The authors thank the Laboratory Directed Research and Development program at the Savannah River National Laboratory (SRNL) for funding. We thank Dr. Fernando Fondeur for collection and interpretation of the FT-IR spectra and Dr. John Seaman of the Savannah River Ecology Laboratory for the use of the DLS instrument for particle size measurements. We also thank the Dr. Daniel Chan of the University of Washington and the National Institute of Health (Grant #1R01DE021373-01), for funding experiments investigating the ion exchange reactions with Au(III). The Savannah River National Laboratory is operated by Savannah River Nuclear Solutions, LLC for the Department of Energy under contract DE-AC09-08SR22470.

1. Síntese de titanato Nano-monossódico (nMST) <ol><li> Preparar 10 ml de uma solução 1 # pela adição de 0,58 ml de uma solução de metóxido de sódio a 25% em peso e 7,62 mL de isopropanol seguido de 1,8 ml de isopropóxido de titânio. </li><li> Preparar 10 ml de uma solução # 2 por adição de 0,24 ml de água ultrapura com 9,76 mL de isopropanol. </li><li> Adicionar 280 ml de isopropanol a um balão de fundo redondo de 3 tubuladuras de 500 ml, seguido por 0,44 ml de Triton X-100 (MW média: 625 g / mol). Agita-se bem a solução com uma barra de agitação magnética. </li><li> Prepare uma bomba de seringa dupla canal para fornecer soluções # 1 e # 2 a uma taxa de 0,333 ml / min. </li><li> soluções de Carga # 1 e # 2 em duas seringas de 10 ml separados, equipados com uma extensão de tubagem que vai permitir a entrega da solução a partir da bomba de seringa para abaixo do nível da solução no balão de fundo redondo de 500 ml. </li><li> Enquanto se agita, adicionar todas as soluções # 1 e # 2 (10 ml de cada) à mistura reaccional usando a bomba de seringa programado no passo 1.4. </li> &lt;li&gt; Após a adição estar completa, a tampa do frasco e continuar a agitar durante 24 horas à TA. </li><li> Uncap o frasco e aquecer a mistura de reacção a ~ 82 ° C (isopropanol em refluxo) durante 45-90 minutos, seguido por purga com azoto enquanto se mantinha o aquecimento. Como isopropanol é evaporado, adicionar água ultrapura intermitentemente para substituir o isopropanol foi evaporado. </li><li> Depois de a maior parte do isopropanol ter evaporado e o volume de água adicionada é de cerca de 50 ml, remover o aquecimento e deixar a mistura reaccional arrefecer. </li><li> Recolhe-se o produto por filtração através de um papel de filtro de nylon de 0,1 um, e lava-se várias vezes com água para remover o surfactante e qualquer isopropanol residual. Não filtrar à secura. Após a lavagem estar completa, transferir a pasta a partir do filtro para um frasco ou frasco previamente pesado, e armazenar como uma pasta aquosa. </li><li> Determinar o rendimento através da determinação dos sólidos cento em peso da lama. Isto pode ser feito medindo-se o peso de uma aliquota dea suspensão antes e após a secagem. </li></ol> 2. Au (III) Troca Iônica <ol><li> Transferir 6,50 g de 4,23% em peso de pasta nMST para um tubo de centrífuga de 50 ml. Esta quantidade pode variar de acordo com a percentagem em peso real da lama nMST produzido no passo 1.10, e determinado na etapa 1.11. </li><li> Pesar 0,0659 g de HAuCl 4 · 3H 2 O em um frasco de vidro de 1-dram. O alvo Ti: relação de massa Au é de 4: 1. </li><li> Dissolve-se o HAuCl 4 · 3H 2 O em ~ 1 ml de água, em seguida, transferir para o tubo de centrifugação contendo o nMST. Lavar o frasco várias vezes com água adicional para garantir que todo o 3H HAuCl 4 · H2O é transferido para o tubo de centrifugação contendo o nMST. </li><li> Dilui-se a suspensão com água adicional, se necessário, para levar o volume total a 11 ml. Alvo uma concentração final Au (III) de cerca de 15 mM. </li><li> Envolver o tubo de centrifugação em papel de alumínio para manter a suspensão no escuro, umad, em seguida, secar a suspensão em uma rotisserie agitador durante um mínimo de 4 dias. </li><li> Recolhe-se o produto por centrifugação a 3000 xg durante 15 min para isolar os sólidos. Lavar os sólidos três vezes com água destilada por redispersão em água, e reisolate por centrifugação a 3000 xg durante 15 min para remover qualquer unexchanged Au (III). </li><li> Armazenar o produto final, quer como uma suspensão aquosa por redispersão em água, ou como um sólido húmido por decantação a água da lavagem final e capping do tubo. Armazene o produto no escuro. </li></ol> 3. Preparação do Peroxotitanate <ol><li> Transferir 5 g de uma suspensão 9,8% em peso de nMST a um pequeno frasco. </li><li> Pesar 0,154 g de H solução a 30% em peso de 2 O 2. O alvo H2O 2: razão molar Ti é 0,25: 1. </li><li> Enquanto se agita a suspensão nMST bem adicionar a 0,154 g de H 2 O 2 a solução gota a gota. Após a H 2 O 2 a adição, a suspensão de WHIte sólidos imediatamente fica amarelo. </li><li> Após a adição estar completa agita-se a reacção à temperatura ambiente durante 24 h. </li><li> Recolhe-se o produto por filtração através de um filtro de nylon de 0,1 um, e lava-se várias vezes com água para remover qualquer não reagido H 2 O 2. Não filtrar à secura. Após a lavagem estar completa, transferir a pasta a partir do filtro para um frasco ou frasco previamente pesado, e armazenar como uma pasta aquosa. </li></ol>

