cylindrospermopsin | 265652-18-4

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 吡啶并嘧啶类
• 英文名称: cylindrospermopsin
• 英文别名: 7-epi-cylindrospermopsin；(-)-Epicyclindrospermopsin；[(4S,5R,6S,8S,10R)-10-[(S)-(2,4-dioxo-1H-pyrimidin-6-yl)-hydroxymethyl]-5-methyl-2,11,12-triazatricyclo[6.3.1.04,12]dodec-1(11)-en-6-yl] hydrogen sulfate
• CAS: 265652-18-4
• 化学式: C₁₅H₂₁N₅O₇S
• 分子量: 415.427
• InChiKey: LHJPHMKIGRLKDR-YUQKHPEDSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -2.6
• 重原子数：
  28
• 可旋转键数：
  4
• 环数：
  4.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.67
• 拓扑面积：
  178
• 氢给体数：
  5
• 氢受体数：
  8

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  cylindrospermopsin 在 氯 作用下， 以 水 为溶剂， 反应 24.0h， 生成 5-chloro-cylindrospermopsin 、 cylindrospermic acid
  参考文献：
  名称：

  Uracil Moiety is Required for Toxicity of the Cyanobacterial Hepatotoxin Cylindrospermopsin

  摘要：

  A new natural derivative of the sulfated guanidinium zwitterionic toxin cylindrospermopsin, 7-epi-cylindrospermopsin, was recently isolated from the cyanobacterium Aphanizomenon ovalisporum (Forti). The toxicity of the molecule (LD50 ip 5 d), estimated by mouse bioassay, was 200 mug/kg mouse, a value similar to that of cylindrospermopsin. Treatment of cylindrospermopsin with chlorine solution or chlorine-related oxidants produced two new derivatives. The chemical structure of these products was elucidated by nuclear magnetic resonance (NMR) and mass spectrometry (MS) techniques and toxicity was determined. In the first derivative, the vinylic proton at position 5 of the pyrimidine ring was substituted by chlorine to yield 5-chlorocylindrospermopsin. The other product is a truncated one, where C-6 of the pyrimidine ring was oxidized to a carboxylic acid. A trivial name, cylindrospermic acid, was given to this compound. Both products showed no toxic effects even at doses 50 times higher than the LD50 of cylindrospermopsin (10 mg/kg mouse ip). Based on these results, the pyrimidine ring is postulated as the molecule component essential for the toxicity of cylindrospermopsin.

  DOI：

  10.1080/009841001459432
• 作为产物：
  描述：

  (3S,4S)-5-(4-bromobenzyloxy)-4-hydroxylamino-3-methylpent-1-ene 在 palladium dihydroxide 、 palladium on activated charcoal 盐酸 、 (Cl₃CO)2CO 、 三氧化硫 、 氢气 、 双(三甲基硅烷基)氨基钾 、 L-Selectride 、 戴斯-马丁氧化剂 、 sodium sulfate 、 三乙胺 、 N,N'-羰基二咪唑 作用下， 以 四氢呋喃 、 甲醇 、 乙醇 、 二氯甲烷 、 N,N-二甲基甲酰胺 、 甲苯 为溶剂， 反应 144.08h， 生成 cylindrospermopsin
  参考文献：
  名称：

  淡水蓝藻Aphanizomenon o valisporum的有毒代谢产物（-）-7-表位吲哚过氧化物酶的全合成及其绝对构型的分配

  摘要：

  由醛20与羟胺36缩合得到的Z和E硝基38和39进行分子内偶极环加成，分别以2∶1的比例得到取代的1-氮杂-7-氧代双环[2.2.1]庚烷40和41。40的还原性N-O键裂解，然后进行羰基化，得到环状脲47，其中仲醇的转化是通过氧化还原序列进行的。在将对溴苄醚50转化为叠氮化物54之后，活化环脲作为其O-甲基异脲和叠氮化物的还原导致自发环化，得到环精子胃蛋白酶的三环核59。整体脱保护，包括将2,4-二甲氧基嘧啶附肢水解成尿嘧啶，然后对所得二醇60进行单硫酸化，得到的物质与天然（-）-7-表基吲哚过氧化物胃蛋白酶（1）相同。（ - ） -的不对称合成7- epicylindrospermopsin定义为7其绝对构小号，8 - [R，10小号，12小号，13 - [R，14小号。

