfato è presentato. 

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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.

Sintesi e purificazione di Iodoaziridines Coinvolgere quantitativa Selezione del Ottimale fase stazionaria per cromatografia

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

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Chimica

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.

Un diretto, Early Stage Guanidinylation protocollo per la sintesi di complessi Aminoguanidine contenenti prodotti naturali

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.

Metodo per ripiegamento efficiente e purificazione del chemocettore 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 ...

Biochimica

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.

La sintesi di [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; Utilizzo di una metastabile Sn (I) Soluzione ad alogenuri Sintetizzato tramite una tecnica di co-condensazione

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.

Un filtro elettroattivo dual-functional verso l'ossidazione e il sequestro simultanei di Sb(III)

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.

Sintesi di un tiolo Building Block per la cristallizzazione di un quadro di Gyroidal metallo-zolfo ossidi semiconduttori

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.

Separazione di aldeidi e chetoni reattive da miscele utilizzando un protocollo di estrazione di bisolfito

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 ...

Cristallizzazione delle proteine di membrana trasportatrici ABC nelle bicelle lipidiche

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.

Autore in primo piano: Una configurazione di cristallizzazione delle bicelle per le proteine di membrana trasportatrici ABC per far progredire lo sviluppo di farmaci 

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.

Cristallizzazione ABCG5/G8 in ambiente bicellare lipidico per cristallografia a raggi X

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

Separazione solfato da selettiva cristallizzazione con un legante bis-iminoguanidinium

Riepilogo

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Capitoli in questo video

Sintesi e purificazione di Iodoaziridines Coinvolgere quantitativa Selezione del Ottimale fase stazionaria per cromatografia

Un diretto, Early Stage Guanidinylation protocollo per la sintesi di complessi Aminoguanidine contenenti prodotti naturali

Metodo per ripiegamento efficiente e purificazione del chemocettore Ligand Binding Domain

La sintesi di [Sn

Un filtro elettroattivo dual-functional verso l'ossidazione e il sequestro simultanei di Sb(III)

Sintesi di un tiolo Building Block per la cristallizzazione di un quadro di Gyroidal metallo-zolfo ossidi semiconduttori

Separazione di aldeidi e chetoni reattive da miscele utilizzando un protocollo di estrazione di bisolfito

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

Cristallizzazione ABCG5/G8 in ambiente bicellare lipidico per cristallografia a raggi X

Cristallizzazione ABCG5/G8 in ambiente bicellare lipidico per cristallografia a raggi X