- A+
茶黄素类化合物是由邻苯二酚型儿茶素与连苯三酚型儿茶素通过B环氧化缩合形成的具有苯骈卓酚酮结构的一类化合物的总称。其中连苯三酚型B环最终脱羧形成七元环卓酚酮,而邻苯二酚型B环反应前后构型保持不变,因此连苯三酚型B环在该类化合物形成中具有重要作用。目前,普遍认为二环[3.2.1]辛烷中间体(bicyclo[3.2.1]octane-type intermediate,BOI)是苯骈卓酚酮衍生物形成的关键中间体,但该中间体到底是如何形成的并不清楚。近来,西南大学食品学院茶学系丁阳平课题组以最能体现儿茶素类B环差异的最简单化合物邻苯二酚(catechol, CC)及焦性没食子(pyrogallol,PG,又名连苯三酚)为底物,在BOI逆合成分析(retrosynthetic analysis)的基础上借助计算化学研究该中间体的形成机制。
图 1 BOI形成机制 PG能被多酚氧化酶、部分化学氧化剂及邻醌氧化形成羟基邻醌1a。课题组推测反应液中应该存在1a的同分异构体1b,随后通过计算化学得到证实。1a和1b为一对互变异构体,两者通过过渡态1d(transition state, TS)相互转化。根据过渡态的动画演示发现,其中一个质子在C2、C3和C4之间进行移动,因此进一步推测1a的可能存在另一个同分异构体1c。1c具有两个碳负离子,亲核性强,能与邻醌2a(或1a)通过1,6-加成生成BOI(或化合物4)。其中认为1c中2-OH在该反应中发挥关键作用,首先该羟基氢与邻醌(2a)的一个羧基形成分子内氢键,分子内氢键的形成进一步增加了两个碳负离子的亲核性,能加速反应的进行。同时分子内氢键的形成也限制了该反应只能发生在邻醌(2a)3,4位上,从而不会形成相应的同分异构体3b,甚至3a。该理论很好地解释了BOI的结构类型及形成机制,为进一步深入研究茶黄素类化合物的形成机制奠定基础。 论文信息 Effective Enzymatic Synthesis of Benzotropolone and Formation Mechanism of Its Bicyclo[3.2.1]octane-type Intermediate Prof. Dr. Yangping Ding, Zhijiang Gao, Jinjin Jian, Prof. Dr. Bingcan Chen 文章的第一作者为西南大学食品科学学院茶学系副研究员丁阳平。 Asian Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ajoc.202300327

目前评论: