alpha-酮戊二酸 | 328-50-7

• 物质功能分类: 化学试剂 - 有机试剂 - 脂肪酸
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 酮酸及其衍生物
• 中文名称: alpha-酮戊二酸
• 中文别名: 2-酮戊二酸；2-氧代-1,5-戊二酸；2-氧代戊二酸；a-酮戊二酸；α-酮基戊二酸；α-酮戊二酸；α-胶酮酸；2-氧代-1,5戊二酸；alpha-羰基戊二酸；α-氧代戊二酸；А-酮戍二酸；2-氧化戊二酸；阿尔法-酮戊二酸；Α-酮戊二酸二钠；2-酮戊二酸/阿尔法-酮戊二酸/2-氧化戊二酸；2-酮-1,5-戊二酸；α-戊酮二酸
• 英文名称: α-ketoglutaric acid
• 英文别名: 2-ketoglutaric acid；α-keto glutarate；2-oxoglutaric acid；alpha-ketoglutaric acid；oxoglutaric acid；2-oxopentanedioic acid；alpha-ketoglutarate；ketoglutaric acid；2-oxoglutarate；α-KG；α‐ketoglutaric acid；Hydron;2-oxopentanedioate；hydron;2-oxopentanedioate
• CAS: 328-50-7
• 化学式: C₅H₆O₅
• mdl: MFCD00004165
• 分子量: 146.1
• InChiKey: KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  113-115 °C
• 沸点：
  185.67°C (rough estimate)
• 密度：
  1.2821 (rough estimate)
• 溶解度：
  H2O：可溶0.1g/mL，透明，无色
• LogP：
  -2.08 at 25℃
• 物理描述：
  Solid; [Merck Index] White to off-white solid; [Acros Organics MSDS]
• 碰撞截面：
  124.43 Ų [M-H]- [CCS Type: DT, Method: stepped-field]
• 稳定性/保质期：
  存在于烟叶和烟气中。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.9
• 重原子数：
  10
• 可旋转键数：
  4
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.4
• 拓扑面积：
  91.7
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  5

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险品标志：
  Xi,T
• 安全说明：
  S26,S36/37/39,S39,S45
• 危险类别码：
  R23/24/25,R36/37/38,R41,R37/38
• WGK Germany：
  3
• 海关编码：
  29183000
• 危险品运输编号：
  NONH for all modes of transport
• 危险标志：
  GHS05
• 危险性描述：
  H318
• 危险性防范说明：
  P280,P305 + P351 + P338 + P310
• 储存条件：
  2-8°C

制备方法与用途

α-酮戊二酸简介

α-酮戊二酸是一种重要的生物分子，在三羧酸循环中起着关键作用。它不仅是氮的输送体和分子氧化中的共生物质，还是微生物细胞代谢中的重要物质。在合成多种氨基酸、蛋白质方面，α-酮戊二酸也是重要前体物质。

应用

α-酮戊二酸可用作营养强化剂，并作为运动营养饮料的成分；也可用于有机中间体、生化试剂以及测肝功能的配套试剂和体格增强补剂等。

生理作用

α-酮戊二酸是一种具有多种生理作用且不具毒性的短链羧酸，其水溶液较为稳定。在生物体内，它不仅是三羧酸循环中的重要过渡性产物，还是L-谷氨酸、L-谷氨酰胺和L-脯氨酸以及L-精氨酸的前体物质。动物实验表明，摄入的α-酮戊二酸、谷氨酰胺和谷氨酸主要在小肠上部被吸收及代谢；95%以上的谷氨酸和70%以上的谷氨酰胺被降解为二氧化碳，而只有约40%的α-酮戊二酸被降解，剩余部分可用于肠细胞和外周组织的代谢过程。

