SU771106A1 - Method of preparing thiol-containing sorbents - Google Patents
Method of preparing thiol-containing sorbents Download PDFInfo
- Publication number
- SU771106A1 SU771106A1 SU782669297A SU2669297A SU771106A1 SU 771106 A1 SU771106 A1 SU 771106A1 SU 782669297 A SU782669297 A SU 782669297A SU 2669297 A SU2669297 A SU 2669297A SU 771106 A1 SU771106 A1 SU 771106A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- thiol
- sorbents
- groups
- inorganic base
- inorganic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к способгиу получени хемоспецифических сорбентов , конкретно к способу получени тиолсодержащих сорбентов на неорганической основе.The invention relates to a process for the preparation of chemospecific sorbents, specifically to a method for the preparation of thiol-containing sorbents on an inorganic basis.
Хемоспецифические носители, }Мёю1чие реакционноспособные тиольйые группы, используютс в различных област х химии и биохимии,например дл избирательной хемосорбции ионов т желых металлов в том числе и дл очистки биологических жидкостей от таких ионов; дл иммобилизации белков и ферментов дл очистки биополимеров методом хемоспецифической (ковалентной) хроматохтэафии и др.- Благодар хорошей механической прочности, устойчивости к микробному заражению, доступности и т.д. довольно широкое распространение в качестве матриц ра;зличных носителей получили такие . неорганические материалы , как пористое стекло, макропористы кремнеземы, диатомиты, керамики и др.Chemospecific carriers,} Myo reactive thiol groups, are used in various fields of chemistry and biochemistry, for example, for selective chemisorption of heavy metal ions, including for the purification of biological fluids from such ions; for immobilization of proteins and enzymes for the purification of biopolymers by the method of chemospecific (covalent) chromattephaphy, etc. - Thanks to good mechanical strength, resistance to microbial contamination, availability, etc. quite widespread as matrices of different; such carriers have received such. inorganic materials such as porous glass, macroporous silica, diatomite, ceramics, etc.
Известны и SH-содержащие сорбенты на неорганической основе. Такие соединени получают, например, модификацией аминопропилированногоKnown and SH-containing sorbents on an inorganic basis. Such compounds are prepared, for example, by modification of an aminopropylated
макропористого кремнезема (си охрома ) 1-оксо-2-зтокси-3-тиолан-5-оном что дает сорбент емкостью по SHгруппам до 40 мкм/г 1- или обработкой N-ацетилгомоцистеинтиолактоном аминсзпропилированного пористого стекла, что дает сорбент емкостью по SH-группам до 30 мкм/г 2,macroporous silica (oc chrome) 1-oxo-2-ztoxy-3-thiolan-5-one which gives a sorbent with a capacity of SH groups up to 40 μm / g by 1- or treatment with N-acetyl homocysteine thiolactone amine propylated porous glass, which gives a sorbent with a capacity of SH- groups up to 30 microns / g 2,
Известные способы включают обра10 ботку неорганической основы, имеющей привитые функциональные группы, из (йатками тиосодержащих соединений в м гких услови х, как правило, при комнатной температуре в среде раст15 ворител .Known methods include the treatment of an inorganic base having grafted functional groups from (yads of thio-containing compounds under mild conditions, as a rule, at room temperature in a solvent medium.