  DOI：

  10.1021/jo0486387

文献信息

• Total Synthesis of (±)-Cylindrospermopsin
  作者：Chaoyu Xie、Maria T. C. Runnegar、Barry B. Snider

  DOI：10.1021/ja000647j

  日期：2000.5.1

  of 27. The key step in the synthesis was bromination of ketone 31, followed by hydrogenation to liberate the free guanidine, which underwent an intramolecular SN2 reaction to form the tetrahydropyrimidine ring B of 32. Further hydrogenation reduced the ketone to yield 42% of 32 containing the fully functionalized tricyclic system and protected hydroxymethyluracil side chain of cylindrospermopsin. Hydrolysis

  新型肝毒素 (±)-柱状精子 (1) 的首次全合成已通过 4-甲氧基-3-甲基吡啶 (12) 的 20 个步骤完成，总产率为 3.5%。取代的哌啶 A 环 19 通过四步顺序立体有择地生成，使用三甲基甲硅烷基乙炔基溴化镁与 12 的加成得到 16 和乙烯基铜酸盐与 16 的立体有择加成以形成 17。二胺 26 与溴化氰反应生成环胍 C 27的环。合成的关键步骤是酮31的溴化，然后氢化释放游离的胍，其进行分子内SN2反应形成32的四氢嘧啶环B。进一步氢化将酮还原为 32 的 42%，其中包含完全官能化的三环系统和受保护的圆柱藻类植物蛋白的羟甲基尿嘧啶侧链。嘧啶在浓盐酸中水解并选择性单硫酸化完成了圆柱体的合成...
• Short Total Synthesis of [¹⁵N₅]-Cylindrospermopsins from ¹⁵NH₄Cl Enables Precise Quantification of Freshwater Cyanobacterial Contamination
  作者：Artur K. Mailyan、Joanna L. Chen、Weiwei Li、Arturo A. Keller、Shawn M. Sternisha、Brian G. Miller、Armen Zakarian

  DOI：10.1021/jacs.8b03071

  日期：2018.5.9

  zwitterionic uracil-guanidine alkaloid recognized by the EPA as a dangerous drinking water contaminant. At present, the ability to detect and quantify the presence of cylindrospermospin in water samples is severely hampered by the lack of an isotopically labeled standard for analytical mass spectrometry. Herein, we present a concise, scaled total synthesis of 15N cylindrospermosin from 15N ammonium chloride

  淡水蓝藻藻华代表着主要的健康风险，因为这些生物体产生圆柱精蛋白，这是一种有毒的、结构复杂的两性离子尿嘧啶-胍生物碱，被美国环保局认定为危险的饮用水污染物。目前，由于缺乏用于分析质谱的同位素标记标准品，检测和定量水样中圆柱精子旋的存在的能力受到严重阻碍。在此，我们提出了一种以 15N 氯化铵为原料的 15N cylindrospermosin 的简明、规模化全合成方法，该方法利用独特的立体选择性分子内双共轭加成步骤来组装三环胍核心。除了提供第一个纯同位素标记探针来精确定量淡水源中这种强效生物毒素外，我们的结果还证明了与同位素掺入相关的独特限制如何迫使新的合成设计解决方案。
• Stereoselective Total Syntheses and Reassignment of Stereochemistry of the Freshwater Cyanobacterial Hepatotoxins Cylindrospermopsin and 7-Epicylindrospermopsin
  作者：Geoffrey R. Heintzelman、Wen-Kui Fang、Stephen P. Keen、Grier A. Wallace、Steven M. Weinreb

