1-羟环丁-1-烯-3,4-二酮 | 31876-38-7

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 乙烯基酸
• 中文名称: 1-羟环丁-1-烯-3,4-二酮
• 中文别名: 半方形酸
• 英文名称: semisquaric acid
• 英文别名: 1-hydroxycyclobut-1-ene-3.4-dione；3-hydroxy-3-cyclobutene-1,2-dione；Semiquadratsaeure；Moniliformin；LKT-M5853-M001；3-hydroxycyclobut-3-ene-1,2-dione
• CAS: 31876-38-7
• 化学式: C₄H₂O₃
• mdl: MFCD01714659
• 分子量: 98.0581
• InChiKey: KGPQKNJSZNXOPV-UHFFFAOYSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.6
• 重原子数：
  7
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  54.4
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  3

ADMET

毒理性

• 毒性总结

细链霉素可逆地通过竞争丙酮酸的结合位点来抑制丙酮酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶。这通过阻止必要的丙酮酸并入和α-酮戊二酸中间体的氧化，干扰了三羧酸循环。细链霉素还通过抑制转酮醇酶和醛糖还原酶来干扰碳水化合物代谢。 细链霉素会导致人类软骨中的软骨细胞坏死。它通过增加基质分解酶（如MMP-1和MMP-13）的表达，减少如硫酸软骨素和II型胶原等细胞外基质成分的合成来实现这一点。这加速了关节软骨中细胞外基质的分解代谢，导致软骨功能丧失，最终导致软骨降解。细链霉素还已知能引起DNA损伤，诱导染色单体断裂、染色体断裂和染色单体交换。（A3075, A3076, A3077）

Moniliformin reversibly inhibits the enzymes pyruvate dehydrogenase and alpha-ketoglutarate dehydrogenase by competing for the binding site of pyruvate. This interferes with the tricarboxylic acid cycle by preventing the necessary incorporation of pyruvate and oxidation of the alpha-ketoglutarate intermediate. Moniliformin has also been shown to interfere with carbohydrate metabolism by inhibiting transketolase and aldose reductase. Moniliformin causes the necrosis of human chondrocytes in cartilage. It does so by increasing the expression of matrix catabolic enzymes, such as MMP-1 and MMP-13, and decreasing the syntheses of extracellular matrix components such as aggrecan and type II collage. This accelerates the catabolism of the extracellular matrix in articular cartilages, inducing a loss of cartilage function and eventually leading to cartilage degradation. Moniliformin is also known to cause DNA damage, inducing chromatid breaks, chromosome breaks, and chromatid exchanges. (A3075, A3076, A3077)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 致癌物分类

对人类无致癌性（未列入国际癌症研究机构IARC清单）。

No indication of carcinogenicity to humans (not listed by IARC).

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 健康影响

菌丝霉素被认为是大骨节病的一个原因，这种病会导致关节破坏和畸形。它还可能具有免疫抑制作用，并能引起真菌感染，如真菌性角膜炎。

Moniliformin is believed to be a cause of Kashin-Beck disease, which causes joint destruction and deformity. It may also have immunosuppressive properties and can cause fungal infections such as mycotic keratitis. (A3021, A3075, A3076, L1970)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 暴露途径

口服、皮肤、吸入和parenteral（被污染的药物）。

Oral, dermal, inhalation, and parenteral (contaminated drugs). (A3101)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 症状

急性单端孢霉烯毒素中毒的主要症状包括动物肌肉无力、呼吸压力、心肌变性，以及肾脏、肺和胰腺等器官的一些组织病理学变化，随后可能陷入昏迷并死亡。卡辛-贝克病的特点是关节疼痛，伴有活动受限和关节肿大。

The main symptoms of acute moniliformin toxication in animals are muscular weakness, respiratory stress, myocardial degeneration, as well as some histopathological changes in organs such as the kidneys, the lungs and the pancreas, followed by coma and death. Kashin-Beck disease is characterized by joint pain, with restriction of movement and joint enlargement. (A3077)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

安全信息

• 储存条件：
  库房应保持低温、通风和干燥，并将货物与其他食品原料分开存放。

制备方法与用途

moniliformin 是一种由 Fusarium 检出的真菌毒素，可能作为脱氢酶抑制剂存在。它能够减少胶原合成、抑制内吞作用，并且可能会损伤心肌组织。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  1-羟环丁-1-烯-3,4-二酮 在 N,N-二甲基甲酰胺 草酰氯 作用下， 以 二氯甲烷 为溶剂， 反应 1.0h， 以75%的产率得到Semisquaric chloride
  参考文献：
  名称：

