2-fluoro-2-deoxy-D-arabinose

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机氧化合物
• 英文名称: 2-fluoro-2-deoxy-D-arabinose
• 英文别名: 2-deoxy-2-fluoro-D-arabinofuranose；2-deoxy-2-fluoro-arabinofuranose；(3S,4R,5R)-3-fluoro-5-(hydroxymethyl)oxolane-2,4-diol
• 化学式: C₅H₉FO₄
• mdl: MFCD00069168
• 分子量: 152.122
• InChiKey: RTUWTJAKZMHWBQ-IOVATXLUSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.9
• 重原子数：
  10
• 可旋转键数：
  1
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  1.0
• 拓扑面积：
  69.9
• 氢给体数：
  3
• 氢受体数：
  5

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  O-苄基羟胺 、 2-fluoro-2-deoxy-D-arabinose 在 盐酸 作用下， 以 水 为溶剂， 反应 16.0h， 生成
  参考文献：
  名称：

  基于II型醛缩酶合成手性有机氟的化学酶平台。

  摘要：

  醛缩酶是CC键形成酶，已经成为复杂合成子的可持续合成的重要工具。然而，由于氟在自然界中的稀有性，因此缺乏将氟掺入此类化合物中的酶促方法。近来，已将氟丙酮酸用作非天然醛缩酶底物作为溶液使用。在这里，我们报告II型HpcH醛缩酶有效地催化氟丙酮酸加成到各种醛中，在氟上具有唯一的（3S）选择性，这是通过机械模型上的DFT计算合理化的。我们还测量了羟醛加成的动力学参数，并证明了羟基立体选择性的工程化。然后将我们的醛缩酶收集物用于高立体纯度（dr 80-98％）的新型氟酸和酯衍生物的化学合成中。

  DOI：

  10.1002/anie.201906805
• 作为产物：
  描述：

  1,3,5-tri-O-benzoyl-2-deoxy-2-fluoro-β-D-arabinofuranose 在 sodium hydroxide 作用下， 反应 0.05h， 生成 2-fluoro-2-deoxy-D-arabinose
  参考文献：
  名称：

  Arabinofuranose‐derived positron‐emission tomography radiotracers for detection of pathogenic microorganisms

  摘要：

  目的：通过正电子发射断层扫描（PET）检测细菌特异性代谢是一种新兴的人类病原体成像策略，对临床实践具有重大意义。硅学和体外筛选工具最近已被应用于这一问题，包括 l-阿拉伯糖在内的几种单糖在大肠杆菌和其他生物体内显示出快速积累。我们这项研究的目标是评估几种合成可行的阿拉伯呋喃糖衍生 18F 类似物，以确定它们是否能被病原菌吸收。过程：我们合成了四种放射性标记的阿拉伯呋喃糖衍生糖：2-脱氧-2-[18F]氟阿拉伯呋喃糖（d-2-18F-AF 和 l-2-18F-AF）和 5-脱氧-5-[18F]氟阿拉伯呋喃糖（d-5-18F-AF 和 l-5-18F-AF）。阿拉伯呋喃糖是由 18F- 通过三氯化、过乙酰化前体合成的，类似于最常见的 2-脱氧-2-[18F]氟-d-葡萄糖（[18F]FDG）的放射合成。对这些放射性racer进行了筛选，以确定它们是否能被大肠杆菌和金黄色葡萄球菌吸收。随后，在体外研究了 d-2-18F-AF 和 l-2-18F-AF 对主要人类病原体的敏感性。结果：所有 18F 放射性示踪剂靶标都以高放射化学纯度合成。在筛选研究中，d-2-18F-AF 和 l-2-18F-AF 在大肠杆菌中的蓄积量大于在金黄色葡萄球菌中的蓄积量。在一组病理微生物中进行评估时，d-2-18F-AF 和 l-2-18F-AF 对大多数革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌都表现出敏感性。结论：阿拉伯呋喃糖衍生的 18F PET 放射性标记物可以合成，且放射化学纯度很高。我们的研究表明，5-取代类似物没有细菌蓄积，这一发现可能对相关示踪剂具有机理意义。d-2-18F-AF 和 l-2-18F-AF 对大多数革兰氏阴性和革兰氏阳性菌都很敏感。未来的体内研究将评估这些放射性核素在动物感染模型中的诊断准确性。

  DOI：

  10.1002/jlcr.3835

文献信息

• Substituent effects on the pH-independent hydrolysis of 2'-substituted nicotinamide arabinosides
  作者：Anthony L. Handlon、Norman J. Oppenheimer

  DOI：10.1021/jo00017a004

  日期：1991.8

  The rates of the pH-independent hydrolysis of a series of 2'-substituted nicotinamide arabinosides have been measured and are used to analyze the direct inductive substituent effect on the stability of oxocarbocationic intermediates.
• Chemoenzymatic Platform for Synthesis of Chiral Organofluorines Based on Type II Aldolases
  作者：Jason Fang、Diptarka Hait、Martin Head‐Gordon、Michelle C. Y. Chang

  DOI：10.1002/anie.201906805

  日期：2019.8.19

  addition and demonstrate engineering of the hydroxyl group stereoselectivity. Our aldolase collection is then employed in the chemoenzymatic synthesis of novel fluoroacids and ester derivatives in high stereopurity (d.r. 80-98 %). The compounds made available by this method serve as precursors to fluorinated analogs of sugars, amino acids, and other valuable chiral building blocks.