Известные варианты способов получени тиолсодержащих сорбентов на неорганической основе обладают р 20 дом недостатков: они позвол ют по.лучать производные с- недостаточно высокой емкостью по SH-группам, ассортимент носителей, получаемых известными способами, также ограни25 чен; кроме того, устойчивость при хранении сорбентов со свободной тиольной группой из-за подверженности последней О1шслению невысока, поэтому необходима либо инертна атмэ30 сфера, либо защита SH-групп сорбента последующими химическими превращени ми , Наиболее близким по технической сущности вл етс способ, заключающийс в обработке аминопропилированного макропористого кремнезема в среде сухого апротонного органического растворител (бензола,толуола ) 5-кратным и выше избытком 1-оксо-2-этокси-3-тиолан-5-она в течение б ч при комнатной температуре Ш. манропор истый .г) -йнг - нремнезем Этот способ обладает следующими недостатксьми: -Способ дает возможность получать сорбент емкостью по SH-группам около 40 мкм/г, что составл ет лишь примерно 20% от теоретической, -Способ дает возможность получать производное лишь одной частной структуры (III), т.е. не обладает универсальностью. Кроме того, реакци избытка (II) с (1) осложнена no6o4HbnvQi процессами , трудно поддающимис контро лю и ведущими к нецелесообразному расходованию ценного реактива, реге нерации избытков которого данный способ не предусматривает. Целью изобретени вл етс увели чение емкости сорбентов на неоргани ческой основе по SH- группам и выход конечного продукта, а также расширение ассортимента получаемых струк тур сорбентов. Указанна цель достигаетс тем, что в качестве неорганической основ используют соединение общей формулы P-R-X, где Р - макропористый кремнезем (си лохром), диатомит (хромосор макропористый кремнезем, п крытый окисью алюмини (алю сил) ; R - -(СН)- -(CH2)a-NHCO-CH2 -(CH-2)a-NHCO-(CH2)2 -, -(CH2)a-NHCO-CHz-NHCO-(CH2 полиакрилова кислота, пол акрил-К- миноэтиламиду X - -NHj, -COOY, где Y - карбО имид, N-сукдинимидил, Ч нитрофенил, этоксикарбонил качестве тиосодержащего соединени спользуют соединение общей формулы , 1 где R: -CHj-, -СН{СНз)-, -CHjCH,-, -CHjCHCNHCOCH)-, (СООСНз); X - указано выше, а обработку провод т в органической или водной среде при соотношении количества функциональных групп неорганической основы и количества тиосодержащего соединени (в мол х) 1: 1-20 при в течение 1-24 ч с последующей обработкой полученного соединени восстанавливающим агентом. Согласно изобретению описываетс способ получени тиолсодержащего сорбента на неорганической основе путем обработки последнего общей . формулы: P-R-X, где Р - макропористый кремнезем (силохром), диатомит ( хромосорб), макропористый кремнезем , покрытый окисью алюмини (алюсил ), а значени R и X определены выше, тиосодержащим соединением общей формулы где значени Rи X определены выше , в органической или водной среде при соотношении количества функционалыйлх групп неорганической основы количества тиосодержащего соединени (в мол х) 1: 1-20 при 0-40°С в течение 1-24 ч с последующей обработкой полученного соединени восстанавливающим агентом, В качестве восстанавливающего агента обычно используют 2-меркаптоэтанол , или борогидрид натри , или дитиотреитол, Механизм описываемого способа заключаетс в следующем. При синтезе сорбента дл введени серы на неорганическую основу примен ют соединени с защищенной тиольной функцией, причем в качестве S-защитных группировок в изобретении используют нитрофенилсульфенильные производные (например, о -нитрофенилсульфенильную группу), которые просто получают по известному методу 3 взаимодействием нитросульфенилхлорида с тиолом в кислой среде fl-б1,+Н -Л-КН« «/ДИЙООН.) iz ж - -К -У1Н z (или d 0 OH) .ЕГ Образующиес смешанные дисульфиды (VI) устойчивы в отсутствие восстановителей и сильных окислителей но легко дают тиолы при восстановлении . Кроме того, S-нитрофенилсул фенильна защита вл етс удобной формой предохранени тиольных функций сорбента от окислени кисл родом воздуха при хранении продукта , Электроно-акцепторное действие ароматической системы позвол ет использовать такие S-защитные груп пировки в качестве активирующих S-S-св зь дл хемоспецифической хр матографии посредством тиолдисульфидного обмена. В качестве исходного тиосодержа щего соединени V используют досту ные вещества: либо меркаптокарбоно вые кислоты, например, тиогликолевую , oi -меркаптопропионовую, N-аце тилцистеин, либо аминотиолы, напри 2-меркаптоэтиламин, метиловый эфир цистеина. Что касаетс способа присоедине ни смешанного дисульфида YI к неор ганической основе, то химизм этой стадии определ етс как структурой исходного тиола V, так и природой функциональных групп неорганической основы, Если например, используетс S-нитрофенилсульфенильное производное меркаптокарбоновой кислоты, то предпочтительнее брать в реакцию ЫН -производное неорганической основы, активиру известным методом , например карбодиимидом, активи рованным эфиром, смешанным ангидридом , карбоксильную группу соединени VI:КО г -f- |р-К-кнео-в- -Й Ш«.