<ol>
	<li>O'Regan, B., Gr&#228;tzel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+low-cost,+high-efficiency+solar+cell+based+on+dye-sensitized+colloidal+TiO2+films.">A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films.</a> Nature. 353, 737-740 (1991).</li><li>Frank, A. J., Kopidakis, N., van de Lagemaat, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrons+in+nanostructured+TiO2+solar+cells:+transport,+recombination+and+photovoltaic+properties.">Electrons in nanostructured TiO2 solar cells: transport, recombination and photovoltaic properties.</a> Coord. Chem. Rev. 248 (13-14), 1165-1179 (2004).</li><li>Mor, G. K., Varghese, O. K., Paulose, M., Shankar, K., Grimes, C. 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Soc. 24 (8), 2477-2483 (2004).</li><li>Yang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+on+composition,+structure+and+formation+process+of+nanotube+Na2Ti2O4(OH)2.">Study on composition, structure and formation process of nanotube Na2Ti2O4(OH)2.</a> Dalton Trans. 2003 (20), 3898-3901 (2003).</li><li>Chen, W., Guo, X., Zhang, S., Jin, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TEM+study+on+the+formation+mechanism+of+sodium+titanate+nanotubes.">TEM study on the formation mechanism of sodium titanate nanotubes.</a> J. Nanopart. 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P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+strontium+and+uranium+removal+from+high-level+radioactive+waste+simulant+solutions+by+the+sorbent+monosodium+titanate.">Mechanisms of strontium and uranium removal from high-level radioactive waste simulant solutions by the sorbent monosodium titanate.</a> Environ. Sci. Technol. 38 (19), 5201-5207 (2004).</li><li>Puangpetch, T., Sreethawong, T., Chavadej, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen+production+over+metal-loaded+mesoporous-assembled+SrTiO3+nanocrystal+photocatalysts:+effects+of+metal+type+and+loading.">Hydrogen production over metal-loaded mesoporous-assembled SrTiO3 nanocrystal photocatalysts: effects of metal type and loading.</a> Int. J. Hydrogen Energy. 35 (13), 6531-6540 (2010).</li><li>Fan, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+method+to+synthesize+mesoporous+multimetal+oxides+(ATiO3,+A+=+Sr,+Ba)+with+large+specific+surface+areas+and+crystalline+pore+walls.">Facile method to synthesize mesoporous multimetal oxides (ATiO3, A = Sr, Ba) with large specific surface areas and crystalline pore walls.</a> Chem. Mater. 22 (4), 1276-1278 (2010).</li><li>Rossmanith, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+anatase+nanoparticles+with+high+specific+area+prepared+by+miniemulsion+technique.">Porous anatase nanoparticles with high specific area prepared by miniemulsion technique.</a> Chem. Mater. 20 (18), 5768-5780 (2008).</li><li>Wu, Y., Zhang, Y., Xu, J., Chen, M., Wu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-step+preparation+of+PS/TiO2+nanocomposite+particles+via+miniemulsion+polymerization.">One-step preparation of PS/TiO2 nanocomposite particles via miniemulsion polymerization.</a> J. Colloid Interface Sci. 343 (1), 18-24 (2010).</li><li>Jiang, C., Ichihara, M., Honmaa, I., Zhou, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+particle+dispersion+on+high+rate+performance+of+nano-sized+Li4Ti5O12+anode.">Effect of particle dispersion on high rate performance of nano-sized Li4Ti5O12 anode.</a> Electrochim. Acta. 52 (23), 6470-6475 (2007).</li><li>Bouras, P., Stathatos, E., Lianos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pure+versus+metal-ion-doped+nanocrystalline+titania+for+photocatalysis.">Pure versus metal-ion-doped nanocrystalline titania for photocatalysis.</a> Appl. Catal. B. 73 (1-2), 51-59 (2007).</li><li>Bonino, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ti-Peroxo+species+in+the+TS-1/H2O2/H2O+system.">Ti-Peroxo species in the TS-1/H2O2/H2O system.</a> J. Phys. Chem. B. 108 (11), 3573-3583 (2004).</li><li>Bordiga, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resonance+Raman+effects+in+TS-1:+the+structure+of+Ti(IV)+species+and+reactivity+towards+H2O,+NH3+and+H2O2:+an+in+situ+study.">Resonance Raman effects in TS-1: the structure of Ti(IV) species and reactivity towards H2O, NH3 and H2O2: an in situ study.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 2003 (5), 4390-4393 (2003).</li><li>Vacque, V., Sombret, B., Huvenne, J. P., Legrand, P., Suc, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+O-O+peroxide+band+by+vibrational+spectroscopy.">Characterization of the O-O peroxide band by vibrational spectroscopy.</a> Spectrochim. Acta Part A. 53 (1), 55-66 (1997).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

