fumarate | 142-42-7

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 羧酸及其衍生物
• 英文名称: fumarate
• 英文别名: bivalent fumarate anion；(E)-2-butenedioate ion；fumarate^2-；fumarate dianion；fumarate anion；fumarate ion；(E)-but-2-enedioate
• CAS: 142-42-7
• 化学式: C₄H₂O₄
• 分子量: 114.057
• InChiKey: VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-L

物化性质

• 物理描述：
  white odourless granules or leafy crystals; virtually odourless with tart acid taste
• 溶解度：
  insoluble to slightly soluble in water; soluble in alcohol; slightly soluble in oils.
• 碰撞截面：
  116.9 Ų [M-H]- [CCS Type: DT, Method: single field calibrated with ESI Low Concentration Tuning Mix (Agilent)]

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1
• 重原子数：
  8
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  80.3
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  4

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  fumarate 在 L₃₈₄A 、 氨 、 氯化铵 、 magnesium chloride 作用下， 以 water-d2 、 水 为溶剂， 反应 168.0h， 以80%的产率得到L-天门冬氨酸
  参考文献：
  名称：

  工程化甲基天冬氨酸解氨酶用于非天然氨基酸的不对称合成

  摘要：

  重新设计酶以生产用于预定转化的催化剂仍然是蛋白质工程中的主要挑战。在这里，我们描述了甲基天冬氨酸解氨酶（其在自然界中催化 3-甲基天冬氨酸转化为氨和 2-甲基富马酸）的基于结构的工程，以接受各种取代的胺和富马酸盐并催化天冬氨酸衍生物的不对称合成。我们获得了两种单活性位点突变体，一种具有广泛的亲核试剂范围，包括结构多样的线性和环状烷基胺，另一种具有广泛的亲电子试剂范围，包括在 C2 位置具有烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、烷硫基和芳硫基取代基的富马酸酯衍生物。两种突变体都有一个扩大的活性位点，可以容纳新的底物，同时保留野生型酶的高立体选择性和区域选择性。例如，我们展示了高度对映和非对映选择性合成threo -3-benzyloxyaspartate（大脑中神经元兴奋性谷氨酸转运蛋白的重要抑制剂）。

  DOI：

  10.1038/nchem.1338
• 作为产物：
  描述：

  巴豆酸 在 [Ru(2,2':6':2''-terpyridine)(2,2'-bipyridine)O](2+) 1036 coulombs 、 水 作用下， 以86%的产率得到富马酸酯(2-)
  参考文献：
  名称：

  Novel electrocatalytic procedure for the oxidation of alcohols, aldehydes, cyclic ketones, and carbon-hydrogen bonds adjacent to olefinic or aromatic groups

  摘要：

  DOI：

  10.1021/jo00199a043
• 作为试剂：
  描述：

  2-溴吡啶 、 正丁基锂 、 3-cyano-2-(6-dimethylaminohexyloxy)pyridine 、 sodium hydroxide 在 ice 、 乙酸乙酯 、 magnesium sulfate 、 盐酸 、 甲苯 、 水 、 fumarate 、 乙醇 作用下， 以 乙醚 、 乙酸乙酯 、 水 为溶剂， 反应 1.67h， 以to give 2-(6-dimethylaminohexyloxy)-3-picolinoylpyridine 3/2 fumarate, m.p. 132°-134° C. (Decomposition)的产率得到2-(6-dimethylaminohexyloxy)-3-picolinoylpyridine
  参考文献：
  名称：

  Pyridine compounds and pharmaceutical use thereof

  摘要：

  本发明公开了一种新型吡啶化合物的公式 ##STR1## 其中每个符号如规范中定义的，或其盐，具有抑制性质和脯氨酰内肽酶活性，以及其在制药方面的应用。

  公开号：

  US05001137A1

文献信息

• Simultaneous Quantification of Metabolites Involved in Central Carbon and Energy Metabolism Using Reversed-Phase Liquid Chromatography−Mass Spectrometry and in Vitro ¹³C Labeling
  作者：Wen-Chu Yang、Miroslav Sedlak、Fred E. Regnier、Nathan Mosier、Nancy Ho、Jiri Adamec

  DOI：10.1021/ac801693c

  日期：2008.12.15

  Comprehensive analysis of intracellular metabolites is a critical component of elucidating cellular processes. Although the resolution and flexibility of reversed-phase liquid chromatography−mass spectrometry (RPLC−MS) makes it one of the most powerful analytical tools for metabolite analysis, the structural diversity of even the simplest metabolome provides a formidable analytical challenge. Here we describe a robust RPLC−MS method for identification and quantification of a diverse group of metabolites ranging from sugars, phosphosugars, and carboxylic acids to phosphocarboxylics acids, nucleotides, and coenzymes. This method is based on in vitro derivatization with a 13C-labeled tag that allows internal standard based quantification and enables separation of structural isomer pairs like glucose 6-phosphate and fructose 6-phosphate in a single chromatographic run. Calibration curves for individual metabolites showed linearity ranging over more than 2 orders of magnitude with correlation coefficients of R2 > 0.9975. The detection limits at a signal-to-noise ratio of 3 were below 1.0 μM (20 pmol) for most compounds. Thirty common metabolites involved in glycolysis, the pentose phosphate pathway, and tricarboxylic acid cycle were identified and quantified from yeast lysate with a relative standard deviation of less than 10%.