  DOI：10.1021/ja020032h

  日期：2002.4.1

  1. However, the (1)H NMR data for this compound do not match that of cylindrospermopsin, but instead agree with the data reported for 7-epicylindrospermopsin, a minor toxic metabolite that co-occurs with cylindrospermopsin. Therefore, we propose a revision of the stereochemical assignments of these natural products such that cylindrospermopsin is now represented as structure 2 and 7-epicylindrospermopsin

  从市售的 4-甲氧基吡啶开始，已在大约 30 次操作中完成了为淡水蓝细菌七毒素圆柱藻素提出的结构 1 的立体选择性全合成。利用 Comins 开发的方法，有效地构建了肝毒素的四取代哌啶 A 环单元。然后通过立体特异性分子内 N-亚磺酰脲 Diels-Alder 环化/格氏开环/烯丙基亚砜 [2,3]-sigmatropic 重排序列设置天然产物中剩余的两个立体中心，从而产生关键中间体 29。酒精 29 的立体化学分配，包含天然产物的所有六个立体中心，由衍生物的 X 射线晶体结构测定证实。D-环尿嘧啶部分的安装是通过使用我们为此目的开发的新方法实现的，C-环胍的构建完成了外消旋结构 1 的全合成。 然而，该化合物的 (1)H NMR 数据确实与 cylindrospermopsin 不匹配，但与 7-epicylindrospermopsin 报告的数据一致，这是一种与 cylindrospermopsin
• Syntheses of the cylindrospermopsin alkaloids
  作者：Ryan E. Looper、Maria T.C. Runnegar、Robert M. Williams

  DOI：10.1016/j.tet.2006.02.044

  日期：2006.5

  An intramolecular 1,3-dipolar cycloaddition has efficiently constructed the A-ring portions of the cylindrospermopsin alkaloids. A nitro-aldol addition of an elaborated nitroalkane to a pyrimidine aldehyde followed by an intramolecular reductive guanidinylation has enabled the syntheses of all three alkaloids in this family in 18-19 steps. We report the first asymmetric synthesis of cylindrospermopsin, unambiguously assigning its absolute configuration. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.
• Total Synthesis of (−)-7-Epicylindrospermopsin, a Toxic Metabolite of the Freshwater Cyanobacterium <i>Aphanizomenon </i><i>o</i><i>valisporum</i>, and Assignment of Its Absolute Configuration
  作者：James D. White、Joshua D. Hansen

  DOI：10.1021/jo0486387

  日期：2005.3.1

  the substituted 1-aza-7-oxobicyclo[2.2.1] heptanes 40 and 41 in a ratio of 2:1, respectively. Reductive N−O bond cleavage of 40 followed by carbonylation gave cyclic urea 47 in which inversion of the secondary alcohol was effected via an oxidation−reduction sequence. After conversion of the p-bromobenzyl ether 50 to azide 54, activation of the cyclic urea as its O-methylisourea and reduction of the

  由醛20与羟胺36缩合得到的Z和E硝基38和39进行分子内偶极环加成，分别以2∶1的比例得到取代的1-氮杂-7-氧代双环[2.2.1]庚烷40和41。40的还原性N-O键裂解，然后进行羰基化，得到环状脲47，其中仲醇的转化是通过氧化还原序列进行的。在将对溴苄醚50转化为叠氮化物54之后，活化环脲作为其O-甲基异脲和叠氮化物的还原导致自发环化，得到环精子胃蛋白酶的三环核59。整体脱保护，包括将2,4-二甲氧基嘧啶附肢水解成尿嘧啶，然后对所得二醇60进行单硫酸化，得到的物质与天然（-）-7-表基吲哚过氧化物胃蛋白酶（1）相同。（ - ） -的不对称合成7- epicylindrospermopsin定义为7其绝对构小号，8 - [R，10小号，12小号，13 - [R，14小号。