A presença de água estranha, por exemplo, a partir de reagentes impuros, podem alterar o resultado da reacção, levando a partículas maiores ou mais polidispersos. Portanto, devem ser tomados cuidados para assegurar reagentes secos são usados. O isopropóxido de titânio e metóxido de sódio deve ser armazenado num exsicador quando não estiver em uso. Alta pureza isopropanol também deve ser utilizado para a síntese. A temperatura foi encontrada a desempenhar um papel-chave na conversão do produto a partir de um gel de partículas com forma. imagens de TEM antes e após aquecimento a 82 ° C mostram o produto aparece como um estado semi-particulado / semi-gel como antes do aquecimento, mas depois de se aquecer o produto parece sólida e em partículas na natureza. Assim, o aquecimento a baixa temperatura durante 45-90 minutos é necessário para completar a formação de partículas do nMST. Como observado no presente documento, a adição de um tensioactivo é crítico para controlar o tamanho final do titana monossódicote. No entanto, para a MST para servir como um permutador de iões eficaz, o surfactante deve ser removida de modo a que todos os locais estão acessíveis para a reacção de permuta iónica. Assim, a escolha de um agente tensioactivo adequado deve considerar não só as propriedades de crescimento das partículas, mas também propriedades químicas que permitem que o agente tensioactivo a ser facilmente e eficazmente removido por meios económicos. No caso da série Triton X de tensioactivos, estes agentes tensioactivos são muito solúveis em água e pode ser eficazmente removido por lavagem com água. Para outros surfactantes, a remoção eficaz pode exigir a lavagem com um líquido não-aquoso. A técnica descrita neste trabalho se expandiu a gama de tamanhos de partícula de MST que podem ser preparadas, para dentro do regime de nano. Isso abriu a possibilidade para novas aplicações para esses materiais, incluindo a sua utilização como plataformas de entrega de metal terapêuticas. A diminuição no tamanho de partícula também aumenta a cinética de sorção, fazendo com que os materiais maiseficientes permutadores de iões. Modificações das condições utilizadas nesta técnica poderia expandir ainda mais a gama de tamanhos de partícula disponíveis, não só com os nanomateriais menores, mas também para a produção de partículas de tamanho maior se que é desejável para uma aplicação particular. Embora esta técnica é limitada à síntese de materiais que podem ser preparados utilizando uma síntese de sol-gel, que pode ser aplicado a outros materiais, para além MST. Não só pode ser aplicada a técnica de RT sínteses de sol-gel, como o descrito, mas a aplicação de uma síntese hidrotérmica também poderia ser previsto. Na síntese hidrotérmica, a adição do agente tensioactivo à solução precursora pode servir para limitar o tamanho do material precursor formados, levando a reacção mais rápida durante o passo de hidrotérmico, bem como a possível formação de partículas mais pequenas do produto final.

Dióxido de titânio e titanatos de metais alcalinos são amplamente utilizadas numa variedade de aplicações, tais como pigmentos em tinta e produtos de cuidados da pele e como fotocatalisadores de conversão de energia e a utilização. 1-3 titanatos de sódio têm mostrado ser eficazes para remover materiais uma gama de catiões sobre uma vasta gama de condições de pH, devido a reacções de permuta catiónica. 07/04 Para além das aplicações descritas acima, foram recentemente mostrado mícron de tamanho e os titanatos de sódio peroxotitanates de sódio para também servir como uma plataforma de entrega de metal terapêutico. Nesta aplicação, os iões metálicos terapêuticos, tais como Au (III), Au (I) e Pt (II) são trocados por iões de sódio de titanato de monossódio (MST). Testes in vitro com os titanatos permutados com metal nobre indicam supressão de o crescimento de cancro e as células bacterianas por um mecanismo desconhecido. 8,9 Historicamente, titanatos de sódio têm seren produzidos utilizando ambos de sol-gel e as técnicas de síntese hidrotermal resultando em pós finos com tamanhos de partícula que vão desde algumas centenas de microns para. 4,5,10,11 Mais recentemente, métodos sintéticos têm sido relatado que produziu nanosize dióxido de titânio, por metal óxidos de titânio dopado, e uma variedade de outros titanatos de metais. Exemplos incluem os nanotubos de sódio de óxido de titânio (ou nanofios NaTONT) por reacção de dióxido de titânio em excesso de hidróxido de sódio, à temperatura e pressão elevadas, de titanato de nanofibras 12-14 de sódio por reacção de ácido peroxotitanic com hidróxido de sódio em excesso, à temperatura e pressão elevadas, de 15 e de sódio e césio titanato de nanofibras por delaminação de titanatos micronizadas permutado com ácido. 16 A síntese de titanatos de sódio e nanosize peroxotitanates de sódio é de interesse para melhorar a cinética de troca de iões, que são normalmente controladas por difusão ou filme diffu intrapartículaSion. Estes mecanismos são largamente controlada pelo tamanho de partícula do permutador de iões. Além disso, como plataforma de administração de metal terapêutica, o tamanho de partícula do material de titanato seria de esperar que afectem significativamente a natureza da interacção entre o titanato permutado com metal e o cancro e as células bacterianas. Por exemplo, células bacterianas, que são tipicamente da ordem de 0,5-2 uM, teria provavelmente diferentes interacções com partículas de tamanho de micron em comparação com partículas nanométricas. Além disso, as células eucarióticas não fagocíticas foram mostrados para internalizar Somente as partículas com um tamanho inferior a 1 micron. 17 Assim, a síntese de titanatos de sódio de tamanho nanométrico é também de interesse para facilitar a entrega de metal e a incorporação celular da plataforma de entrega de titanato. A redução do tamanho de titanatos de sódio e peroxotitanates também irá aumentar a capacidade eficaz em separações de iões metálicos e melhorar as propriedades fotoquímicas do material. 16,18 &lt;/ sup&gt; Este documento descreve um protocolo desenvolvido para sintetizar nanosize monossódico titanato (nMST) em condições de sol-gel suaves 19 A preparação do peróxido correspondente modificado nMST.; juntamente com uma reacção de permuta de iões para carregar o nMST com Au (III) também são descritas.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="923">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Titanium(IV) isopropoxide</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>377996</td>
			<td>99.999% trace metals basis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl alcholol, 99.9%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>650447</td>
			<td>HPLC grade (Chomasolv)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium methoxide in methanol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>156256</td>
			<td>25 wt%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>T9284</td>
			<td>BioXtra</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hydrogen tetrachloroaurate(III) trihydrate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>G4022</td>
			<td>ACS reagent grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hydrogen peroxide (30 wt%)</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>H325</td>
			<td>Certified ACS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10-mL syringes</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14-823-16E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dual channel syringe pump</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>EW-74900-10</td>
			<td>Or equivalent programmable dual channel syringe pump</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tygon tubing 1/8 inch ID, 1/4 inch OD</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>EW-0640776</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tygon tubing 1/16 inch ID, 1/8 inch OD</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>EW-0740771</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.1-&#181;m Nylon filter</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>R01SP04700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Labquake shaker rotisserie</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>4002110Q</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis and reaction chemistry of nanosize monosodium titanate

