3-Гидроксизоникотиновый альдегид
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
3-Гидроксизоникотиновый альдегид | |
| Другие имена
3-гидрокси-4-пиридинкарбоксальдегид
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.238.477 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики [ 1 ] | |
| С 6 Н 5 Н О 2 | |
| Молярная масса | 123.111 g·mol −1 |
| Плотность | 1,327 г/см 3 |
| Температура плавления | 126–128 ° C (259–262 ° F; 399–401 К) |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
| |
| Предупреждение | |
| Х302 , Х315 , Х319 , Х335 | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
3-Гидроксизоникотиновый альдегид ( HINA ), также известный как 3-гидроксипиридин-4-карбоксальдегид , представляет собой производное пиридина с гидроксильными и альдегидными заместителями. был изучен как простой аналог витамина B6 Он . В 2020 году сообщалось, что он имеет самую низкую молекулярную массу среди всех красителей , проявляющих зеленую флуоресценцию . [ 2 ] [ 3 ]
Подготовка
[ редактировать ]3-Гидроксизоникотиновый альдегид был впервые получен в 1958 году окислением 3-гидрокси-4-пиридинметанола диоксидом марганца . [ 1 ] Сообщалось также об альтернативных синтезах. [ 4 ] [ 5 ]
Спектроскопические свойства
[ редактировать ]Спектр поглощения HINA был предметом исследований, начиная с 1950-х годов, из-за его связи с витамином B 6 и пиридоксалем , простым аналогом которых он является. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] Однако его флуоресцентные свойства не были описаны до 2020 года. Он примечателен наличием флуорофора зеленого излучения с длиной волны максимального излучения (λ em,max ) при 525 нм в водном растворе при щелочном pH , что делает его соединением с самой низкой молекулярной массой. вес для отображения этого свойства. [ 2 ] В кислых растворах флуоресценция менее интенсивна и становится синей; соединение имеет изобестические точки при 270 и 341 нм. [ 3 ]
Молекулярной основой наблюдаемых свойств является наличие двухтактного флуорофора, характерного для многих флуоресцентных и люминесцентных соединений. [ 10 ] При pH выше 7,1 в водных растворах HINA находится в анионной форме с пиком поглощения при 385 нм и пиком эмиссии при 525 нм. Анион содержит всего 13 атомов с молекулярной массой 122 Да . Квантовый выход излучения составляет 15%, время жизни излучения 1,0 нс. Наблюдаемый стоксов сдвиг 6900 см −1 характерно для двухтактных красителей. [ 3 ]
Использование
[ редактировать ]В механистических исследованиях витамина B 6
[ редактировать ]HINA используется в качестве аналога пиридоксаль-5'-фосфата , активной формы кофермента витамина B6 . Это особенно хороший имитатор фермент-связанной формы этого соединения, лучше, чем витамин или пиридоксаль. [ 11 ] Ферментативный механизм включает образование имина , дающего основание Шиффа , и такие производные HINA с аминокислотами были изучены на предмет их кинетики реакции . [ 7 ] что привело к пониманию ферментов, которые используют пиридоксаль-5-фосфат. [ 1 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]
В качестве красителя
[ редактировать ]
Стабильные красители с низкой молекулярной массой, растворимые в воде, применимы в биологических системах. [ 2 ] [ 14 ] [ 15 ] HINA использовалась для обнаружения и количественного определения присутствия цистеина в водных растворах. [ 3 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Хайнерт, Дитрих; Мартелл, Артур Э. (1958). «Исследования пиридоксина и аналогов пиридоксаля — I». Тетраэдр . 3 : 49–61. дои : 10.1016/S0040-4020(01)82610-7 .
- ^ Jump up to: а б с Козенс, Том (16 декабря 2020 г.). «Флуоресцентная молекула бьет рекорд размера среди красителей, излучающих зеленый цвет» . chemistryworld.com . Проверено 3 декабря 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Канг, Руи; Таламини, Лаура; д'Эсте, Элиза; Эстеван, Бьянка Мартинс; Де Кола, Луиза; Клоппер, Вим; Бидерманн, Франк (2021). «Открытие рекордного размера флуорофора с зеленым излучением: маленький, меньший, HINA» . Химическая наука . 12 (4): 1392–1397. дои : 10.1039/d0sc05557c . ПМК 8179180 . ПМИД 34163902 .
