Макрофомиевая кислота - Macrophomic acid

Макрофомиевая кислота
Macrophomic acid.svg
Имена
Предпочтительное название IUPAC
4-ацетил-3-метокси-5-метилбензойная кислота
Систематическое название ИЮПАК
4-этаноил-3-метокси-5-метилбензолкарбоновая кислота
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
Характеристики
C11ЧАС12О4
Молярная масса208,21 г / моль
Точка кипения385,3 ± 42,0 ° С
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Макрофомиевая кислота грибок метаболит изолированные от грибок Макрофома коммелиная. В фермент макрофомат-синтаза превращает 5-ацетил-4-метокси-6-метил-2-пирон в 4-ацетил-3-метокси-5-метилбензойную кислоту (макрофомиевую кислоту) через необычный межмолекулярный Реакция Дильса-Альдера (Схема 1).[1] Путь образования макрофомиевой кислоты предполагает, что фермент представляет собой природную альдеразу Дильса.[2] Формирование этого типа ароматный кольцевое соединение обычно протекает через шикимат и поликетид пути; однако производство макрофомовой кислоты макрофоматсинтазой протекает совершенно иначе. Изучение производства макрофомовой кислоты возможным природным ферментом Дильса-Альдеразы важно для понимания механизмов каталитического действия ферментов. Затем эти знания можно применить к органическому синтезу.[3]

Схема 1 macrophomic acid.gif

Биосинтез

Биосинтез макрофомовой кислоты катализируется ферментом макрофоматсинтазой. Необычная многоступенчатая конверсия 5-ацетил-4-метокси-6-метил-2-пирона (3) в макрофомиевую кислоту, как полагают, происходит либо по согласованной реакции Дильса-Альдера, либо по недавно предложенной двухступенчатой ​​последовательности Михаэля-альдола.[4] Последовательность Михаэля-альдола включает Реакция присоединения Майкла и альдольная конденсация. Фактический путь еще полностью не изучен. При превращении 2-пирона (3), оксалоацетат (1) декарбоксилируется с образованием энолировать который координируется с Mg2+ металлический центр (2) найдено в активный сайт фермента. Затем координированный енолят можно либо присоединить к 2-пирону (3) по пути Михаэля-Альдола или Дильса-Альдера. Оба пути включают бициклический промежуточный продукт (4).

В пути Михаэля-Альдола (Схема 2), Координированный енолят оксалоацетата выполняет присоединение Михаэля к кольцу пирона с образованием промежуточного 4. Затем этот промежуточный продукт подвергается альдольной конденсации с образованием предлагаемого бициклического промежуточного продукта (5). Наконец, это бициклическое соединение подвергается декарбоксилированию с образованием промежуточного соединения. 6 и дегидратация с образованием макрофомовой кислоты (7).[4]

Образование енолата оксалоацетата.gif

Схема 2 macrophomic acid.gif

В механизме Дильса-Альдера для биосинтеза макрофомовой кислоты (Схема 3) оксалоацетат декарбоксилируется с образованием енолятного комплекса с Mg2+. Затем енолятный комплекс присоединяется к пирону посредством согласованной реакции Дильса-Альдера с образованием бициклического промежуточного соединения (8). Затем, как и в последовательности Михаэля-альдола, бициклический промежуточный продукт декарбоксилируется и дегидратируется с образованием макрофомовой кислоты (9).[4] Этот путь считается действительным механизмом; однако, согласно расчетам QM / MM, кажется, что последовательность Михаэля-Альдола является более предпочтительной с энергетической точки зрения. Также были трудности с выделением ключевых промежуточных продуктов для любого из предложенных путей.[2]

Механизм Дильса-Ольги.png

Рекомендации

  1. ^ Оикава Х., Яги К., Ватанабэ К., Хонма М., Итихара А. (1997). «Биосинтез макрофомовой кислоты: вероятное участие межмолекулярной реакции Дильса – Альдера». Chem. Commun. (1): 97–98. Дои:10.1039 / a607412j.
  2. ^ а б Серефимов, J.M .; Westfeld, T .; Meier B.H .; Хилверт Д. (2007). «Захват и структурное выяснение промежуточного звена в пути реакции макрофомата синтазы». Варенье. Chem. Soc. 129 (31): 9580–9581. Дои:10.1021 / ja073087y. PMID  17636922.
  3. ^ Watanabe, K .; Mie, T .; Ichihara, A .; Oikawa, H .; Хонма, М. (2000). «Подробный механизм реакции макрофомат-синтазы». J. Biol. Chem. 275 (49): 38393–38401. Дои:10.1074 / jbc.M003119200. PMID  10984474.
  4. ^ а б c Серафимов, Дж. М .; Lehmann, H.C .; Oikawa, H .; Хилверт, Д. (2007). "Мутагенез активного сайта предполагаемой макрофомат-синтазы Дильса-Альдеразы". Chem. Commun. (17): 1701–1703. Дои:10.1039 / b703177g. PMID  17457413.