Este documento descreve a síntese e modificação de peróxido-titanato nanosize monossódico (nMST), juntamente com uma reacção de permuta de iões para carregar o material com iões Au (III). O método de síntese foi derivado a partir de um processo sol-gel utilizado para a produção de tamanho de micron monossódico titanato (MST), com várias modificações importantes, incluindo alterar as concentrações de reagentes, omitindo um passo partícula semente, e a introdução de um agente tensioactivo não iónico para facilitar o controlo de a formação de partículas e de crescimento. O material resultante nMST apresenta a morfologia das partículas de forma esférica com uma distribuição monodispersa de diâmetros de partículas no intervalo de 100 a 150 nm. O material nMST foi encontrada para ter uma área de superfície de Brunauer-Emmett-Teller (BET) de 285 m 2 g -1, o que é mais do que uma ordem de magnitude maior do que a MST de tamanho de micron. O ponto isoeléctrico da nMST medido 3,34 unidades de pH, o que é uma unidade de pH mais baixo do que o medido para a mícron de tamanho MST. Tele nMST material foi encontrado para servir como um permutador de iões eficaz sob condições fracamente ácidas para a preparação de uma Au (III) nanotitanato -Exchange. Além disso, a formação do correspondente peroxotitanate foi demonstrada por meio de reacção do nMST com peróxido de hidrogénio.

