The Miracle Solvent

För dem som undrar så fungerade mina kopparreaktioner häromdagen utmärkt. De började med en vacker blå färg (kopparjodid och en aminosyra i ren DMSO – om det inte är blått blir det kanske grönt, och om det inte är någon av dem har du gjort något fel). Naturligtvis stannar inte färgen kvar. Kopparn hamnar som en del av ett lilabrunt slam som måste filtreras bort från blandningen, vilket är den största nackdelen med dessa Ullman-reaktioner, oavsett hur folk försöker skrubba upp dem för det artiga sällskapet.
Och DMSO är den andra nackdelen, eftersom man måste tvätta bort det där med en massa vatten. Det är ett av de lösningsmedel som alla har hört talas om, även om de har sovit under kemin i gymnasiet. Men det är inget som vi använder särskilt mycket vid reaktioner, eftersom det är något av en plåga. Den löser upp det mesta, vilket är en bra egenskap, men tillsammans med den kommer förmågan att förorena det mesta. Om din produkt är ganska fet och opolär kan du dela upp reaktionen mellan vatten och något mer organiskt lösningsmedel (eter är vad jag använde den här gången) och tvätta runt mycket. Men om din produkt är riktigt polär kan det bli en lång eftermiddag.
Den där mäktiga lösningen är något du måste se upp för om du spiller på dig själv, förstås. DMSO är känt för att tränga in i huden (nej, jag har ingen aning om det gör något för artrit). Och även om många av mina föreningar inte är särskilt fysiologiskt aktiva vill jag helst inte dosera mig själv med dem för att kontrollera dessa siffror. I den extrema änden av skalan är en lösning av cyanid i DMSO potentiellt mycket farlig. Jag har gjort sådana cyanidreaktioner många gånger, men alltid medan jag var uppmärksam på den aktuella uppgiften.
Det ställe där DMSO verkligen används är i förvaret av föreningar. Den där egenskapen att den löser upp allting är praktisk när man har några hundratusen föreningar att hantera. Standardmetoden sedan några år tillbaka har varit att förvara föreningar i frysen i en viss bestämd koncentration i DMSO – lösningsmedlet fryser lätt, ungefär där vatten gör det (Inte så! Jag har faktiskt sett i frysa i ett kyligt labb ett par gånger, nu när jag påminns om det i kommentarerna till det här inlägget. Ren DMSO stelnar runt 17 till 19 C, vilket är ungefär 64 F C – dock lite lägre med de där screeningföreningarna lösta i det).
Men det finns problem. För det första är DMSO inte inert. Det är en annan anledning till att det inte används så mycket som lösningsmedel i laboratorier; det finns många reaktionsförhållanden under vilka det inte skulle kunna motstå att ansluta sig till festen. Man kan oxidera saker genom att lämna dem i DMSO öppet för luft, vilket inte är vad man vill göra med en samling av screeningmaterial, så folket där hanterar så mycket som möjligt under kväve. Föreningar som ligger slarvigt i DMSO tenderar att bli gula, vilket är på väg till rött, vilket är på väg till brunt, och det finns inga rena bruna mirakelmediciner.
En annan svårighet är kärleken till vatten. Öppna DMSO-behållare drar in vatten direkt från luften, och några slarviga frys/tiningcykler med en screeningplatta kommer inte bara att förstöra dina noggrant utarbetade koncentrationer, det kan mycket väl också börja krascha dina föreningar ur lösningen. De mindre polära ämnena kommer att börja bestämma sig för att ren DMSO är en sak, men 50/50 DMSO/vatten är något helt annat. Så du vill inte bara arbeta under kväve, om du kan, utan även under torrt kväve, och du vill se till att plattorna är väl förseglade när de ligger i frysen. (Som ett alternativ kan du gå vidare och lägga i vatten från början och ta konsekvenserna). Alla dessa farhågor börjar tära på fördelarna med DMSO som universallösningsmedel, men inte riktigt tillräckligt för att hindra folk från att använda det.
Och hur är det med de föreningar som inte löser sig i grejerna? Tja, det är ganska säkert att en liten molekyl som inte kan gå in i DMSO kommer att ha mycket svårt att bli ett läkemedel, och det är också en mycket oattraktiv ledtråd att utgå från. Det är den sortens molekyl som tenderar att gå rakt igenom matsmältningskanalen utan att ens märka att det finns saker som försöker få in den i en lösning. Och när det gäller något som ges i.v., om du inte kan få den att gå in i ren DMSO, hur stor är chansen att du kommer att få den att gå in i någon form av injektionslösning med saltlösning? Eller chansen att det inte kommer att krascha ut i venen och orsaka en omedelbar embolism? Nej, zonen med icke-DMSO-lösliga små organiska ämnen är inte ett bra ställe att jaga. Vi lämnar proteiner utanför, men om någon känner till ett litet molekylärt läkemedel som inte kan gå in i DMSO vill jag gärna höra om det. Taxol, kanske?