1,5-dimethoxy-3-methyl-2,4-pentanedione | 130895-64-6

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机氧化合物
• 英文名称: 1,5-dimethoxy-3-methyl-2,4-pentanedione
• 英文别名: 1,5-dimethoxy-3-methylpentan-2,4-dione；1,5-Dimethoxy-3-methylpentane-2,4-dione；1,5-dimethoxy-3-methylpentane-2,4-dione
• CAS: 130895-64-6
• 化学式: C₈H₁₄O₄
• 分子量: 174.197
• InChiKey: CCZAZDLCVRMXNK-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 沸点：
  266.1±20.0 °C(Predicted)
• 密度：
  1.037±0.06 g/cm3(Temp: 20 °C; Press: 760 Torr)(Predicted)

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.1
• 重原子数：
  12
• 可旋转键数：
  6
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.75
• 拓扑面积：
  52.6
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  4

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  6-amino-5-oxo-hexanoic acid 、 1,5-dimethoxy-3-methyl-2,4-pentanedione 在 盐酸 、 碘 作用下， 以 aq. phosphate buffer 、 水 为溶剂， 反应 24.0h， 以10.8%的产率得到
  参考文献：
  名称：

  Expanded combinatorial formation of porphyrin macrocycles in aqueous solution containing vesicles. A prebiotic model

  摘要：

  组合过程在生命起源中的作用相对来说仍未得到探索。在之前报道的四吡咯大环可能的前生物起源化学模型中，两个二元酸（取代基=甲基、乙酸）和两个氨基酮（取代基=乙基、丙酸）的串联组合反应产生了多达 538 个卟啉（在相应的卟啉原氧化后）。反应以 1 ：每个反应物池中疏水和亲水取代基的比例为 1 : 1，生成的卟啉以 ∼1 ：1 的比例在水溶液和磷脂酰胆碱囊膜之间分配。在这里，改变[2 × 2]反应中疏水和亲水取代基的比例会相应地改变所得卟啉的极性曲线（产率为 3.5-9.0%）。在有脂质囊泡存在的情况下，四种二元胺和四种氨基酮（带有亲水性或疏水性取代基）发生反应，然后进行光氧化，得到卟啉，产率为 8.7%。生成的卟啉以 1 ：磷脂酰胆碱囊泡和水溶液之间的分配比例为 1:1，这与之前在[2 × 2]反应中观察到的情况相同。从荧光量子产率（Φf ∼ 0.1）可以看出，水溶液部分和囊泡部分都具有光化学活性。虚拟库生成软件（PorphyrinViLiGe）显示，[4 × 4]反应可生成多达 131 464 种卟啉。理化性质（分配、光活性）对组合扩展的相对不敏感性可能是生物前功能性的一个宝贵但未被重视的属性。

  DOI：

  10.1039/c3nj41041b
• 作为产物：
  描述：

  在 potassium carbonate 、 三氟乙酸 作用下， 以 二氯甲烷 、 丙酮 为溶剂， 反应 18.5h， 生成 1,5-dimethoxy-3-methyl-2,4-pentanedione
  参考文献：
  名称：

  吡咯的各种无环前体的合成，用于研究四吡咯大环的益生元途径†

  摘要：

  在益生元条件下四吡咯大环起源的化学模型需要无环二羰基化合物和α-氨基酮缩合形成吡咯，然后再进行自缩合。化学模型范围的开发和探索（包括组合反应，对结构缺陷底物的影响以及在水性或有机介质中的反应的研究）都依赖于通过传统化学合成方法制备的各种起始原料的可用性。这里描述了现有的益生元模型研究中使用的所有无环二羰基化合物和α-氨基酮的合成。有五组无环二羰基化合物，包括（i）带有多种4-取代基的β-酮酸酯，（ii）带有选定的5-取代基的乙酰丙酸衍生物（即δ-氨基乙酰丙酸的类似物（ALA），（iii）内消旋取代的β-酮酸酯，（iv）内消旋取代的β-二酮，包含一个4-取代基，和（v）杂化分子，同时包含β-酮酰基单元和乙酰丙酸骨架（或其同系物）。还已经制备了多种α-氨基酮（ALA的同系物）。总共描述了53种化合物的合成，其中包括28种新化合物以及25种已知化合物，这些化合物已通过替代途径更充分地表征或制备。

  DOI：

  10.1039/c6nj02048h

文献信息

• Abiotic formation of uroporphyrinogen and coproporphyrinogen from acyclic reactants
  作者：Jonathan S. Lindsey、Vanampally Chandrashaker、Masahiko Taniguchi、Marcin Ptaszek

