钒(V)催化的
水溶液中的好氧氧化在
碳水化合物的碳-碳键裂解领域对具有较少碳原子的
化学物质显示出很高的选择性。然而,从糖中裂解碳键的途径和转化机理尚不清楚。在这项工作中,我们研究了以同位素标记的
葡萄糖为底物的NaVO 3 -H 2 SO 4
水溶液中
D-葡萄糖氧化为
甲酸(FA)的途径和机理。
D-葡萄糖首先通过C1-C2键断裂转化为FA和
D-阿拉伯糖。
D-阿拉伯糖经历类似的C1-C2键裂解形成FA和相应的
D-赤藓糖,可通过C1-C2键断裂进一步降解。
碳水化合物之间的二聚和醛醇缩合也可以使反应变得更加复杂。但是,基本反应C1-C2键断裂可驱动所有中间体形成共同产物FA。基于检测到的中间体,同位素标记实验,动力学同位素效应研究和动力学分析,提出了该机理。
D-葡萄糖首先与
钒(V)物质反应形成五元环络合物。然后,发生电子转移和C1-C2键变弱,随后C1-C2键断裂(无C-H键断裂),以产生为H 3 COO