1,3-dihydroxy-2-heptanone | 1225200-70-3

• 分子结构分类: 有机化合物 - 脂质和类脂质分子 - 脂肪酰基
• 英文名称: 1,3-dihydroxy-2-heptanone
• 英文别名: (3S)-1,3-dihydroxyheptan-2-one；1,3-dihydroxyheptan-2-one
• CAS: 1225200-70-3
• 化学式: C₇H₁₄O₃
• 分子量: 146.186
• InChiKey: MDPWDVLAQSMOFQ-LURJTMIESA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.5
• 重原子数：
  10
• 可旋转键数：
  5
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.86
• 拓扑面积：
  57.5
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  3

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  1,3-dihydroxy-2-heptanone 、 三氟乙酸酐 以 氯仿 为溶剂， 反应 1.0h， 生成
  参考文献：
  名称：

  稳定的转酮醇化酶催化脂肪族细胞周期蛋白的酶促合成

  摘要：

  基于蛋白质结构指导的研究，成功地将源自嗜热脂肪热地芽孢杆菌（TK gst）的热稳定转酮醇酶进行了工程改造，以合成具有不同碳主链长度（C 5 -C 10）的脂族酰基。鉴定出有效的TK gst变体具有增强的活性，可用于脂族醛作为受体的底物组合以及脂族丙酮酸同系物作为供体。TK gst单一变体L382F能够有效地催化酮基从羟基丙酮酸转移到所有目标脂肪族醛（C 3 -C 8）得到相应的1,3-二羟基酮，并具有良好的收率和出色的对映选择性。先前为改善脂族丙酮酸同系物的利用率而设计的H102L / H474S突变与F435I交换的结合产生了新的变体H102L / H474S / F435I，该变体能够将2-氧代丁酸和2-氧戊酸的酰基转移到脂族醛，生成单羟基酮。

  DOI：

  10.1002/cctc.202001160
• 作为产物：
  描述：

  正戊醛 、 Lithium hydroxypyruvate 在 magnesium(II) chloride hexahydrate 、 3-[(4-氨基-2-甲基-5-嘧啶基)甲基]-4-甲基-5-[4,6,6-三羟基-4,6-二氧-3,5-二氧-4,6-二磷(五)己-1-基]噻唑-3-鎓 、 transketolase from Geobacillus stearothermophilus variant L₃₈₂F 作用下， 以 水 为溶剂， 反应 24.0h， 以44%的产率得到1,3-dihydroxy-2-heptanone
  参考文献：
  名称：

  稳定的转酮醇化酶催化脂肪族细胞周期蛋白的酶促合成

  摘要：

  基于蛋白质结构指导的研究，成功地将源自嗜热脂肪热地芽孢杆菌（TK gst）的热稳定转酮醇酶进行了工程改造，以合成具有不同碳主链长度（C 5 -C 10）的脂族酰基。鉴定出有效的TK gst变体具有增强的活性，可用于脂族醛作为受体的底物组合以及脂族丙酮酸同系物作为供体。TK gst单一变体L382F能够有效地催化酮基从羟基丙酮酸转移到所有目标脂肪族醛（C 3 -C 8）得到相应的1,3-二羟基酮，并具有良好的收率和出色的对映选择性。先前为改善脂族丙酮酸同系物的利用率而设计的H102L / H474S突变与F435I交换的结合产生了新的变体H102L / H474S / F435I，该变体能够将2-氧代丁酸和2-氧戊酸的酰基转移到脂族醛，生成单羟基酮。

  DOI：

  10.1002/cctc.202001160

文献信息

• Non-α-hydroxylated aldehydes with evolved transketolase enzymes
  作者：Armando Cázares、James L. Galman、Lydia G. Crago、Mark E. B. Smith、John Strafford、Leonardo Ríos-Solís、Gary J. Lye、Paul A. Dalby、Helen C. Hailes

  DOI：10.1039/b924144b

  日期：——

  Transketolase mutants previously identified for use with the non-phosphorylated aldehyde propanal have been explored with a series of linear and cyclic aliphatic aldehydes, and excellent stereoselectivities observed.