  详细分析细胞内代谢物是阐明细胞过程的关键组成部分。尽管反相液相色谱-质谱联用（RPLC-MS）的分辨率和灵活性使其成为代谢物分析中最强大的分析工具之一，但即使是简单的代谢组，其结构的多样性也带来了巨大的分析挑战。本文描述了一种稳健的RPLC-MS方法，用于鉴定和定量一系列广泛的代谢物，包括糖类、磷酸糖、羧酸、磷酸羧酸、核苷酸和辅酶。该方法基于使用13C标记标签的体外衍生化，允许基于内标的定量，并能在单次色谱运行中分离结构异构体对，如葡萄糖6-磷酸和果糖6-磷酸。单个代谢物的校准曲线显示线性范围超过两个数量级，相关系数R² > 0.9975。大多数化合物的信噪比为3的检测限低于1.0 μM（20 pmol）。从酵母裂解液中鉴定和定量了涉及糖酵解、戊糖磷酸途径和三羧酸循环的30种常见代谢物，相对标准偏差小于10%。
• Designed four-helix bundle catalysts—the engineering of reactive sites for hydrolysis and transesterification reactions of p-nitrophenyl esters
  作者：Lars Baltzer、Kerstin S Broo、Helena Nilsson、Jonas Nilsson

  DOI：10.1016/s0968-0896(98)00218-1

  日期：1999.1

  designed that catalyze the hydrolysis and transesterification reactions of p-nitrophenyl esters by a cooperative nucleophilic and general acid mechanism. The catalysts consist of two 42-residue peptides that fold into helix-loop-helix motifs and dimerise. They have previously been shown to recognize anionic and hydrophobic substrates and to follow saturation kinetics. The catalytic entity is a HisH(+)-His

  已经设计了四螺旋束蛋白，其通过亲核和通用酸机制协同催化对硝基苯基酯的水解和酯交换反应。催化剂由两个42个残基的肽组成，它们折叠成螺旋-环-螺旋基序并形成二聚体。先前已证明它们可识别阴离子和疏水性底物并遵循饱和动力学。催化实体是在间隔为i，i + 4的螺旋段中的HisH（+）-His对，可以由相邻螺旋中的精氨酸和赖氨酸补充。现在已经优化了结合残基以催化富马酸单对硝基苯基酯水解，并且发现其随位点的位置而变化。通过在位置11和15引入精氨酸和/或赖氨酸残基，而不是在位置8和11或15和19中引入精氨酸和/或赖氨酸残基，可以增强螺旋II中30和34位的HisH（+）-His位点的催化效率。使用此位点的最高效的催化剂JNIIR11K15在pH 5.1和290 K的水溶液中以0.134 M（-1）s（-1）的二级速率常数催化反应。二级速率常数大于具有“较长”和“较短”结合残基的相应位点的那些。相似的实
• A Novel<scp>L</scp>-Amino Acid Ligase from<i>Bacillus subtilis</i>NBRC3134, a Microorganism Producing Peptide-Antibiotic Rhizocticin
  作者：Kuniki KINO、Yoichi KOTANAKA、Toshinobu ARAI、Makoto YAGASAKI

  DOI：10.1271/bbb.80842

  日期：2009.4.23

  l-Amino acid ligase catalyzes the formation of an α-peptide bond from unprotected l-amino acids in an ATP-dependent manner, and this enzyme is very useful in efficient peptide production. We performed enzyme purification to obtain a novel l-amino acid ligase from Bacillus subtilis NBRC3134, a microorganism producing peptide-antibiotic rhizocticin. Rhizocticins are dipeptide or tripeptide antibiotics and commonly possess l-arginyl-l-2-amino-5-phosphono-3-cis-pentenoic acid. The purification was carried out by detecting l-arginine hydroxamate synthesis activity, and a target enzyme was finally purified 1,280-fold with 0.8% yield. The corresponding gene was then cloned and designated rizA. rizA was 1,242 bp and coded for 413 amino acid residues. Recombinant RizA was prepared, and it was found that the recombinant RizA synthesized dipeptides whose N-terminus was l-arginine in an ATP-dependent manner. RizA had strict substrate specificity toward l-arginine as the N-terminal substrate; on the other hand, the substrate specificity at the C-terminus was relaxed.