MST é sintetizada usando um método de sol-gel em que tetraisopropoxytitanium (IV) (TIPT), metóxido de sódio, e água são combinados e feitos reagir em isopropanol para formar partículas semente de MST. 4 partículas mícron de tamanho são então crescidas por adição controlada de adicional as quantidades dos reagentes. As partículas resultantes possuem um núcleo amorfo e uma região exterior fibrosa tendo dimensões de cerca de 10 nm de largura por 50 nm de comprimento 20. A Figura 1A mostra uma distribuição típica do tamanho de partícula, tal como medido por dispersão de luz dinâmica (DLS), de tamanho de micron MST preparado utilizando o método sol-gel estabelecido. Esta síntese produz uma distribuição multimodal das partículas, com a maior parte ao redor de 1 uM. As tentativas iniciais para reduzir o tamanho de partícula do MST investigado eliminando o passo de sementes e muito mais usando concentrações de reagentes diluídas. Na reacção diluída final de solvente: razão de volume era de 16 TIPT5 em comparação com 5,14 para a síntese MST de tamanho de micron, representando uma diluição do reagente de ~ 32 durante a síntese. Como se vê na Figura 1B, isso resultou em uma distribuição bimodal, com tamanhos de partículas centradas em 50-100 nm e a 500 nm após 24 horas de reacção. Após 48 horas, uma distribuição trimodal é observado com o aparecimento de partículas medindo a 1000 nm (1? M) em tamanho (Figura 1C). Medidas de DLS em tempos de reacção mais curtos apresentam uma distribuição bimodal de partículas de tamanho semelhante ao que é mostrado na Figura 1B, excepto que a distribuição é centrado em tamanhos de partículas menores. Assim, podemos concluir que a concentração do reagente reduzida e ausência da etapa de semente conduz a partículas menores produzidos inicialmente, mas continua de crescimento das partículas, resultando em uma mistura de ambos nano e mícron de tamanho MST. Na última década, tem havido uma série de documentos relatando a adição de surfactantes na síntese sol-gelpara controlar o tamanho de partícula resultante na produção de dióxido de titânio nanosize, dióxidos de titânio dopado com metais e óxidos de titânio multi-metálicas 21-26. Com base nestes resultados, iniciou-se uma série de testes para determinar se a adição de surfactante para a síntese MST iria controlar o crescimento de partículas permitindo a produção exclusiva de partículas de tamanho nanométrico. Um número de agentes tensioactivos não iónicos (Brig 52; Merpol A; Triton X série (X-15, X-45, X-100, X-165, X-405); TWEEN 20; 2,4,7,9- tetrametil-5-decino-4,7-diol etoxilado; e Zonyl FS300), bem como um surfactante aniónico (docusato de sódio) e um agente tensioactivo catiónico (CTAB) foram rastreadas. As experiências iniciais rastreados tensioactivos a uma concentração de 0,12 moles de surfactante por mole de TIPT. Produtos dessas reações foram rastreados usando DLS para polidispersão eo tamanho médio de partícula. Triton X-100, Triton X-165, Brij 52, e Zonyl FS300 mostrou uma boa combinação de tamanho de partícula pequeno (Z av&lt;150 nm) e monodispersity, com Triton X-100 e Triton X-165 que mostra a gama mais estreita de tamanhos de partículas. As experiências adicionais foram, em seguida, realizado para examinar uma gama de concentrações de agente tensioactivo de 0,012 a 1,2 moles de surfactante por mole de TIPT. Maiores concentrações de tensioactivo resultou em distribuições mais amplas de tamanhos de partículas, enquanto que as concentrações mais baixas resultaram nas distribuições bimodais, sugerindo que havia tensioactivo suficiente para limitar o crescimento das partículas. Triton X-100 a 0,12 moles por mole de TIPT apareceu próxima do ideal para a síntese de partículas uniformes nMST (Figuras 2 e 3). A temperatura desempenha um papel chave na conversão do produto a partir de um gel para a forma de partículas. A microscopia electrónica de transmissão (TEM) de imagens antes e após o aquecimento para 82 ° C mostram o produto aparece como um semi-particulado / estado semi-semelhante a gel antes do aquecimento, mas depois de se aquecer o produto sólido parecee em partículas na natureza. Assim, o aquecimento a baixa temperatura durante 45-90 minutos é necessário para completar a formação de partículas do nMST. A caracterização adicional do nMST incluiu a determinação da área de superfície e ponto isoelétrico (IEP). medições de área de superfície foram obtidos pela análise das isotérmicas de absorção de nitrogênio Brunauer-Emmett-Teller (BET). A área de superfície BET medida 285 m 2 g -1 para o nMST em comparação com apenas 20 m 2 g -1 para o MST tamanho de micron. A área de superfície maior para o nMST é consistente com o tamanho de partícula muito menor do nMST. medições de potencial zeta foram realizado sobre uma gama de condições de pH para determinar o IEP para o nano e microtitanates. As PEI determinados são como se segue: nMST = 3,34; modificado com peróxido nMST = 2,05; MST = 4,46; MST = 3.43 modificado peróxido-. O nMST exibiu um IEP menor do MST indicando uma fração maior de sites de superfície disponível para a protonação. Tsua seria de esperar dada a ordem de grandeza maior área superficial do nMST. A conversão do nMST para a forma nMST modificado com peróxido reduzido o IEP por mais do que uma unidade de pH. Uma tendência semelhante foi observada após a conversão do MST à forma peroxo. Quanto menor IEP para os resultados modificados por peróxido nMST e materiais MST modificou-peróxido de probabilidade da presença de não-ponte peroxo espécies que podem ser facilmente protonada e desprotonada. O sucesso da modificação da superfície do nMST por H 2 O 2 pode ser imediatamente observada a mudança de cor do branco ao amarelo. Esta mudança de cor é devida à η 2 -bound protonada hydroperoxo-titânio-carga de transferência de ligando-metal banda de absorção a 385 nm. 27,28 espectroscopia no infravermelho (FT-IV) também confirmou a formação das espécies peroxotitanate como evidenciado pelo aparecimento de uma banda de absoro em 883 cm-1 para os Peroxide modificado nMST (Figura 4), ​​que está ausente no material nMST não tratada. Esta banda é muito perto da região de 845-875 cm -1 que é relatado para o OO alongamento vibração em peróxidos. 29 TEM e microscopia eletrônica de varredura (SEM) As análises indicaram que o tamanho das partículas e morfologia foram mantidas após a reação de peróxido. Para determinar a extensão da (III) de permuta de iões Au, amostras do Au (III) -loaded sólidos foram digeridos em ácido nítrico quente, seguido de análise da solução diluída por plasma acoplado indutivamente - espectroscopia de emissão (ICP-ES) . As cargas de Au (III) varia de 71,4 mg Au / g nMST para 128,7 mg Au / g, com um valor médio de 97,3 mg / g. Isto representa um aumento de 33% sobre o Au (III) de carregamento sobre o MST de tamanho de micron, que varia de 58,0 mg Au / g MST para 88,6 mg / g, com um valor médio de 73,3 mg / g. imagens de TEM da nMST após permuta com Au (III) mostrou a presença de ouro sem Observable alterações na morfologia das partículas. Acreditamos que Au (III) é incorporada na estrutura da micro e nanosize MST Coordenando os átomos de oxigênio de titânia como foi observado em estudos anteriores com MST trocados com Sr 2+ e UO 2 2 + 20. <img alt="figura 1" src="/files/ftp_upload/53248/53248fig1.jpg" /> Figura 1. distribuições de tamanho de partícula do MST e nMST. (A) distribuição de tamanho de partícula de MST, Distribuição de tamanho de (B) partículas de nMST sintetizados utilizando qualquer surfactante após 24 horas, e (C) distribuição de tamanho de partícula de nMST sintetizados utilizando qualquer surfactante após 48 h. Reproduzido com permissão da referência 19. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53248/53248fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> </<html> p&gt; <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/53248/53248fig2.jpg" /> Figura distribuição de tamanho de partículas típica de 2. nMST. Distribuição do tamanho da partícula por titanato monossódico sintetizada na presença de Triton X-100. Reproduzido com permissão da referência 19. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53248/53248fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/53248/53248fig3.jpg" /> Figura 3. Tamanho e morfologia de nMST e MST (A, B) imagens de microscopia eletrônica de transmissão de nMST.; (C) Microscopia Eletrônica de Varredura imagem do nMST, e a imagem de microscopia (D) eletrônica de varredura de MST. Reproduzido com permissão de referência 19..com / files / ftp_upload / 53248 / 53248fig3large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/53248/53248fig4.jpg" /> Figura 4. FT-IR espectros de absorção de nMST (preto) e modificados por peróxido nMST (cinzento). Os espectros de confirmar a formação das espécies peroxotitanate como evidenciado pelo aparecimento de uma banda de absoro em 883 cm-1 para o peróxido modificado nMST. Reproduzido com permissão da referência 19. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53248/53248fig4large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