制备

生物转化法合成α-酮戊二酸的具体步骤如下：

1. 将保存于冰箱中的马克斯克鲁维酵母ATCC36534接种至新鲜斜面培养基中，在25～30℃恒温箱内培养24～36小时，获得活化的马克斯克鲁维酵母。
2. 按照三角瓶装量的20%～40%，将培养好的酵母加入到合成培养液中，调整pH值至自然状态（实测为6.5），并在121℃下进行灭菌处理。
3. 将合成培养液在3000～4000g离心力下离心5～10分钟以除去菌体，获得上清液A。加入活性炭搅拌30～60分钟后过滤掉活性炭，再减压浓缩至原体积的1/2～1/4，并再次离心去除沉淀物，获得上清液B。
4. 在上清液B中加入α-酮戊二酸晶种，在缓慢搅拌冷却到4℃后静置8～12小时，进行抽滤收集晶体，于45℃下真空干燥，最终得到晶体状的α-酮戊二酸。活性炭的添加量为上清液A体积的5～10g/L，而α-酮戊二酸的加入量为上清液B体积的10～20g/L。

食品添加剂最大允许使用量与残留量标准

根据GB 2760的规定，食品中使用的α-酮戊二酸作为食品用香料时，需确保用于配制香精的所有成分均不超过GB 2760中的最大允许使用量和最大允许残留量。

化学性质

• 外观：白色细结晶性粉末。
• 熔点：113.5℃。
• 溶解度：易溶于水、醇，极难溶于醚。长期存放会变淡灰黄色并容易潮解。

用途

• 作为测定氨基转换酶及脱氢酶的底物，测定肝功能的配套试剂。
• 用于有机合成中间体以及色氨酸的分析试剂。
• α-酮戊二酸是谷氨酸脱氢酶催化KREB循环的中间产物，并可用于医药、保健品原料及食品添加剂。

生产方法

将225g草酰琥珀酸三乙酯与600ml浓盐酸混合，放置过液。加热蒸馏浓缩至140℃，冷却结晶后获得α-酮基戊二酸110～112克，收率约为92～93%。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  alpha-酮戊二酸 在 sodium hypochlorite 作用下， 反应 0.17h， 以65%的产率得到丁二酸
  参考文献：
  名称：

  α-取代羰基化合物在水介质中微波辅助氧化成羧酸

  摘要：

  摘要 含有吸电子取代基的羰基化合物可在不添加有机溶剂的情况下使用微波被次氯酸钠水溶液有效氧化。

  DOI：

  10.1080/00397919708004184
• 作为产物：
  描述：

  2-oxoglutaric acid 1-ethyl ester 在 sodium hydroxide 、 盐酸 作用下， 以 乙醇 、 水 为溶剂， 反应 4.0h， 生成 alpha-酮戊二酸
  参考文献：
  名称：

  [EN] ALPHA-KETOGLUTARATES AND THEIR USE AS THERAPEUTIC AGENTS
  [FR] ALPHA-KÉTOGLUTARATES ET LEUR UTILISATION EN TANT QU'AGENTS THÉRAPEUTIQUES

  摘要：

  本发明涉及制药和医学领域，更具体地涉及某些化合物（例如α-酮戊二酸化合物；激活HIFα羟化酶的化合物；增加α-酮戊二酸水平的化合物等）及其在医学中的应用，例如用于癌症治疗（例如TCA循环中的一种酶活性下调的癌症），用于血管生成（例如缺氧诱导的血管生成）。其中一种优选的化合物类别是具有亲水性基团的α-酮戊二酸化合物，该亲水性基团是α-酮戊二酸中的酸基之一形成的酯基，以及其药用可接受的盐、溶剂化合物、酰胺、酯、醚、N-氧化物、化学保护形式和前药。

  公开号：

  WO2006016143A1
• 作为试剂：
  描述：

  5-甲基-L-正亮氨酸 在 ferrous(II) sulfate heptahydrate 、 alpha-酮戊二酸 、 wild type dioxygenase from bacillus subtilis 、 维生素 C 作用下， 以 aq. buffer 为溶剂， 以39.394%的产率得到
  参考文献：
  名称：