  DOI：10.1039/c0nj00716a

  日期：——

  Tetrapyrrole macrocycles (e.g., porphyrins) have long been proposed as key ingredients in the emergence of life, yet plausible routes for forming their essential pyrrole precursor have previously not been identified. Here, the anaerobic reaction of δ-aminolevulinic acid (ALA, 5–240 mM) with 5-methoxy-3-(methoxyacetyl)levulinic acid (1-AcOH, 5–240 mM) in water (pH 5–7) at 25–85 °C for a few hours to a few days affords uroporphyrinogen, which upon chemical oxidation gives uroporphyrin in overall yield of up to 10%. The key intermediate is the α-methoxymethyl-substituted analogue of the pyrrole porphobilinogen (PBG). Reaction of ALA and the decarboxy analogue of 1-AcOH (1-Me) gave coproporphyrinogen (without its biosynthetic precursor uroporphyrinogen as an intermediate); oxidation gave the corresponding coproporphyrin in yields comparable to those for uroporphyrin. In each case a mixture of porphyrin isomers was obtained, consistent with reversible oligopyrromethane formation. The route investigated here differs from the universal extant biosynthetic pathway to tetrapyrrole macrocycles, where uroporphyrinogen (isomer III) – nature's last common precursor to corrins, heme, and chlorophylls – is derived from eight molecules of ALA (via four molecules of PBG). The demonstration of the spontaneous self-organization of eight acyclic molecules to form the porphyrinogen under simple conditions may open the door to the development of a chemical model for the prebiogenesis of tetrapyrrole macrocycles.

  长期以来，四吡咯大环（如卟啉）一直被认为是生命出现的关键因素，但形成其重要吡咯前体的合理途径以前尚未发现。在这里，δ-氨基乙酰丙酸（ALA，5-240 mM）与 5-甲氧基-3-（甲氧基乙酰基）乙酰丙酸（1-AcOH，5-240 mM）在 25-85 °C 的水中（pH 5-7）经过几小时到几天的厌氧反应生成卟啉原。关键的中间体是吡咯卟啉原（PBG）的α-甲氧基甲基取代类似物。ALA 与 1-AcOH 的癸羧类似物（1-Me）反应产生共卟啉原（没有其生物合成前体尿卟啉原作为中间体）；氧化产生相应的共卟啉，其产量与尿卟啉相当。在每种情况下都能得到卟啉异构体的混合物，这与低聚吡咯烷的可逆形成是一致的。这里研究的途径不同于四吡咯大环的普遍现存生物合成途径，在这种途径中，尿卟啉原（异构体 III）--自然界中卟啉、血红素和叶绿素的最后一种常见前体--来自八分子 ALA（通过四分子 PBG）。证明八个无环分子在简单条件下自发自组织形成卟啉原，可能为开发四吡咯大环的前生物生成化学模型打开了大门。
• Complexity in structure-directed prebiotic chemistry. Unexpected compositional richness from competing reactants in tetrapyrrole formation
  作者：Richard M. Deans、Masahiko Taniguchi、Vanampally Chandrashaker、Marcin Ptaszek、Dana R. Chambers、Ana R. M. Soares、Jonathan S. Lindsey

  DOI：10.1039/c6nj00543h

  日期：——

  Acyclic reactants afford “partially defective” pyrroles that interfere with chain growth of “normal” pyrroles on the path to tetrapyrrole macrocycles.

  非环反应物会产生“部分缺陷”的吡咯，这些吡咯会干扰“正常”吡咯在通向四吡咯大环的过程中的链生长。
• Yu, Yin; Chen, Guo-qiang; Zhu, Jun, Journal of the Chemical Society. Perkin transactions I, 1990, # 8, p. 2239 - 2243
  作者：Yu, Yin、Chen, Guo-qiang、Zhu, Jun、Zhang, Xu-sheng、Chen, Shu-xin、et al.

