Tris Base, הידוע גם בשם Tris (hydroxymethylamine) או ברדיקינין, היא תרכובת אורגנית בעלת פונקציות ביולוגיות חשובות. נוסחת המבנה הכימית היא HOCH ₂ (CH ₂ OH) ₂ CH ₂ NH ₂, שהוא אמין אלכוהול טריני עם קבוצת הידרוקסיל אלכוהולית אחת ושתי קבוצות הידרוקסיל אלכוהול ראשוניות. הנוסחה המולקולרית שלו היא C3H8NO3, CAS 77-86-1, עם משקל מולקולרי של 121.1. זה בצורת אבקה גבישית לבנה, חסרת ריח ולא היגרוסקופית. זה יכול לשמש באופן נרחב כחיץ, מפריד ומקבע במחקר ביוכימי. לדוגמה, בניסויים כגון אלקטרופורזה של חלבונים, כרומטוגרפיה וזיהוי של חומצות גרעין וחלבונים, ניתן להשתמש בו כחוצץ לשמירה על יציבות ה-pH תוך הגנה על היציבות של חומצות גרעין וחלבונים. בנוסף, ניתן להשתמש בו גם להכנת תמיסות חלבון בריכוז גבוה, כגון תמיסות אנזימים.
(קישור למוצר: https://www.bloomtechz.com/basic-chemicals/raw-materials/tris-base-powder-cas-77-86-1.html)
בסיס טריס, הידוע גם בשם trimethylaminomethane, הוא חיץ ומגיב ביוכימי חשוב. המבנה המולקולרי שלו הוא כדלקמן:
הנוסחה המולקולרית של בסיס Tris היא C4H11NO3, והמבנה המולקולרי שלו כולל מסגרת של שלושה פחמנים, כאשר כל אטום פחמן מחובר לקבוצת הידרוקסיל (- OH) ולקבוצת אמינו (- NH2). מבנה מולקולרי זה מעניק לבסיס Tris ביצועי חציצה מצוינים ותאימות ביולוגית. במבנה המולקולרי של בסיס טריס, שלוש קבוצות ההידרוקסיל מספקות יכולת חציצה חזקה, מה שהופך את בסיס הטריס לשימוש נפוץ כחומר חציצה בניסויים ביוכימיים. בנוסף, נוכחותן של קבוצות אמינו מעניקה גם לבסיס Tris יישומים פוטנציאליים במערכות ביולוגיות, כגון ויסות ערך ה-pH של מערכות ביולוגיות ומשמש חיץ לאלקטרופורזה חלבונית.
באופן ספציפי, המבנה המולקולרי של בסיס Tris מורכב מקבוצת אמינו אחת (- NH2) ושלוש קבוצות הידרוקסיל (- OH), כפי שמוצג להלן:
טבלה
ביניהם, (CH2) 3 מייצג שרשרת פחמן המורכבת משלושה אטומי פחמן וכמה אטומי מימן.
המבנה המולקולרי של בסיס Tris הופך אותו לשימוש נרחב בתחומי הביוכימיה והביו-רפואה, כגון כחיץ, מגיב אלקטרופורזה, מגיב להתגבשות חלבון וכו'. יישומים אלה מדגימים במלואם את החשיבות והערך של בסיס Tris כמולקולה פונקציונלית.
התגובה של 3-כלורופרופנול עם אתילן אוקסיד בנוכחות נתרן הידרוקסיד ליצירת מתילאמין טרי (2-כלורואתוקס) היא שיטת סינתזה יעילה. תגובה זו דורשת שימוש בממיסים אורגניים, כגון דיכלורומתאן או טטרהידרופורן, כדי להבטיח התקדמות חלקה של התגובה. בינתיים, השליטה בתנאי התגובה היא גם קריטית, כולל טמפרטורת תגובה, זמן תגובה ויחס הזנה.
שלבי סינתזה:
1. הוסף כמות מתאימה של ממס אורגני לבקבוק עם תחתית עגולה, ולאחר מכן הוסף 3-כלורופרופנול ואתילן אוקסיד בשיעור מסוים (כגון יחס מולרי של 1:2) לבקבוק.
