硝基烷氧化酶 (NAO) 是一种黄素酶,可催化硝基烷氧化成相应的羰基化合物,同时产生
亚硝酸根阴离子。在此,我们提出了一种使用黄素或
乙烯桥联黄素盐的人工催化系统,该系统通过类似 NAO 的过程起作用。在溶剂、碱、温度和
氧气压力方面优化的条件下,伯硝基
烷烃被转化为醛。在我们的系统中,醛立即与其他硝基烷分子反应形成 β-硝基醇。还原的黄素催化剂被
氧气再氧化。β-硝基醇的替代机制通过5-(2-硝基丁基)-1,5-二氢黄素是通过量子
化学计算以及通过捕获和表征这种二氢黄素中间体提出的。有趣的是,5-(2-硝基丁基)-1,5-二氢黄素是先前在 NAO X 射线结构中观察到的黄素
腺嘌呤二核苷酸加合物的类似物。在这两种机制途径中,flavin-5-iminium 物质是通过硝基烷化物与黄素的加成形成的。这个过程代表基于黄素的原始供体到受体的 umpolung。