ISSN:
0170-2041
Keywords:
Chemistry
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Organic Chemistry
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
Description / Table of Contents:
Synthesis and Reactivity of 8-Substituted 5-Deazaflavines, I. - 8-Nitro- and 8-AminodeazaflavinesThe synthesis and properties of 8-amino-7-methyl-5-deazaisoalloxazine (7d) are reported. This chromophore combines the entirely different properties of the nicotinamide and flavine coenzymes. 7d has been synthesized via the analogous nitro derivative 7b by condensation of 6-chlorouracil with N,4-dimethyl-3-nitroaniline to give 6-(3-nitroanilino)uracil 6b, which is formylated in position 5 by Vilsmeier reaction to yield 9b. Cyclisation is performed with polyphosphoric acid and not in the usual way, in situ by POCl3, because the presence of chloride causes replacement of the nitro group of the highly electron-deficient heteroaromatic system by chlorine to yield chlorodeazaflavines 7c and 8c. However, 9b gives mainly the 6-nitro compound 8b and 6c affords the 6- and 8-chlorodeazaflavines in a ratio of 4:6, whereas 6a reacts regiospecifically to give 7a. In contrast to natural flavine, the chlorine in position 8 of 7c is not substituted by nucleophiles; because 5-deazaflavine is inactivated by addtion of bases in position 5. The 8-aminodeazaflavine chromophore 7d differs distinctly from the other deazaflavines 7a-c, because the 8-amino function is included in the tricyclic resonance. Protonation at N-1 to give 14 (pK = 2.5) does not significantly change the chromophoric system, whereas the dication 13e (pK 〈0) is isoelectronic with the 8-nitrodeazaflavinium cation 13b. Comparision of reactivity of the 8-amino-, 8-methyl-, 8-chloro- and 8-nitrodeazaflavines shows that the hydride activity of the oxidized species increases in the sequence 7d, a, c and b, whereas O2 activity of the reduced species 5 decreases in the same sequence. The rate of photoreduction of 5 is not much faster than of 5a, which is explained by the kinetic control of initial photocomproportionation to the 5,5′-dimer.
Notes:
Es wird über die Synthese und Eigenschaften des 8-Amino-7-methyl-5-desazaisoalloxazins (7d) berichtet, eines Chromophors, welcher die grundverschiedenen Eigenschaften der Nicotinamid- und der Flavin-Coenzyme in sich vereinigt. 7d wird zugänglich über das analoge Nitroderivat 7b durch Kondensation von 6-Chloruracil und N,4-Dimethyl-3-nitroanilin zu dem 6-(3-Nitroanilino)uracil 6b, welches nach Vilsmeier 5-ständig zu 9b formyliert wird. Der Ringschluß zum Tricyclus kann nur mit Polyphosphorsäure und nicht in üblicher Weise in situ mit POCl3 erfolgen, da die Anwesenheit von Chlorid zum Austausch der Nitrogruppe des sehr elektronendefizienten Heteroaromaten gegen Chlor führt. Es entstehen dabei die 8- und 6-Chlordesazaflavine 7c und 8c. Aus 9b erhält man jedoch überwiegend die 6-Nitroverbindung 8b und aus 6c die 6- und 8-Chlordesazaflavine im Verhältnis 4:6, dagegen entsteht aus 6a regiospezifisch 7a. Der 8-Chlor-Substituent von 7c ist nicht nucleophil austauschbar, da das 5-Desazafavin - im Gegensatz zum natürlichen Flavin - Basen zunächst unter Desaktivierung in Position 5 addiert. Der Chromophor der 8-Aminoverbindung 7d unterscheidet sich deutlich von den übrigen Desazaflavinen 7a-c, da die 8-Aminogruppe in die tricyclische Resonanz einbezogen ist. Protonierung an N-1 zu 14 (pK = 2.5) verändert den Chromophor nur wenig, während das Dikation 13e (pK 〈 0) isoelektronisch ist mit dem 8-Nitrodesazaflavinium-Kation 13b. Der Reaktivitätsvergleich der 8-Amino-, 8-Methyl-, 8-Chlor- und 8-Nitrodesazaflavine zeigt, daß die Hydrid-Aktivität der oxidierten Stufen 7d, a, c und b in dieser Reihenfolge zunimmt, während die O2-Aktivität der entsprechenden reduzierten Spezies 5 in derselben Reihenfolge abnimmt. Die Geschwindigkeit der Photoreoxidation von 5d mit O2 ist im Vergleich zu 5a nur wenig schneller, was auf eine kinetische Kontrolle der zunächst eintretenden Photokomproportionierung zum 5,5′-Dimer zurückgeführt wird.
Additional Material:
3 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/jlac.197919791119
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