р-к-мне о -к- н or ( значени Р, R, R и У указаны выше Если используетс S-нитрофенилсульфенильное производное аминотиола, то предпочтительнее примен ть СООНсодержа1дий носитель, активиру известным методом, например - карбодиимидом , активированным эфиром, смешанным ангидридом, его карбоксил ные группы: P-B-doOY4N H-R- - IK. NO г P-R-eONH-B- 31 Р-K-eONH-R- H {значени Р, R, R и У указаны выше). В реакци х синтеза соединений VIII, 1Х,Х1, и XII согласно изобретению предусматриваетс в основном комнатна ..температура, так как ее повышение , хот и приводит к ускорению процессов, но может оказать нежелательное разрушающее действие на лабильные соединени серы. Поэтому предпочтительнее применение умеренных температур (0-40°С). Врем синтеза определ етс реакционной способностью конкретных соединений, которое по изобретению. равно 1-24 ч, В качестве среды дл проведени реакций используют обычно органические растворители, но возможно применение и водной среды (например , в случае водорастворимого карбодиимида ). При присоединении к неорганической основе S-нитрофенилсульфенильное производное (VII или X) берут в избытке (обычно не более 20-кратного ) , причем избыток реагента легко регенерируетс и может быть использован вновь, что улучшает экономические показатели процесса. Описываемый способ обладает следующими преимуществами: -Дает возможность получать сорбенты с более высокой, по сравнению с прототипом, емкостью по SH-группам , достигающей 90 мкМ/г дл сорбентов без полимерного покрыти и 300 мкМ/г дл сорбентов, модифицированных полимерами. -Способ позвол ет получать широкий ассортимент тиолсодержащих сорбентов на разли.чных неорганических матрицах. -Способ предусматривает использование химических реакций обеспечивающих практически однозначное течение процессов без заметных по-, бочных превращений, что позвол ет подн ть выход целевого продукта тиольных функций, присоединенных к неорганической основе, -Способ предусматривает получение хемосорбентов в удобном дл хранени виде - с защищенной тиольной функцией, котора перед использованием может быть легко высвобожена в м гких услови х. - Способ предусматривает регенеацию избытка наиболее ценного компонента - используемого тиосоержащего соединени .The known variants of the methods for the preparation of thiol-containing sorbents on an inorganic basis have a number of disadvantages: they allow us to produce derivatives with a sufficiently high capacity for SH-groups, the range of carriers obtained by known methods is also limited; In addition, the storage stability of sorbents with a free thiol group is not high due to the last exposure to O1, so either an inert atmosphere is required or the SHb groups of the sorbent are protected by subsequent chemical transformations. The closest to the technical essence is the process consisting in treating the aminopropyl macroporous silica in the medium of dry aprotic organic solvent (benzene, toluene) by 5-fold and higher excess of 1-oxo-2-ethoxy-3-thiolan-5-one for b h at room temperature Sh. manropore true .g) -ingg - nremnezezem method This method has the following disadvantages: - The method makes it possible to obtain a sorbent with a capacity of about 40 µm / g in SH-groups, which is only about 20% of the theoretical value; - The method makes it possible to obtain derivative of only one particular structure (III), i.e. does not possess universality. In addition, the reaction of excess (II) with (1) is complicated by no6o4HbnvQi processes, which are difficult to control and lead to the unreasonable expenditure of valuable reagent, the regeneration of which is not provided by this method. The aim of the invention is to increase the capacity of sorbents on an inorganic basis by SH-groups and the yield of the final product, as well as expanding the range of the resulting structure of sorbents. This goal is achieved by using the compound of the general formula PRX as the inorganic base, where P is macroporous silica (silochrome), diatomite (macroporous chromosor silica, covered with alumina (aluminum); R - - (CH) - - ( CH2) a-NHCO-CH2 - (CH-2) a-NHCO- (CH2) 2 -, - (CH2) a-NHCO-CHz-NHCO- (CH2 polyacrylic acid, floor acryl-K-minoethylamide X - -NHj , -COOY, where Y is a carbO imide, N-sukdinimidil, H nitrophenyl, ethoxycarbonyl as a thiol-containing compound, use a compound of the general formula, 1 where R: -CHj-, -CH (CH3) -, -CHjCH, -, -CHjCHCNHCOCH) - , (COOCH3); X is as above, and the treatment is carried out in an organic or aqueous medium with a ratio of the number of functional groups of the inorganic base and the amount of the thiol compound (in moles) 1: 1-20 for 1-24 hours, followed by treatment of the resulting compound with a reducing agent. According to the invention, a method for producing a thiol-containing sorbent on an inorganic basis is described by treating the latter with a total. formulas: PRX, where P is macroporous silica (silochrome), diatomite (chromosorb), macroporous silica coated with alumina (aluminum), and the values of R and X are defined above, a thiol-containing compound of the general formula where the values R and X are defined above, in organic or when the ratio of the amount of functional groups of the inorganic base to the amount of thiol-containing compound (in moles) is 1: 1-20 at 0-40 ° C for 1-24 h, followed by treatment of the obtained compound with a reducing agent. Cyclic 2-mercaptoethanol or sodium borohydride or dithiothreitol is used. The mechanism of the described method is as follows. For sorbent synthesis, compounds with a protected thiol function are used to inject sulfur into an inorganic base, and nitrophenyl sulphenyl derivatives (for example, an o-nitrophenyl sulphenyl group) are used as S-protective groups in the invention, which are simply prepared by the known method 3 by reacting nitrosulphenyl chloride with thiol acidic environment fl-B1, + H-L-CH “« / DIONCH.) iz x - –K –H1H z (or d 0 OH). EG The resulting mixed disulfides (VI) are stable in the absence of reducing agents and strong oxidizing agents but easily giveIOLs during recovery. In addition, S-nitrophenylsulphylene protection is a convenient form of protecting the thiol functions of the sorbent from acid oxidation by the air during storage of the product. The electron-acceptor effect of the aromatic system allows such S-protective groups to be used as activating SS-link for chemospecific xr mathematics by thiol-disulfide exchange. As the starting thiol-containing compound V, suitable substances are used: either mercaptocarboxylic acids, for example, thioglycolic, oi-mercaptopropionic, N-acetylcysteine, or aminothiols, for example, 2-mercaptoethylamine, cysteine methyl ester. As regards the method of adding a mixed YI disulfide to an inorganic base, the chemistry of this stage is determined both by the structure of the starting thiol V and the nature of the functional groups of the inorganic base. If, for example, S-nitrophenylsulfenyl derivative of mercaptocarboxylic acid is used, it is preferable to take NH in the reaction derivative of an inorganic base, which is activated by a known method, for example, carbodiimide, activated ether, mixed anhydride, carboxyl group of compound VI: CO g -f- | p-K-kneo-b -Y Sp. P-to-me about -kn or (the values of P, R, R and Y are as indicated above. If S-nitrophenylsulphenyl derivative of aminothiol is used, it is preferable to use a COOH containing media, activated by a known method, for example, ether activated carbodiimide , mixed anhydride, its carboxyl groups: PB-doOY4N HR- - IK. NO g PR-eONH-B- 31 P-K-eONH-R-H (P, R, R and Y values are as described above). In the synthesis reactions of compounds VIII, 1X, X1, and XII, according to the invention, mainly room temperature is envisaged, since its increase, although it accelerates the processes, but can have an undesirable destructive effect on the labile sulfur compounds. Therefore, it is preferable to use moderate temperatures (0-40 ° C). The synthesis time is determined by the reactivity of specific compounds, which is according to the invention. equal to 1-24 h. Organic solvents are usually used as the medium for carrying out the reactions, but it is also possible to use an aqueous medium (for example, in the case of water-soluble carbodiimide). When attached to an inorganic base, the S-nitrophenylsulfenyl derivative (VII or X) is taken in excess (usually not more than 20 times), and the excess reagent is easily regenerated and can be used again, which improves the economic performance of the process. The described method has the following advantages: - It makes it possible to obtain sorbents with a higher, compared to the prototype, capacity in SH-groups, reaching 90 µM / g for sorbents without a polymer coating and 300 µM / g for sorbents modified with polymers. The method allows to obtain a wide range of thiol-containing sorbents on various non-organic inorganic matrices. -The method involves the use of chemical reactions that provide almost unambiguous processes without noticeable side-by-side transformations, which allows to increase the yield of the target product of thiol functions attached to an inorganic basis; The method involves obtaining chemisorbents in a convenient storage form — with a protected thiol function which can be easily released under mild conditions before use. “The method involves the recovery of an excess of the most valuable component — the thiol-containing compound used.