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Synthesis and Reaction Chemistry of Nanosize Monosodium Titanate

The surfactant mediated sol-gel synthesis of nanosized monosodium titanate is described, along with preparation of the corresponding peroxide modified material. An ion-exchange reaction with Au(III) is also presented.

Síntese e Reacção Química de nanosize monossódico Titanate

This paper describes the synthesis and peroxide-modification of nanosize monosodium titanate (nMST), along with an ion-exchange reaction to load the ...

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8.5K visualizações.  Savannah River Consulting, L.L.C.. The surfactant mediated sol-gel synthesis of nanosized monosodium titanate is described, along with preparation of the corresponding peroxide modified material. An ion-exchange reaction with Au(III) is also presented.

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

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

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

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

Preparação e Uso de Samário diiodeto (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) Em Organic Synthesis: The Role mecanístico de HMPA e (II) de Ni Sais na Reacção Barbier Samário

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

Química

Amide Coupling Reaction for the Synthesis of Bispyridine-based Ligands and Their Complexation to Platinum as Dinuclear Anticancer Agents

Amide coupling reactions can be used to synthesize bispyridine-based ligands for use as bridging linkers in multinuclear platinum anticancer drugs. Isonicotinic acid, or its derivatives, are coupled to variable length diaminoalkane chains under an inert atmosphere in anhydrous DMF or DMSO with the use of a weak base, triethylamine, and a coupling agent, 1-propylphosphonic anhydride. The products precipitate from solution upon formation or can be precipitated by the addition of water. If desired, the ligands can be further purified by recrystallization from hot water. Dinuclear platinum complex synthesis using the bispyridine ligands is done in hot water using transplatin. The most informative of the chemical characterization techniques to determine the structure and gross purity of both the bispyridine ligands and the final platinum complexes is 1H NMR with particular analysis of the aromatic region of the spectra (7-9 ppm). The platinum complexes have potential application as anticancer agents and the synthesis method can be modified to produce trinuclear and other multinuclear complexes with different hydrogen bonding functionality in the bridging ligand.

This protocol describes the use of amide coupling reactions of isonicotinic acid and diaminoalkanes to form bridging ligands suitable for use in the synthesis of multinuclear platinum complexes, which combine aspects of the anticancer drugs BBR3464 and picoplatin.

Acoplamento de amida de reacção para a síntese de ligandos baseados em Bispyridine e sua complexação com platina como agentes anticancerígenos dinucleares

Amide coupling reactions can be used to synthesize bispyridine-based ligands for use as bridging linkers in multinuclear platinum anticancer drugs. ...

Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and technological applications. Their signature property is their ultrahigh porosity, which however imparts a series of challenges when it comes to both constructing them and working with them. Securing desired MOF chemical and physical functionality by linker/node assembly into a highly porous framework of choice can pose difficulties, as less porous and more thermodynamically stable congeners (e.g., other crystalline polymorphs, catenated analogues) are often preferentially obtained by conventional synthesis methods. Once the desired product is obtained, its characterization often requires specialized techniques that address complications potentially arising from, for example, guest-molecule loss or preferential orientation of microcrystallites. Finally, accessing the large voids inside the MOFs for use in applications that involve gases can be problematic, as frameworks may be subject to collapse during removal of solvent molecules (remnants of solvothermal synthesis). In this paper, we describe synthesis and characterization methods routinely utilized in our lab either to solve or circumvent these issues. The methods include solvent-assisted linker exchange, powder X-ray diffraction in capillaries, and materials activation (cavity evacuation) by supercritical CO2 drying. Finally, we provide a protocol for determining a suitable pressure region for applying the Brunauer-Emmett-Teller analysis to nitrogen isotherms, so as to estimate surface area of MOFs with good accuracy.

Synthesis, activation, and characterization of intentionally designed metal-organic framework materials is challenging, especially when building blocks are incompatible or unwanted polymorphs are thermodynamically favored over desired forms. We describe how applications of solvent-assisted linker exchange, powder X-ray diffraction in capillaries and activation via supercritical CO2 drying, can address some of these challenges.

