Studien in der Flavin-Reihe, XVIII. Die reduktive Alkylierung des Flavinkerns2); Struktur und Reaktivität von Dihydroflavinen†
Studien in der Flavin-Reihe, XVIII. Die reduktive Alkylierung des Flavinkerns2); Struktur und Reaktivität von Dihydroflavinen†
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Studien in der Flavin-Reihe，XVIII。Die reduktive Alkylierung des Flavinkerns2)；
DOI：
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发表时间：
1973
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
F. Müller
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Sandro Ghisla;U. Hartmann;P. Hemmerich;F. Müller
请注意，（异）咯嗪-Gerusts 的还原方法是在原位烷基化珠宝中得到的，主要是完全可自氧化的二氢黄素异构体。二氢黄素异构体的结构和反应（图式 1）。 Uberraschender Weise erfolgt die basenkatalysierte elektropicile Alkylierung der DiHydroflavine nicht zuerst ladungskontrolliert am Pyrimidinkern (Positionen 1–4, Schema 2), sondern Grenzorbital-kontrolliert am Bruckenkohlenstoff 4a und an der nicht basicchen und nicht aziden NH-Funktion 5. Mit kleinen Alkylresten tritt sogar schnelle Doppelsubstitution an N(5) unter Ausbildung cines neuartigen mesoionischen Systems ein. — Diese Reaktivitat erklart sich aus der durch Antiaromatizitat bedingten Winkelung des 1,5-二氢黄素系统。稳定的 C(4a)- 和 N(5)-单烷基-、4a,5- 和 5,5-二烷基-如 5,5,O(2α)-三烷基-二氢黄素 的组成（表 3）和特性。 — Die UV-、IR-和 NMR-spektroskopischen sowie die Saure-Basen-Eigenschaften der Alkyldihydroflavine werden beschrieben (Abb. 1-4)；产品再氧化wurden analysiert，insbesondere im Hinblick auf die Wanderungs- und Abgangsfahigkeit der eingefuhrten Alkylreste in den verschiedenen Redoxzustanden (Tab. 2)。 Je nach Art 和 Grose der 5-standigen Alkyl-substituenten konnen 5-Alkylflavosemichinone、5-Alkylflavochinium-Salze 和 deren 4a- Pseudobasen Gefast werden。 — Die gefundenen werden werden distutiert als Modelle von Zwischenprodukten der bislang mechanistisch so gut wie unverstandenen Flavin-abhangigen biologischen SubstratdeHydrierung。
黄素系列研究，XVIII1)。 — 黄素核的还原烷基化2)；二氢黄素的结构和反应性）
已经研究了还原(异)咯嗪核的已知方法和新方法，特别是所形成的二氢黄素异构体的原位烷基化。对异构二氢黄素的结构和氧亲和力进行了比较（方案 1）。令人惊讶的是，碱催化的二氢黄素亲电烷基化优选以与非碱性和非酸性NH-官能团5竞争的前线轨道控制反应发生在桥碳4a处，而不是以电荷控制模式发生在嘧啶亚核中（方案2）。此外，观察到小烷基残基在 N(5) 处快速双取代，导致形成新型介离子系统。 — 这种特殊的反应性可以通过二氢黄素系统的反芳香性来解释，该反芳香性导致分子沿 N(5)、N(10) 轴折叠。稳定的 C(4a)-和 N(5)-单烷基-、4a,5-和 5,5-二烷基-以及 5,5,O(2α)-三烷基二氢黄素已被分离（表 3）并进行表征。 — 描述了烷基二氢黄素的紫外、红外和核磁共振光谱以及酸碱性质（图 1-4），并分析了其再氧化产物，特别关注烷基残基在核的各种氧化还原状态下的迁移和离去基团性质（表 2）。根据N(5)-烷基取代基的种类和大小，可以分离5-烷基黄酮半醌、5-烷基黄酮醌盐和相应的4α-假碱基。 — 这些性质是针对黄素依赖性生物底物脱氢及其中间体进行讨论的，其性质至今仍很难被理解。
Bekannte und neue Methoden der Reduktion des (Iso)alloxazin-Gerusts wurden getestet im Hinblick auf die Alkylierung in situ der jeweils gebildeten, meist stark autoxidablen Dihydroflavin-Isomeren. Struktur und Reaktivitat der isomeren Dihydroflavine wurden verglichen (Schema 1). Uberraschender Weise erfolgt die basenkatalysierte elektrophile Alkylierung der Dihydroflavine nicht zuerst ladungskontrolliert am Pyrimidinkern (Positionen 1–4, Schema 2), sondern Grenzorbital-kontrolliert am Bruckenkohlenstoff 4a