- ^ О'Лири, Мэрион Х.; Пейн, Джеймс Р. (1971). «Аналоги витамина В6. Улучшенный синтез 3-гидроксипиридин-4-карбоксальдегида». Журнал медицинской химии . 14 (8): 773–774. дои : 10.1021/jm00290a026 . ПМИД 5114077 .
- ^ Прасад, Арканзас; Субрахманьям, М. (1991). «Парофазное окисление при получении 3-гидроксипиридин-4-карбоксальдегида: аналог витамина B6». Журнал молекулярного катализа . 65 (3): L25–L27. дои : 10.1016/0304-5102(91)85059-Б .
- ^ Накамото, Кадзуо; Мартелл, А.Е. (1959). «Аналоги пиридоксина и пиридоксаля. IV. Ультрафиолетовые спектры и равновесия растворов 3-метоксипиридин-2 (и 4-)-альдегидов и 3-гидроксипиридин-2 (и 4-)-альдегидов». Журнал Американского химического общества . 81 (22): 5863–5869. дои : 10.1021/ja01531a006 .
- ^ Jump up to: а б Диксон, Джек Э.; Брюс, Томас К. (1973). «Сравнение констант скорости прототропии, катализируемой общим основанием, и рацемизации альдиминовых разновидностей, образованных из 3-гидроксипиридин-4-карбоксальдегида и аланина». Биохимия . 12 (23): 4762–4766. дои : 10.1021/bi00747a031 . ПМИД 4773854 .
- ^ Харрис, К.; Джонсон, Р.; Мецлер, Д. (1976). «Анализ формы полос и разрешение электронных спектров пиридоксальфосфата и других 3-гидроксипиридин-4-альдегидов». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 421 (2): 181–194. дои : 10.1016/0304-4165(76)90284-1 . ПМИД 1252466 .
- ^ Санс, Дионисия; Перона, Альмудена; Кларамунт, Роза М.; Эльгеро, Хосе (2005). «Синтез и спектроскопические свойства оснований Шиффа, полученных из 3-гидрокси-4-пиридинкарбоксальдегида». Тетраэдр . 61 : 145–154. дои : 10.1016/j.tet.2004.10.036 .
- ^ Вильгельмссон, Маркус; Тор, Ицхак, ред. (16 апреля 2016 г.). Флуоресцентные аналоги биомолекулярных строительных блоков: конструкция и применение . Уайли. стр. 257–280. ISBN 978-1118175866 .
- ^ Jump up to: а б Френч, Тайер К.; Олд, Дэвид С.; Брюс, Томас К. (1965). «Каталитические реакции с участием азометинов. V. Скорость и равновесие образования имина с 3-гидроксипиридин-4-альдегидом и аминокислотами». Биохимия . 4 : 77–84. дои : 10.1021/bi00877a014 . PMID 14285248 .
- ^ Мэйли, Джон Р.; Брюс, Томас К. (1970). «Каталитические реакции с участием азометинов. XII. Трансаминирование хлорида 1-метил-3-гидрокси-4-формилпиридиния». Архив биохимии и биофизики . 136 (1): 187–192. дои : 10.1016/0003-9861(70)90340-1 . ПМИД 5417614 .
- ^ Элиот, Эндрю С.; Кирш, Джек Ф. (2004). «Пиридоксальфосфатные ферменты: механистические, структурные и эволюционные соображения». Ежегодный обзор биохимии . 73 : 383–415. doi : 10.1146/annurev.biochem.73.011303.074021 . ПМИД 15189147 .
- ^ Пина, Фернандо; Мело, Мария Дж.; Лайя, Сезар АТ; Парола, А. Хорхе; Лима, Жоау К. (2012). «Химия и применение соединений флавилия: несколько цветов». Обзоры химического общества . 41 (2): 869–908. дои : 10.1039/C1CS15126F . ПМИД 21842035 .
- ^ Лавис, Люк Д. (2017). «Обучаем старым красителям новым трюкам: биологические зонды, построенные из флуоресцеинов и родаминов» . Ежегодный обзор биохимии . 86 : 825–843. doi : 10.1146/annurev-biochem-061516-044839 . ПМИД 28399656 .