  Oxokohlenstoffe und verwandte Verbindungen; 21. Mitteilung.¹Diels-Alder Reaktion von 3-Halogeno-3-cyclobuten-1,2-dionen mit 1,1′-Bi-1-cycloalkenylen: Synthese dicycloalkano-anellierter Dihydrobenzocyclobutendione und Benzocyclobutendione

  摘要：

  氧碳化合物及相关化合物；第21.1部分 Diels-Alder反应的3-卤代-3-环丁烯-1,2-二酮与1,1'-双-1-环烷烯的反应。二环烷基并环二氢苯并环丁二烯二酮和苯并环丁二烯二酮的合成 在100°C下加热控制，3-氯-3-环丁烯-1,2-二酮（5a）与1,1'-双-1-环己烯（6）和1,1'-双-1-环戊烯（13）反应，分别得到二环烷基并环二氢苯并环丁二烯二酮7和16。将7和16的四氯化碳溶液在回流温度下与溴反应，分别得到相应的苯并环丁二烯二酮9和17。令人惊讶的是，5a与1,1'-双-1-环庚烯（14）和1,1'-双-1-环辛烯（15）的反应直接得到苯并环丁二烯二酮20和21。迄今未知的3-溴-3-环丁烯-1,2-二酮（5c）通过3-羟基-3-环丁烯-1,2-二酮（5b）与草酸二溴反应制备，产率为76%。其与二烯6、13、14的反应已进行了研究。

  DOI：

  10.1055/s-1994-25490
• 作为产物：
  描述：

  3-氯-4-羟基-3-环丁烯-1,2-二酮 在 palladium on activated charcoal 氢气 作用下， 以 溶剂黄146 为溶剂， 反应 24.0h， 以80%的产率得到1-羟环丁-1-烯-3,4-二酮
  参考文献：
  名称：

  Oxokohlenstoffe und verwandte Verbindungen; 12. Mitteilung. Eine einfache Synthese von 3-Hydroxy-3-cyclobuten-1,2-dion ("Semiquadratsäure"; "Moniliformin") und dessen Umsetzung mit Aminen

  摘要：

  氧碳化合物及相关化合物；第12部分。一种简单有效的合成3-羟基-3-环丁烯-1,2-二酮（“半四酸”；“念珠菌素”）及其与胺的反应 以四酸（1）为起始物，半四酸（4）已以54%的总产率合成。与文献报道相反，半四酸（4）在低温下与氨（5a）和苯胺（5b）反应，分别生成半四酸盐6a和6b，而非相应的半四酸酰胺。因此，多种一级、二级和三级胺与4反应生成半四酸盐6c-k。通过催化氢化3-氨基-4-氯-3-环丁烯-1,2-二酮（7），明确地得到了半四酸酰胺（8）。

  DOI：

  10.1055/s-1987-27861
• 作为试剂：
  描述：

  2,2,3,3-四乙氧基环丁烷-1-酮 、 盐酸 在 乙醚 、 magnesium sulfate 、 1-羟环丁-1-烯-3,4-二酮 作用下， 50.0~110.0 ℃ 、1.78 kPa 条件下， 反应 20.0h， 以to yield 6.65 g (=30% of theory) of the desired 1-ethoxycyclobutene-3,4-dione of the above structure的产率得到3-ethoxycyclobut-3-ene-1,2-dione
  参考文献：
  名称：

  Compositions, methods and new compounds for influencing plant growth

  摘要：

  1-羟基环丁烯-3,4-二酮的某些酯类和方酸的单酯和二酯已被发现在植物生长调节中有用，特别是作为后出苗除草剂，植物生长抑制剂和脱水剂。本文还描述了这种类型的新酯类及其制造方法。

  公开号：

  US04092146A1

文献信息

• Oxokohlenstoffe und verwandte Verbindungen; 16. Mitteilung¹. Synthese von 3-Alkylthio- und 3-Arylthio-3-cyclobuten-1,2-dionen (Thiosemiquadratsäure-<i>S</i>-estern)
  作者：Arthur H. Schmidt、Christian Künz、Michael Debo、Juan-Pablo Mora-Ferrer

  DOI：10.1055/s-1990-27025

  日期：——

  Oxocarbons and Related Compounds; Part 16.1 Synthesis of 3-Alkylthio- and 3-Arylthio-3-cyclobutene-1,2-diones (S-Alkyl and S-Aryl Thiosemisquarates) The reaction of semisquaric chloride (1) with thiols 2 (X = H) has been investigated. In the presence of triethylamine (Method A) only moderate yields of S-alkyl thiosemisquarates 3a-d were obtained. Moderate to good yields of S-alkyl and S-aryl thiosemisquarates 3a-f were obtained in the presence of aluminum chloride (Method B) and by the reaction of 1 with trimethylsilyl sulfides 2 (X=SiMe3) in the presence of aluminum chloride (Method C).