Пример 1. Методика получени тиолсодержа цих сорбентов типа IX.Example 1. Method for producing thiol-containing cych sorbents of type IX.
Отвешенное количество NH,,-производного неорганической основы суспендируют в растворителе и прибавл ют раствор S-нитрофенилсульфенильного соединени VII в 1-20кратном количестве (в мол х) по отношению к числу NHg-rpynn неорганической основы. Суспензию перемешивают 1-24 ч при , затем нерастворимую фазу отдел ют фильтрованием, промывают на фильтре растворителем и сушат в вакуумэксикаторе над СаСЙ2| Объединенные фильтрат и промывки упаривают в вакууме досуха, а из остатка выдел ют непрореагировавший избыток тиосодержащего реагента известными приемами: переосаждением, перекристаллизацией . Восстановление дисульфидных св зей сорбента VIII осуществл ют известными методами.The weighed amount of NH, - derived inorganic base is suspended in a solvent and a solution of S-nitrophenylsulfenyl compound VII is added in 1-20 times the amount (in moles) relative to the number of NHg-rpynn inorganic base. The suspension is stirred for 1-24 hours at, then the insoluble phase is separated by filtration, washed on the filter with a solvent, and dried in a vacuum desiccator over CaCI2 | The combined filtrate and washings are evaporated in vacuo to dryness, and the unreacted excess of the thio-containing reagent is recovered from the residue by known methods: reprecipitation, recrystallization. The reduction of the disulfide bonds of sorbent VIII is carried out by known methods.
например действием избытка 2-мер каптоэтанола, спиртовым раствором ЫаВНд, с помощью дитиотреитола и другими известными методами восстановлени S-S-св зей.for example, the action of an excess of 2-mer of captoethanol, an alcoholic solution of NaBHD, using dithiothreitol, and other known methods for the reduction of S-S bonds.
. Конкретные примеры и услови синтеза продуктов по изложенной методике приведены в табл. 1,. Specific examples and conditions for the synthesis of products according to the method described are given in Table. one,
Пример 2. Методикаполучени тиолсодержащих сорбентов типаExample 2. Methodology for preparing thiol-containing sorbents of the type
g XII.g xii.