  研究人员用一系列线性和环状脂肪醛对之前确定的用于非磷酸化醛丙醛的转酮醇酶突变体进行了探索，并观察到了极佳的立体选择性。
• Towards a Mechanistic Understanding of Factors Controlling the Stereoselectivity of Transketolase
  作者：Anna Baierl、Axel Theorell、Ursula Mackfeld、Philipp Marquardt、Friederike Hoffmann、Stephanie Moers、Katharina Nöh、Patrick C. F. Buchholz、Jürgen Pleiss、Martina Pohl

  DOI：10.1002/cctc.201800299

  日期：2018.6.21

  relevant amino acids of TKs from different species, a standard numbering scheme was developed. Using this concept, H26, H261, and F434 were identified as the key residues which mediate stereoselectivity, where two main factors influenced the arrangement of ThDP‐bound donor and acceptor prior to carboligation: the relative orientation of the substrate side chains and the orientation of the acceptor carbonyl

  建立了硫胺二磷酸（ThDP）依赖性转酮酶（TK）的结构模型，以分析氨基酸交换对这种重要合成酶的立体选择性的影响。在这项研究中，研究了3-羟基丙酮酸作为供体和丙醛以及戊醛的碳结。基于文献数据和使用大肠杆菌的其他诱变研究TK是一种四态模型，旨在通过在形成CC键之前在活性位点中供体和受体底物的相对取向来解释TK的立体选择性。为了能够对不同物种的TK的相关氨基酸进行功能比较，开发了一种标准的编号方案。使用这个概念，H26，H261和F434被确定为介导立体选择性的关键残基，其中两个主要因素影响碳键化之前ThDP结合的供体和受体的排列：底物侧链的相对方向和受体羰基朝向供体羟基。该模型提供了第一个框架，用于了解传统知识与立体选择性之间的结构-功能关系。
• Separating Thermodynamics from Kinetics-A New Understanding of the Transketolase Reaction
  作者：Stefan R. Marsden、Lorina Gjonaj、Stephen J. Eustace、Ulf Hanefeld

  DOI：10.1002/cctc.201601649

  日期：2017.5.23

  Transketolase catalyzes asymmetric C−C bond formation of two highly polar compounds. Over the last 30 years, the reaction has unanimously been described in literature as irreversible because of the concomitant release of CO2 if using lithium hydroxypyruvate (LiHPA) as a substrate. Following the reaction over a longer period of time however, we have now found it to be initially kinetically controlled. Contrary

  转酮醇酶催化两种高极性化合物的不对称C-C键形成。在过去的30年中，该反应在文献中被一致描述为不可逆的，因为如果使用羟基丙酮酸锂（LiHPA）作为底物会伴随释放CO 2。然而，经过较长时间的反应后，我们现在发现它最初是动力学控制的。与先前的建议相反，对于合成更有趣的非极性底物的非自然转化，因此不需要完全改变活性部位的极性。从对接研究中发现，水和氢键网络对于底物结合必不可少，因此可以使脂肪醛在转酮酶的带电活性位点转化。
• Enzymatic Synthesis of Aliphatic Acyloins Catalyzed by Thermostable Transketolase
  作者：Hubert Casajus、Aurélie Lagarde、Martin Leremboure、Thomas De Dios Miguel、Lionel Nauton、Vincent Thery、Wolf‐Dieter Fessner、Nicolas Duguet、Franck Charmantray、Laurence Hecquet

  DOI：10.1002/cctc.202001160

  日期：2020.11.19

  stearothermophilus (TKgst) was successfully engineered for the synthesis of aliphatic acyloins with varying carbon backbone lengths (C5−C10) based on protein structure‐guided studies. Efficient TKgst variants were identified with enhanced activities for substrate combinations of aliphatic aldehydes as acceptors together with aliphatic pyruvate homologues as donors. The TKgst single variant L382F was

  基于蛋白质结构指导的研究，成功地将源自嗜热脂肪热地芽孢杆菌（TK gst）的热稳定转酮醇酶进行了工程改造，以合成具有不同碳主链长度（C 5 -C 10）的脂族酰基。鉴定出有效的TK gst变体具有增强的活性，可用于脂族醛作为受体的底物组合以及脂族丙酮酸同系物作为供体。TK gst单一变体L382F能够有效地催化酮基从羟基丙酮酸转移到所有目标脂肪族醛（C 3 -C 8）得到相应的1,3-二羟基酮，并具有良好的收率和出色的对映选择性。先前为改善脂族丙酮酸同系物的利用率而设计的H102L / H474S突变与F435I交换的结合产生了新的变体H102L / H474S / F435I，该变体能够将2-氧代丁酸和2-氧戊酸的酰基转移到脂族醛，生成单羟基酮。