Síntese e caracterização de funcionalizados metal-organic frameworks

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and ...

Highly Stereoselective Synthesis of 1,6-Ketoesters Mediated by Ionic Liquids: A Three-component Reaction Enabling Rapid Access to a New Class of Low Molecular Weight Gelators

In organic chemistry ionic liquids (ILs) have emerged as safe and recyclable reaction solvents. In the presence of a base ILs can be deprotonated to form catalytically active N-Heterocyclic Carbenes (NHCs). Here we have used ILs as precatalysts in the addition of &#945;,&#946;-unsaturated aldehydes to chalcones to form 1,6-ketoesters, incorporating an anti-diphenyl moiety in a highly stereoselective fashion. The reaction has a broad substrate scope and several functional groups and heteroaromatics can be integrated into the ketoester backbone in generally good yields with maintained stereoselectivity. The reaction protocol is robust and scalable. The starting materials are inexpensive and the products can be obtained after simple filtration, avoiding solvent-demanding chromatography. Furthermore, the IL can be recycled up to 5 times without any loss of reactivity. Moreover, the 1,6-ketoester end product is a potent gelator in several hydrocarbon based solvents. The method enables rapid access to and evaluation of a new class of low molecular weight gelators (LMWGs) from recyclable and inexpensive starting materials.

Ionic liquids (ILs) mediate fast, simple and cheap access to 1,6-ketoesters in high diastereoselectivities and good yields. The reaction protocol is robust and the 1,6-ketoesters can be obtained in gram scale after a simple filtration protocol. Moreover, the 1,6-ketoesters are potent gelators in hydrocarbon solvents.

Síntese altamente Stereoselective de 1,6-cetoésteres Mediada por líquidos iônicos: A reacção de três componente permitindo o rápido acesso a uma nova classe de baixo peso molecular Gelators Peso

In organic chemistry ionic liquids (ILs) have emerged as safe and recyclable reaction solvents. In the presence of a base ILs can be deprotonated to form ...

Synthesis of Programmable Main-chain Liquid-crystalline Elastomers Using a Two-stage Thiol-acrylate Reaction

This study presents a novel two-stage thiol-acrylate Michael addition-photopolymerization (TAMAP) reaction to prepare main-chain liquid-crystalline elastomers (LCEs) with facile control over network structure and programming of an aligned monodomain. Tailored LCE networks were synthesized using routine mixing of commercially available starting materials and pouring monomer solutions into molds to cure. An initial polydomain LCE network is formed via a self-limiting thiol-acrylate Michael-addition reaction. Strain-to-failure and glass transition behavior were investigated as a function of crosslinking monomer, pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate) (PETMP). An example non-stoichiometric system of 15 mol% PETMP thiol groups and an excess of 15 mol% acrylate groups was used to demonstrate the robust nature of the material. The LCE formed an aligned and transparent monodomain when stretched, with a maximum failure strain over 600%. Stretched LCE samples were able to demonstrate both stress-driven thermal actuation when held under a constant bias stress or the shape-memory effect when stretched and unloaded. A permanently programmed monodomain was achieved via a second-stage photopolymerization reaction of the excess acrylate groups when the sample was in the stretched state. LCE samples were photo-cured and programmed at 100%, 200%, 300%, and 400% strain, with all samples demonstrating over 90% shape fixity when unloaded. The magnitude of total stress-free actuation increased from 35% to 115% with increased programming strain. Overall, the two-stage TAMAP methodology is presented as a powerful tool to prepare main-chain LCE systems and explore structure-property-performance relationships in these fascinating stimuli-sensitive materials.

A novel methodology is presented to synthesize and program main-chain liquid-crystalline elastomers using commercially available starting monomers. A wide range of thermomechanical properties was tailored by adjusting the amount of crosslinker, while the actuation performance was dependent on the amount of applied strain during programming.

Síntese de Programmable principal de cadeia Elastômeros líquido-cristalinos Usando um de dois estágios Reação Tiol-acrilato

This study presents a novel two-stage thiol-acrylate Michael addition-photopolymerization (TAMAP) reaction to prepare main-chain liquid-crystalline ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical properties for applications in photonics, drug delivery and coating technology. Here we present a new family of colloidal building blocks, coined supramolecular colloids, whose self-assembly is controlled through surface-functionalization with a benzene-1,3,5-tricarboxamide (BTA) derived supramolecular moiety. Such BTAs interact via directional, strong, yet reversible hydrogen-bonds with other identical BTAs. Herein, a protocol is presented that describes how to couple these BTAs to colloids and how to quantify the number of coupling sites, which determines the multivalency of the supramolecular colloids. Light scattering measurements show that the refractive index of the colloids is almost matched with that of the solvent, which strongly reduces the van der Waals forces between the colloids. Before photo-activation, the colloids remain well dispersed, as the BTAs are equipped with a photo-labile group that blocks the formation of hydrogen-bonds. Controlled deprotection with UV-light activates the short-range hydrogen-bonds between the BTAs, which triggers the colloidal self-assembly. The evolution from the dispersed state to the clustered state is monitored by confocal microscopy. These results are further quantified by image analysis with simple routines using ImageJ and Matlab. This merger of supramolecular chemistry and colloidal science offers a direct route towards light- and thermo-responsive colloidal assembly encoded in the surface-grafted monolayer.