2. הוסיפו כמות מתאימה של תמיסת נתרן הידרוקסיד, הפעילו את המערבל המגנטי וערבבו באופן שווה.
3. מחממים את תערובת התגובה לטמפרטורה מסוימת (למשל 50 מעלות) ושומרים אותה בטמפרטורה זו למשך פרק זמן מסוים (למשל 2 שעות). בשלב זה, התגובה תתחיל ותמשיך בהדרגה.
4. לאחר השלמת התגובה, מצננים את תערובת התגובה לטמפרטורת החדר.
5. הפרידו את הנוזל הצלול העליון דרך משפך הפרדה לקבלת מוצרים גולמיים. בשלב זה, ניתן להשתמש בממסים אורגניים מתאימים למיצוי לטיהור נוסף של המוצר.
6. טהר את המוצר הגולמי על ידי כרומטוגרפיה עמודה או התגבשות מחודשת לקבלת המתילאמין הטרי (2-כלורואתוקס) הטהור.
ניתן לבטא את משוואת התגובה הכימית של תגובה זו:
C3H7ClO+2C2H4O+2NaOH → Tri (2-כלורואתוקס) מתילאמין+2H2O+NaCl
ביניהם, NaOH הוא הזרז, H2O הוא מולקולת המים, ו-NaCl הוא נתרן כלורי. תגובה זו כרוכה בתגובת הוספה בין 3-כלורופרופנול לאפוקסיאתאן המזוזת על ידי נתרן הידרוקסיד לייצור מתילאמין טריס (2-כלורואתוקסי). בינתיים, מולקולות מים ונתרן כלורי יופקו בתהליך התגובה.
בסיס טריס היה מסונתז על ידי תגובת אתילן גליקול ומי אמוניה. מערבבים אתילן גליקול ומי אמוניה ומגיבים בתנאי חימום למשך פרק זמן מסוים כדי לקבל תמיסת בסיס Tris. שיטה זו פשוטה לתפעול, אך התשואה נמוכה יחסית.
שלבי סינתזה:
1. מוסיפים כמות מתאימה של תמיסת אתילן גליקול ותמיסת אמוניה (יחס מולארי 2:1) לבקבוק תחתית עגולה, ומערבבים בעזרת בוחש מגנטי.
2. מחממים את תערובת התגובה בתנאי חימום למשך פרק זמן מסוים (בדרך כלל 24 שעות) עד להשלמת התגובה. במהלך תהליך זה, התגובה תיצור בסיס Tris ותוצרי לוואי אחרים. מטרת החימום היא לקדם את התגובה ולהגדיל את התשואה של בסיס טריס.
3. הפרידו את הנוזל העליון והצלול דרך משפך הפרדה לקבלת תמיסת בסיס Tris. בשלב זה, ניתן להשתמש בממסים אורגניים מתאימים למיצוי לטיהור נוסף של בסיס Tris.
4. בתמיסת בסיס Tris שנאספה, ניתן להשתמש בכמות מתאימה של ממס לדילול לקבלת הריכוז הרצוי.
5. לבסוף, ניתן לסנן ולעקר את תמיסת הבסיס של Tris. לדוגמה, ניתן להשתמש במסננים כדי להסיר זיהומים מהתמיסה, או להשתמש בשיטות עיקור מתאימות כדי להבטיח את הסטריליות של התמיסה.
משוואת תגובה כימית
משוואת התגובה לסינתזה של בסיס טריס מאתילן גליקול ומי אמוניה יכולה להתבטא כך:
HOCH2CH2OH+NH3 → N (CH2OH) 3+H2O
ביניהם, HOCH2CH2OH היא הנוסחה המבנית של אתילן גליקול, NH3 היא הנוסחה המולקולרית של אמוניה, N (CH2OH) 3 היא הנוסחה המבנית של בסיס Tris, ו-H2O היא מולקולת המים. בתגובה זו, אתילן גליקול ואמוניה עוברים תגובת הוספה בתנאי חימום, ויוצרים מולקולות בסיס טריס ומים.