  Fe(II)/α-酮戊二酸依赖性双加氧酶空间效应的合理设计逆转了脂肪族氨基酸中 C(sp3)−H 键羟基化的区域选择性

  摘要：

  这项研究解决了远程 C( sp 3 )−H 键羟基化的区域选择性挑战。 Fe(II)/α-酮戊二酸依赖性双加氧酶 (BlAH) 是通过脂肪族氨基酸的混杂羟基化来开采的。 C( sp 3 )−H键羟基化的区域选择性可以通过BlAH的空间效应来调节。作为概念验证，BlAH 的空间效应被重新设计，并将区域选择性从 γ 位点反转到 δ 位点。

  DOI：

  10.1002/anie.202406060

文献信息

• 吡咯喹啉醌的合成方法
  申请人：常熟理工学院

  公开号：CN104557921B

  公开（公告）日：2018-04-27

  本发明公开了吡咯喹啉醌的合成方法，包括以下步骤：以2‑甲氧基‑5‑硝基苯胺盐酸盐为原料碱处理得化合物1；化合物1以离子液体催化下甲酰化得化合物2；化合物2采用硼氢化钠还原得化合物3；化合物3经重氮化后与HBF4作用得化合物4；化合物4与2‑甲基乙酰乙酸乙酯反应的化合物5；化合物5用甲酸处理得化合物6；化合物6以离子液体催化酰胺交换得化合物7；化合物7与2‑氧代戊烯二酸二甲酯反应得化合物8；化合物8在Cu(OAc)2·H2O作用下通入氯化氢得化合物9；化合物9碱性水解得化合物10。本发明原料便宜，易得，而且稳定；反应产率高，反应速度快，产物容易分离，催化剂可回收使用，绿色环保。
• 一种缩氨脲类化合物的制备方法和在生物医 学方面的应用
  申请人：华中师范大学

  公开号：CN105017197B

  公开（公告）日：2017-07-07

  本发明提供了一种缩氨脲类化合物的制备方法和在生物医学方面的应用，该化合物为式I所示化合物或其对映异构体、非对映异构体、外消旋体、药学上可接受的盐、结晶水合物或溶剂合物。其中，X为硫或氧；R1和R2分别独立地为氢，含有1～3个碳原子的烷基或N＝CHR5，其中R5为任选取代的芳香基或任选取代的烷基；R3和R4分别独立地为氢或含有1～3个碳原子的烷基或选自式II、III、IV、V所示取代基：X1为硫或氧；Y、Y1和Y2分别独立地为氢、含有1～3个碳原子的烷基、卤素、羟基、甲氧基、氨基、磺酸基、硝基、羧基、巯基、甲氨基、乙氨基、二甲氨基或者二乙氨基中的至少一个；Z1为氢、含有1～3个碳原子的烷基、卤素、羟基、氨基、甲氨基、乙氨基、二甲氨基或者二乙氨基；该化合物能够用于铜代谢紊乱引起的相关疾病。
• Iron-Facilitated Oxidative Radical Decarboxylative Cross-Coupling between α-Oxocarboxylic Acids and Acrylic Acids: An Approach to α,β-Unsaturated Carbonyls
  作者：Qing Jiang、Jing Jia、Bin Xu、An Zhao、Can-Cheng Guo

  DOI：10.1021/acs.joc.5b00267

  日期：2015.4.3

  The first Fe-facilitated decarboxylative cross-coupling reaction between α-oxocarboxylic acids and acrylic acids in aqueous solution has been developed. This transformation is characterized by its wide substrate scope and good functional group compatibility utilizing inexpensive and easily accessible reagents, thus providing an efficient and expeditious approach to an important class of α,β-unsaturated