A protocol for the synthesis and characterization of colloids coated with supramolecular moieties is described. These supramolecular colloids undergo self-assembly upon the activation of the hydrogen-bonds between the surface-anchored molecules by UV-light.

Síntese e Caracterização de Supramoleculares Colloids

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

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

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

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

Síntese de Bioconjugados de proteínas<em&gt; via</em&gt; Química cisteína-maleimida

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

Epitaxial Growth of Perovskite Strontium Titanate on Germanium via Atomic Layer Deposition

Atomic layer deposition (ALD) is a commercially utilized deposition method for electronic materials. ALD growth of thin films offers thickness control and conformality by taking advantage of self-limiting reactions between vapor-phase precursors and the growing film. Perovskite oxides present potential for next-generation electronic materials, but to-date have mostly been deposited by physical methods. This work outlines a method for depositing SrTiO3 (STO) on germanium using ALD. Germanium has higher carrier mobilities than silicon and therefore offers an alternative semiconductor material with faster device operation. This method takes advantage of the instability of germanium's native oxide by using thermal deoxidation to clean and reconstruct the Ge (001) surface to the 2&#215;1 structure. 2-nm thick, amorphous STO is then deposited by ALD. The STO film is annealed under ultra-high vacuum and crystallizes on the reconstructed Ge surface. Reflection high-energy electron diffraction (RHEED) is used during this annealing step to monitor the STO crystallization. The thin, crystalline layer of STO acts as a template for subsequent growth of STO that is crystalline as-grown, as confirmed by RHEED. In situ X-ray photoelectron spectroscopy is used to verify film stoichiometry before and after the annealing step, as well as after subsequent STO growth. This procedure provides framework for additional perovskite oxides to be deposited on semiconductors via chemical methods in addition to the integration of more sophisticated heterostructures already achievable by physical methods.

This work details the procedures for the growth and characterization of crystalline SrTiO3 directly on germanium substrates by atomic layer deposition. The procedure illustrates the ability of an all-chemical growth method to integrate oxides monolithically onto semiconductors for metal-oxide semiconductor devices.

Crescimento epitaxial de Perovskita titanato de estrôncio em Germânio via deposição de camadas Atomic

Atomic layer deposition (ALD) is a commercially utilized deposition method for electronic materials. ALD growth of thin films offers thickness control and ...

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and cost savings through the &#34;scaling out&#34; strategy as opposed to the traditional &#34;scaling up&#34;. Herein, we report the reaction of diphenyldiazomethane with p-nitrobenzoic acid in both batch and flow modes. To effectively transfer the reaction from batch to flow mode, it is essential to first conduct the reaction in batch. As a consequence, the reaction of diphenyldiazomethane was first studied in batch as a function of temperature, reaction time, and concentration to obtain kinetic information and process parameters. The glass flow reactor set-up is described and combines two types of reaction modules with &#34;mixing&#34; and &#34;linear&#34; microstructures. Finally, the reaction of diphenyldiazomethane with p-nitrobenzoic acid was successfully conducted in the flow reactor, with up to 95% conversion of the diphenyldiazomethane in 11 min. This proof of concept reaction aims to provide insight for scientists to consider flow technology&#39;s competitiveness, sustainability, and versatility in their research.

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Flow chemistry carries environmental and economic advantages by leveraging superior mixing, heat transfer and cost benefits. Herein, we provide a blueprint to transfer chemical processes from batch to flow mode. The reaction of diphenyldiazomethane (DDM) with p-nitrobenzoic acid, conducted in batch and flow, was chosen for proof of concept.

Química de Fluxo Contínuo: Reação de Difenildiazometano com Ácido p-Nitrobenzoico

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and ...

Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have been thought of as a type of molecular information storage. Mass spectrometry analysis has been considered the method of choice for sequencing peptoids. Peptoids can be synthesized via solid phase chemistry using a repeating two-step reaction cycle. Here we present a method to manually synthesize oligo-peptoids and to analyze the sequence of the peptoids using tandem mass spectrometry (MS/MS) techniques. The sample peptoid is a nonamer consisting of alternating N-(2-methyloxyethyl)glycine (Nme) and N-(2-phenylethyl)glycine (Npe), as well as an N-(2-aminoethyl)glycine (Nae) at the N-terminus. The sequence formula of the peptoid is Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, where Ac is the acetyl group. The synthesis takes place in a commercially available solid-phase reaction vessel. The rink amide resin is used as the solid support to yield the peptoid with an amide group at the C-terminus. The resulting peptoid product is subjected to sequence analysis using a triple-quadrupole mass spectrometer coupled to an electrospray ionization source. The MS/MS measurement produces a spectrum of fragment ions resulting from the dissociation of charged peptoid. The fragment ions are sorted out based on the values of their mass-to-charge ratio (m/z). The m/z values of the fragment ions are compared against the nominal masses of theoretically predicted fragment ions, according to the scheme of peptoid fragmentation. The analysis generates a fragmentation pattern of the charged peptoid. The fragmentation pattern is correlated to the monomer sequence of the neutral peptoid. In this regard, MS analysis reads out the sequence information of the peptoids.

A protocol is described for the manual synthesis of oligo-peptoids followed by sequence analysis by mass spectrometry.

Síntese e análise de espectrometria de massa de Oligo-peptoids

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have ...