und an der nicht basischen und nicht aziden NH-Funktion 5. Mit kleinen Alkylresten tritt sogar schnelle Doppelsubstitution an N(5) unter Ausbildung cines neuartigen mesoionischen Systems ein. — Diese Reaktivitat erklart sich aus der durch Antiaromatizitat bedingten Winkelung des 1,5-Dihydroflavin-Systems. Stabile C(4a)- und N(5)-Monoalkyl-, 4a,5- und 5,5-Dialkyl- sowie 5,5,O(2α)-Trialkyl-dihydroflavine wurden getrennt (Tab. 3) und charakterisiert. — Die UV-, IR- und NMR-spektroskopischen sowie die Saure-Basen-Eigenschaften der Alkyldihydroflavine werden beschrieben (Abb. 1–4); die Produkte ihrer Reoxidation wurden analysiert, insbesondere im Hinblick auf die Wanderungs- und Abgangsfahigkeit der eingefuhrten Alkylreste in den verschiedenen Redoxzustanden (Tab. 2). Je nach Art und Grose der 5-standigen Alkyl-substituenten konnen 5-Alkylflavosemichinone, 5-Alkylflavochinonium-Salze und deren 4a- Pseudobasen gefast werden. — Die gefundenen Eigenschaften werden diskutiert und interpretiert als Modelle von Zwischenprodukten der bislang mechanistisch so gut wie unverstandenen Flavin-abhangigen biologischen Substratdehydrierung.
Studies in the Flavin Series, XVIII1). — Reductive Alkylation of the Flavin Nucleus2); Structure and Reactivity of Dihydroflavinsa)
Known and new methods for the reduction of the (iso)alloxazine nucleus have been studied with special regard to in situ alkylation of the dihydroflavin isomers formed. Structure and oxygen affinity of the isomeric dihydroflavins have been compared (Scheme 1). Surprisingly, the base catalyzed electrophilic alkylation of dihydroflavin occurs preferably in a frontier orbital controlled reaction at the bridge carbon 4a in competition with the non-basic and non-acidic NH-function 5, and not in a charge controlled mode in the pyrimidine subnucleus (Scheme 2). Moreover, with small alkyl residues a rapid double substitution at N(5) is observed leading to the formation of a novel mesoionic system. — This peculiar reactivity is explained by the antiaromaticity of the dihydroflavin system which leads to a folding of the molecule along the N(5),N(10)-axis. Stable C(4a)-and N(5)-monoalkyl-, 4a,5-and 5,5-dialkyl-as well as 5,5,O(2α)-trialkyldihydroflavins have been separated (Table 3) and characterized. — The UV-, IR-, and NMR-spectroscopic as well as acid-base properties of the alkyldihydroflavins are described (Fig. 1–4) and the products of their reoxidation have been analyzed with special regard to the migrational and leaving group properties of the alkyl residues in the various redox states of the nucleus (Table 2). Depending upon the kind and size of N(5)-alkyl substituents it is possible to isolate 5-alkylflavosemiquinones, 5-alkylflavoquinonium salts and the corresponding 4a-pseudobases. — These properties are discussed with respect to flavin dependent biological substrate dehydrogenation and its intermediates, the nature of which remains hardly understood up to the present day.