  l-氨基酸连接酶以依赖 ATP 的方式催化未受保护的 l-氨基酸形成 α-肽键，这种酶对高效生产多肽非常有用。我们进行了酶纯化，从生产多肽抗生素根肿灵的微生物枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis NBRC3134）中获得了一种新型 l-氨基酸连接酶。根瘤菌素是一种二肽或三肽抗生素，通常含有 l-精氨酰-l-2-氨基-5-磷酰基-3-顺式戊烯酸。通过检测精氨酰羟氨酸盐合成活性进行纯化，最终纯化出目标酶 1280 倍，产率为 0.8%。然后克隆了相应的基因，并将其命名为 rizA，rizA 的长度为 1 242 bp，编码 413 个氨基酸残基。研究人员制备了重组 RizA，发现重组 RizA 能以 ATP 依赖性方式合成 N 端为 l-精氨酸的二肽。RizA对N端底物精氨酸具有严格的底物特异性，而对C端的底物特异性则比较宽松。
• New insights into the intercalation chemistry of Al(OH)3
  作者：Gareth R. Williams、Saul J. Moorhouse、Timothy J. Prior、Andrew M. Fogg、Nicholas H. Rees、Dermot O'Hare

  DOI：10.1039/c0dt01790f

  日期：——

  This paper reports a number of recent developments in the intercalation chemistry of Al(OH)3. From Rietveld refinement and solid-state NMR, it has been possible to develop a structural model for the recently reported [MIIAl4(OH)12](NO3)2·yH2O family of layered double hydroxides (LDHs). The M2+ cations occupy half of the octahedral holes in the Al(OH)3 layers, and it is thought that there is complete ordering of the metal ions while the interlayer nitrate anions are highly disordered. Filling the remainder of the octahedral holes in the layers proved impossible. While the intercalation of Li salts into Al(OH)3 is facile, it was found that the intercalation of MII salts is much more capricious. Only with Co, Ni, Cu, and Zn nitrates and Zn sulfate were phase-pure LDHs produced. In other cases, there is either no reaction or a phase believed to be an LDH forms concomitantly with impurity phases. Reacting Al(OH)3 with mixtures of MII salts can lead to the production of three-metal MII–MII′–Al LDHs, but it is necessary to control precisely the starting ratios of the two MII salts in the reaction gel because Al(OH)3 displays selective intercalation of M nitrate (Li > Ni > Co ≈ Zn). The three-metal MII–MII′–Al LDHs exhibit facile ion exchange intercalation, which has been investigated in the first energy dispersive X-ray diffraction study of a chemical reaction system performed on Beamline I12 of the Diamond Light Source.

  本文报告了 Al(OH)3 插层化学的一些最新进展。通过里特维尔德细化和固态核磁共振，可以为最近报道的 [MIIAl4(OH)12](NO3)2-yH2O 层状双氢氧化物（LDHs）家族建立一个结构模型。M2+ 阳离子占据了 Al(OH)3 层八面体空穴的一半，人们认为金属离子完全有序，而层间硝酸根阴离子则高度无序。事实证明，不可能填满层中剩余的八面体孔。虽然锂盐很容易插层到 Al（OH）3 中，但我们发现 MII 盐的插层却更加反复无常。只有钴、镍、铜和锌的硝酸盐和硫酸锌才能生成相纯的 LDH。在其他情况下，要么没有发生反应，要么认为是 LDH 的相与杂质相同时形成。将 Al(OH)3 与 MII 盐混合物反应可生成三金属 MII-MII′-Al LDH，但必须精确控制反应凝胶中两种 MII 盐的起始比例，因为 Al(OH)3 对硝酸 M 有选择性插层作用（锂 > 镍 > 钴 ≈ 锌）。三金属 MII-MII′-Al LDHs 表现出简便的离子交换插层，钻石光源 I12 光束线首次对化学反应体系进行了能量色散 X 射线衍射研究。
• Reduction of maleate and fumarate by the anion radical
  作者：Osnat Schutz、Dan Meyerstein

  DOI：10.1016/j.tetlet.2005.12.042

  日期：2006.2

  The radical anion CO2.- reacts with fumarate and maleate at pH 5.3 mainly via electron transfer. The final products are a mixture of (−O2CCH2–)2, trans-(−O2CCH)2 and products with higher molecular weight. At higher pHs, the yield of fumarate and succinate decreases. The results suggest that though the radical anions formed by the reduction of fumarate and maleate have different structures, the final

  自由基阴离子CO2-与富马酸酯和马来酸酯在pH 5.3下主要通过电子转移反应。最终产物是混合物（- Ò 2 CCH 2 - ）2，反式- （- Ò 2 CCH）2和产品具有更高的分子量。在较高的pH值下，富马酸酯和琥珀酸酯的产率降低。结果表明，尽管由富马酸酯和马来酸酯还原形成的自由基阴离子具有不同的结构，但最终产物可能是相同的。