  已经开发出水溶液中α-氧代羧酸与丙烯酸之间的第一个铁促进的脱羧交叉偶联反应。该转化的特征在于其底物范围宽和使用廉价且易于获得的试剂的良好官能团相容性，从而为生物活性化合物中常见的重要一类α，β-不饱和羰基化合物提供了一种有效而快捷的方法。在随后的官能化反应中也证明了偶联产物的合成潜力。初步的机理研究表明，该过程涉及自由基途径：
• Synthesis of di- and tripeptide analogues containing α-ketoamide as a new core structure for inhibition of HIV-1 protease
  作者：Mahmoud M Sheha、Nadia M Mahfouz、Hoda Y Hassan、Adel F Youssef、Tsutomu Mimoto、Yoshiaki Kiso

  DOI：10.1016/s0223-5234(00)00187-2

  日期：2000.10

  quantitative yields. The alpha-keto tripeptides (18-21) were obtained by oxidation of the hydroxyl group of Apns (PI) in the appropriate tripeptide, iQOA-Val-Apns-(un)substituted Thz(Oxa)-NHBu(t) with DMSO/DCC. Preliminary evaluation of the activity of the synthesized derivatives was determined as percentage of enzyme inhibition at 5 microM and 50 nM levels of the di- and tripeptides respectively. The alpha-ketoamides

  设计和合成了含有α-酮酰胺作为新的核心结构并掺入别苯基去甲他汀（Apns）作为过渡态模拟物的二肽和三肽类似物，希望获得一种新型的HIV-1蛋白酶抑制剂。直接前体Apns-Thz-NHBu（t）是通过Boc-Apns与N-叔丁基丁基Thz-4-羧酰胺盐酸盐偶联制得的。除去Boc基团，然后与各自的α-酮酸残基（P2）偶联，以几乎定量的产率得到所需的二肽（8-12）。通过用适当的三肽iQOA-Val-Apns-（未）取代的Thz（Oxa）-NHBu（t）中的Apns（PI）氧化Apns（PI）的羟基获得α-酮基三肽（18-21） DCC。对合成衍生物活性的初步评估被确定为分别在二肽和三肽的5 microM和50 nM水平下酶抑制的百分比。相对于作为HIV-1蛋白酶抑制剂的母体同等异构体，α-酮酰胺显示出显着增强的效力，并且被证明是酶抑制剂开发的有希望的新核心结构。尝试使用LFE模型的定量方法，将
• Synthesis of benzimidazoles bearing oxadiazole nucleus as anticancer agents
  作者：Mohd Rashid、Asif Husain、Ravinesh Mishra

  DOI：10.1016/j.ejmech.2012.04.027

  日期：2012.8

  xobutanehydrazide (1), twenty new 1-(1H-benzo[d]imidazol-2-yl)-3-(1,3,4-oxadiazol-5-substituted derivatives-2-yl)propan-1-ones (1b–A7–26) were synthesized under microwave irradiation in good yields. Further, compound 1b–A7 was reacted with different secondary amines under microwave irradiation to produce five novel 1-(1H-benzo[d]imidazol-2-yl)-3-(5-(methyl substituted)-1,3,4-oxadiazol-2-yl)propan-1-ones

  从4-（1 H-苯并[ d ]咪唑-2-基）-4-氧代丁烷酰肼（1）开始，二十种新的1-（1 H-苯并[ d ]咪唑-2-基）-3-（1，在微波辐射下以高收率合成了3,4-恶二唑-5-取代的衍生物-2-基）丙-1-酮（1b – A 7 – 26）。此外，化合物1b – A 7在微波辐射下与不同的仲胺反应生成五种新颖的1-（1 H-苯并[ d ]咪唑-2-基）-3-（5-（甲基取代）-1,3 ，4-恶二唑-2-基）丙-1-酮（1b – A7a – e）。在美国国家癌症研究所（NCI）筛选标题化合物的体外抗癌活性；在NCI 60细胞系中以单剂量（10μM）给药，结果显示了显着的良好的抗癌活性。一种化合物1b - A 18（NSC：759205），1-（1 H-苯并[ d ]咪唑-2-基）-3-（5-（2,4-二氯苯基）-1,3,4-恶二唑-2-基）丙-1-酮，以铅化合物形式出现；选择它进行五剂

表征谱图