  DOI：——

  日期：——
• Synthesis of diverse acyclic precursors to pyrroles for studies of prebiotic routes to tetrapyrrole macrocycles
  作者：Vanampally Chandrashaker、Marcin Ptaszek、Masahiko Taniguchi、Jonathan S. Lindsey

  DOI：10.1039/c6nj02048h

  日期：——

  relied on the availability of diverse starting materials prepared by traditional chemical synthesis methods. Here the synthesis of all acyclic dicarbonyl compounds and α-aminoketones used in the prior prebiotic model studies is described. There are five sets of acyclic dicarbonyl compounds including (i) β-ketoesters bearing diverse 4-substituents, (ii) levulinic acid derivatives bearing selected 5-substituents

  在益生元条件下四吡咯大环起源的化学模型需要无环二羰基化合物和α-氨基酮缩合形成吡咯，然后再进行自缩合。化学模型范围的开发和探索（包括组合反应，对结构缺陷底物的影响以及在水性或有机介质中的反应的研究）都依赖于通过传统化学合成方法制备的各种起始原料的可用性。这里描述了现有的益生元模型研究中使用的所有无环二羰基化合物和α-氨基酮的合成。有五组无环二羰基化合物，包括（i）带有多种4-取代基的β-酮酸酯，（ii）带有选定的5-取代基的乙酰丙酸衍生物（即δ-氨基乙酰丙酸的类似物（ALA），（iii）内消旋取代的β-酮酸酯，（iv）内消旋取代的β-二酮，包含一个4-取代基，和（v）杂化分子，同时包含β-酮酰基单元和乙酰丙酸骨架（或其同系物）。还已经制备了多种α-氨基酮（ALA的同系物）。总共描述了53种化合物的合成，其中包括28种新化合物以及25种已知化合物，这些化合物已通过替代途径更充分地表征或制备。
• Expanded combinatorial formation of porphyrin macrocycles in aqueous solution containing vesicles. A prebiotic model
  作者：Ana R. M. Soares、Masahiko Taniguchi、Vanampally Chandrashaker、Jonathan S. Lindsey

  DOI：10.1039/c3nj41041b

  日期：——

  The role of combinatorial processes in the origin of life remains relatively unexplored. In a chemical model for the possible prebiogenesis of tetrapyrrole macrocycles reported previously, a tandem combinatorial reaction of two diones (substituents = methyl, acetic acid) and two aminoketones (substituents = ethyl, propanoic acid) afforded up to 538 porphyrins (upon oxidation of the corresponding porphyrinogens). The reaction was performed at a 1 : 1 ratio of hydrophobic and hydrophilic substituents in each pool of reactants, and the resulting porphyrins partitioned in ∼1 : 1 ratio between aqueous solution and phosphatidylcholine vesicle membranes. Here, a change in the ratio of hydrophobic and hydrophilic substituents of the [2 × 2] reaction gave corresponding changes in the polarity profile of the resulting porphyrins (3.5–9.0% yield). Reaction of four diones and four aminoketones (bearing hydrophilic or hydrophobic substituents) in the presence of lipid vesicles followed by photooxidation afforded porphyrins in 8.7% yield. The resulting porphyrins partitioned in ∼1 : 1 ratio between phosphatidylcholine vesicles and aqueous solution, as observed previously for the [2 × 2] reaction. Both the aqueous fraction and the vesicles fraction were photochemically active as evidenced by the fluorescence quantum yield (Φf ∼ 0.1). Software (PorphyrinViLiGe) for virtual library generation indicates that the [4 × 4] reaction affords up to 131 464 porphyrins. The relative insensitivity of physicochemical properties (partitioning, photoactivity) toward combinatorial expansion may be a valuable yet unappreciated attribute for prebiotic functionality.

  组合过程在生命起源中的作用相对来说仍未得到探索。在之前报道的四吡咯大环可能的前生物起源化学模型中，两个二元酸（取代基=甲基、乙酸）和两个氨基酮（取代基=乙基、丙酸）的串联组合反应产生了多达 538 个卟啉（在相应的卟啉原氧化后）。反应以 1 ：每个反应物池中疏水和亲水取代基的比例为 1 : 1，生成的卟啉以 ∼1 ：1 的比例在水溶液和磷脂酰胆碱囊膜之间分配。在这里，改变[2 × 2]反应中疏水和亲水取代基的比例会相应地改变所得卟啉的极性曲线（产率为 3.5-9.0%）。在有脂质囊泡存在的情况下，四种二元胺和四种氨基酮（带有亲水性或疏水性取代基）发生反应，然后进行光氧化，得到卟啉，产率为 8.7%。生成的卟啉以 1 ：磷脂酰胆碱囊泡和水溶液之间的分配比例为 1:1，这与之前在[2 × 2]反应中观察到的情况相同。从荧光量子产率（Φf ∼ 0.1）可以看出，水溶液部分和囊泡部分都具有光化学活性。虚拟库生成软件（PorphyrinViLiGe）显示，[4 × 4]反应可生成多达 131 464 种卟啉。理化性质（分配、光活性）对组合扩展的相对不敏感性可能是生物前功能性的一个宝贵但未被重视的属性。