Синтез соединений типа XII осуществл ют по такой же методике, что и в примере 1, но с той разницей, что используют производное неорганической основы с активированнойThe synthesis of compounds of type XII is carried out according to the same procedure as in Example 1, but with the difference that the inorganic base derivative is used with activated
5 карбоксильной группой, которое обрабатывают 1-20-кратным количеством (в мол х) по отношению к числу ССОНгрупп неорганической основы тиосодержащего соединени X,5 carboxyl group, which is treated with a 1-20-fold amount (in moles x) relative to the number of CCOH groups of the inorganic base of the thiol-containing compound X,
0 Конкретные примеры и услови синтеза сорбентов по этой методике приведены в табл. 2,0 Specific examples and conditions for the synthesis of sorbents by this method are given in Table. 2,
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782669297A SU771106A1 (en) | 1978-10-02 | 1978-10-02 | Method of preparing thiol-containing sorbents |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782669297A SU771106A1 (en) | 1978-10-02 | 1978-10-02 | Method of preparing thiol-containing sorbents |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU771106A1 true SU771106A1 (en) | 1980-10-15 |
Family
ID=20787383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782669297A SU771106A1 (en) | 1978-10-02 | 1978-10-02 | Method of preparing thiol-containing sorbents |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU771106A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4801726A (en) * | 1986-04-15 | 1989-01-31 | Northeastern University | Repetitive hit-and-run immunoassay and stable support-analyte conjugates; applied to T-2 toxin |
EP0937682A1 (en) * | 1998-02-23 | 1999-08-25 | Eastman Kodak Company | Aluminosilicate organic inorganic polymer |
-
1978
- 1978-10-02 SU SU782669297A patent/SU771106A1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4801726A (en) * | 1986-04-15 | 1989-01-31 | Northeastern University | Repetitive hit-and-run immunoassay and stable support-analyte conjugates; applied to T-2 toxin |
EP0937682A1 (en) * | 1998-02-23 | 1999-08-25 | Eastman Kodak Company | Aluminosilicate organic inorganic polymer |
FR2775277A1 (en) * | 1998-02-23 | 1999-08-27 | Eastman Kodak Co | NEW ORGANIC-INORGANIC SULFUR ALUMINOSILICATE POLYMER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lee et al. | Developments in the biomimetic chemistry of cubane-type and higher nuclearity iron–sulfur clusters | |
Dalapati et al. | A cerium-based metal–organic framework having inherent oxidase-like activity applicable for colorimetric sensing of biothiols and aerobic oxidation of thiols | |
AU722740B2 (en) | Methods for the preparation of resins with ligands attached thereto through a linking group comprising sulfide, sulfoxide, sulfone or sulfonate functionality | |
US20060251610A1 (en) | Structure for separation of physiologically active agent and method for recovering physiologically active agent | |
JP2013035840A (en) | Ruthenium complex ligand, ruthenium complex, supported ruthenium complex catalyst, and preparing method and use therefor | |
JPS6048703B2 (en) | Support for chromatography and its preparation method | |
Pini et al. | Heterogeneous catalytic asymmetric dihydroxylation of olefins: a new polymeric support and a process improvement | |
SU771106A1 (en) | Method of preparing thiol-containing sorbents | |
KR20040072810A (en) | Silica gel bonded with cucurbiturils | |
WO1992015617A1 (en) | Separating agent | |
Sliwa et al. | Calixarene complexes with soft metal ions | |
JPH0288586A (en) | Organic functional betaine modified siloxane and its production | |
JPS6239997B2 (en) | ||
Far et al. | Polymer-bound self-folding cavitands | |
Lüning | Concave reagents | |
JP2004300328A (en) | Functional polymer compound and biosensor using the same | |
US7173156B1 (en) | Thioacetate deprotection | |
Movassagh et al. | A new and efficient protocol for preparation of thiol esters from carboxylic acids and thiols in the presence of 2-(1H-benzotriazole-1-yl)-1, 1, 3, 3-tetramethyluronium tetrafluoroborate (TBTU) | |
Mondal et al. | Activated Neutral Alumina as a Simple and Reusable Catalyst for the Synthesis of N, N‐Bis [(alkyl/arylthio) methyl] amines: A Solid‐Supported Protocol Under Solvent‐Free Conditions | |
CN106669823B (en) | A kind of high catalytic activity and the laccase micella of stability and preparation method thereof | |
CN110100004B (en) | Synthesis of functionalized cyclic dithiocarbamic acid or ester | |
Lerond et al. | Surface immobilized azomethine for multiple component exchange | |
Bartling et al. | A convenient new method of enzyme immobilization | |
SU687065A1 (en) | Disulfoacids 4,4', 4'',4'' of tetra-substituted cobalt phthalocyanine as catalyst of oxidizing thiolcompunds with molecular oxygen | |
DE69622133D1 (en) | Process for the preparation of imidazole derivatives |