  氧碳和相关化合物；第16.1部分 3-烷基硫和3-芳基硫-3-环丁烯-1,2-二酮的合成（S-烷基和S-芳基硫半方形化合物） 已研究半方形氯化物（1）与硫醇2（X = H）的反应。在三乙胺的存在下（方法A），仅获得了中等产率的S-烷基硫半方形化合物3a-d。在铝氯化物存在下（方法B），以及1与三甲基硅基硫化物2（X=SiMe3）在铝氯化物存在下的反应（方法C），获得了中到良好的S-烷基和S-芳基硫半方形化合物3a-f的产率。
• 2,3-Dihydro-1,4-dioxin in Organic Chemistry. Part X.¹A new Synthesis of 3-Hydroxy-3-cyclobutene-1,2-dione (Semisquaric acid)
  作者：Marcel Fétizon、Issam Hanna

  DOI：10.1055/s-1990-26947

  日期：——

  Cycloaddition of 2,3-dihydro-1,4-dioxin (1) to 1,1-dichloroketene, generated from zinc and trichloroacetyl chloride by sonication, leads to 7,7-dichloro-2,5-dioxabicyclo[4.2.0]octan-8-one (2) which upon acid hydrolysis affords semisquaric acid (3-hydroxy-3-cyclobutene-1,2-dione, 3).

  2,3-二氢-1,4-二氧六环（1）与由超声波作用下锌和三氯乙酰氯生成的1,1-二氯烯酮发生环加成反应，生成7,7-二氯-2,5-二氧杂双环[4.2.0]辛烷-8-酮（2），经酸水解后得到半方形酸（3-羟基-3-环丁烯-1,2-二酮，3）。
• Synthesen von Moniliformin, einem Mycotoxin mit Cyclobutendion-Struktur
  作者：Daniel Bellu?、Hanspeter Fischer、Hans Greuter、Pierre Martin

  DOI：10.1002/hlca.19780610526

  日期：1978.7.12

  Syntheses of Moniliformin, a Mycotoxine with a Cyclobutenedione Structure

  具有环丁二酮结构的霉菌毒素莫尼西丁的合成
• Synthetic applications of di-tert-butoxyethyne, II: New syntheses of squaric, semisquaric and croconic acids
  作者：Anna Bou、Miquel A. Pericàs、Fèlix Serratosa

  DOI：10.1016/s0040-4039(00)86831-8

  日期：1982.1

  New synthetic entries to: a) the semisquaric acid skeleton of the natural mycotoxin “moniliformin”; b) the squaric acid system, and c) the croconic acid system, via (η-tetra-tert-butoxycyclopentadienone)(η-cyclopentadienyl)cobalt, starting from di-tertbutoxyethyne are reported.

  新的人工合成条目：a）天然霉菌毒素“莫尼莫丁”的半方酸骨架；b）该方酸系统，以及c）克酮酸系统，经由（η四-叔-butoxycyclopentadienone）（η环戊二烯基）钴，二-开始叔butoxyethyne报告。
• Derivatization reaction of the mycotoxin moniliformin with 1,2-diamino-4,5-dichlorobenzene: structure elucidation of an unexpected reaction product by liquid chromatography/tandem mass spectrometry and liquid chromatography/nuclear magnetic resonance spec
  作者：Peter Zöllner、Annette Lienau、Klaus Albert、Wolfgang Lindner

  DOI：10.1002/jms.484

  日期：2003.7

  The derivatization reaction of the mycotoxin moniliformin with 1,2-diamino-4,5-dichlorobenzene was previously introduced to improve distinctly the sensitivity of an assay applying high-performance liquid chromatography prior to fluorescence detection. In the course of the implementation of this derivatization approach into a liquid chromatographic/mass spectrometric method, an unexpected derivatization

  霉菌毒素莫尼利福明与1,2-二氨基-4,5-二氯苯的衍生化反应已被引入，以显着提高在荧光检测之前应用高效液相色谱法进行测定的灵敏度。在将这种衍生化方法实施为液相色谱/质谱法的过程中，现已通过质谱法发现了意外的衍生化产物。为了阐明其结构，进行了液相色谱/串联质谱和液相色谱与NMR光谱在线耦合的详细研究。这些研究提供了一种杂环结构的证据，该结构是由一个水和一个一氧化碳分子的损失而形成的。提出了这种衍生化反应的合理机理。