  醛缩酶是CC键形成酶，已经成为复杂合成子的可持续合成的重要工具。然而，由于氟在自然界中的稀有性，因此缺乏将氟掺入此类化合物中的酶促方法。近来，已将氟丙酮酸用作非天然醛缩酶底物作为溶液使用。在这里，我们报告II型HpcH醛缩酶有效地催化氟丙酮酸加成到各种醛中，在氟上具有唯一的（3S）选择性，这是通过机械模型上的DFT计算合理化的。我们还测量了羟醛加成的动力学参数，并证明了羟基立体选择性的工程化。然后将我们的醛缩酶收集物用于高立体纯度（dr 80-98％）的新型氟酸和酯衍生物的化学合成中。
• Arabinofuranose‐derived positron‐emission tomography radiotracers for detection of pathogenic microorganisms
  作者：Mausam Kalita、Matthew F.L. Parker、Justin M. Luu、Megan N. Stewart、Joseph E. Blecha、Henry F. VanBrocklin、Michael J. Evans、Robert R. Flavell、Oren S. Rosenberg、Michael A. Ohliger、David M. Wilson

  DOI：10.1002/jlcr.3835

  日期：2020.5.15

  PURPOSE: Detection of bacteria-specific metabolism via positron emission tomography (PET) is an emerging strategy to image human pathogens, with dramatic implications for clinical practice. In silico and in vitro screening tools have recently been applied to this problem, with several monosaccharides including l-arabinose showing rapid accumulation in Escherichia coli and other organisms. Our goal for this study was to evaluate several synthetically viable arabinofuranose-derived 18F analogs for their incorporation into pathogenic bacteria. PROCEDURES: We synthesized four radiolabeled arabinofuranose-derived sugars: 2-deoxy-2-[18F]fluoro-arabinofuranoses (d-2-18F-AF and l-2-18F-AF) and 5-deoxy-5-[18F]fluoro-arabinofuranoses (d-5-18F-AF and l-5-18F-AF). The arabinofuranoses were synthesized from 18F- via triflated, peracetylated precursors analogous to the most common radiosynthesis of 2-deoxy-2-[18F]fluoro-d-glucose ([18F]FDG). These radiotracers were screened for their uptake into E. coli and Staphylococcus aureus. Subsequently, the sensitivity of d-2-18F-AF and l-2-18F-AF to key human pathogens was investigated in vitro. RESULTS: All 18F radiotracer targets were synthesized in high radiochemical purity. In the screening study, d-2-18F-AF and l-2-18F-AF showed greater accumulation in E. coli than in S. aureus. When evaluated in a panel of pathologic microorganisms, both d-2-18F-AF and l-2-18F-AF demonstrated sensitivity to most gram-positive and gram-negative bacteria. CONCLUSIONS: Arabinofuranose-derived 18F PET radiotracers can be synthesized with high radiochemical purity. Our study showed absence of bacterial accumulation for 5-substitued analogs, a finding that may have mechanistic implications for related tracers. Both d-2-18F-AF and l-2-18F-AF showed sensitivity to most gram-negative and gram-positive organisms. Future in vivo studies will evaluate the diagnostic accuracy of these radiotracers in animal models of infection.

  目的：通过正电子发射断层扫描（PET）检测细菌特异性代谢是一种新兴的人类病原体成像策略，对临床实践具有重大意义。硅学和体外筛选工具最近已被应用于这一问题，包括 l-阿拉伯糖在内的几种单糖在大肠杆菌和其他生物体内显示出快速积累。我们这项研究的目标是评估几种合成可行的阿拉伯呋喃糖衍生 18F 类似物，以确定它们是否能被病原菌吸收。过程：我们合成了四种放射性标记的阿拉伯呋喃糖衍生糖：2-脱氧-2-[18F]氟阿拉伯呋喃糖（d-2-18F-AF 和 l-2-18F-AF）和 5-脱氧-5-[18F]氟阿拉伯呋喃糖（d-5-18F-AF 和 l-5-18F-AF）。阿拉伯呋喃糖是由 18F- 通过三氯化、过乙酰化前体合成的，类似于最常见的 2-脱氧-2-[18F]氟-d-葡萄糖（[18F]FDG）的放射合成。对这些放射性racer进行了筛选，以确定它们是否能被大肠杆菌和金黄色葡萄球菌吸收。随后，在体外研究了 d-2-18F-AF 和 l-2-18F-AF 对主要人类病原体的敏感性。结果：所有 18F 放射性示踪剂靶标都以高放射化学纯度合成。在筛选研究中，d-2-18F-AF 和 l-2-18F-AF 在大肠杆菌中的蓄积量大于在金黄色葡萄球菌中的蓄积量。在一组病理微生物中进行评估时，d-2-18F-AF 和 l-2-18F-AF 对大多数革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌都表现出敏感性。结论：阿拉伯呋喃糖衍生的 18F PET 放射性标记物可以合成，且放射化学纯度很高。我们的研究表明，5-取代类似物没有细菌蓄积，这一发现可能对相关示踪剂具有机理意义。d-2-18F-AF 和 l-2-18F-AF 对大多数革兰氏阴性和革兰氏阳性菌都很敏感。未来的体内研究将评估这些放射性核素在动物感染模型中的诊断准确性。