Demethylace

Demethylace je chemická reakce, při které se z molekuly odštěpuje methylová skupina (CH3).[1][2] Obvykle probíhá s účastí atomu vodíku, čímž se z molekuly odstraňují dva atomy vodíku a jeden atom kyslíku.

Opačnou reakcí je methylace.

V biochemii

V živých organismech jsou demethylace katalyzovány enzymy nazývanými demethylázy. Tyto enzymy oxidují N-methylové skupiny, například u histonů a některých druhů DNA:

R2N-CH3 + O → R2N-H + CH2O

Mezi demethylázy patří některé enzymy ze skupiny cytochromu P450.[3]

Alfa-ketoglutarát-dependentní hydroxylázy, jež demethylují DNA, fungují podobně.

Demethylace těmito enzymy usnadňuje skutečnost, že vazby C-H u uhlíků napojených na aminy bývají slabé.

Přeměna 5-methylcytosinu na 5-hydroxymethylcytosin pomocí enzymu TET, α-ketoglutarátu, a železnatých iontů

5-methylcytosiny v DNA mohou být demethylovány TET enzymy. TET enzymy patří mezi dioxygenázy nazývané alfa-ketoglutarát-dependentní hydroxylázy. TET enzymy katalyzují oxidace využívající jeden atom kyslíku, vzniklý z dvouatomové molekuly kyslíku (O2), přičemž substrátem je 5-methylcytosinová (5mC) skupina v DNA, která se mění na 5-hydroxymethylcytosinovou; při reakci se také oxiduje α-ketoglutarát na sukcinát a oxid uhličitý.

Prvním krokem je navázání α-ketoglutarátu a 5-methylcytosinu na aktivní místo enzymu. TET enzymy mají katalytická jádra, která obsahují dvojitě skládané β-helixy.[4] Alfa-ketoglutarát se na železnaté ionty váže jako bidentátní ligand, přiblížení 5mC zajišťují nevazebné interakce. Aktivní místo TET obsahuje triádový motiv, ve kterém se Fe2+ váže na dva histidinové zbytky a jeden zbytek kyseliny asparagové. Jedna strana této triády se připojuje na Fe2+, a zbylá tři místa jsou pak dostupná pro α-ketoglutarát a O2. TET následně promění 5-methylcytosin na 5-hydroxymethylcytosin, zatímco z α-ketoglutátu se stane sukcinát a CO2.

Demethylace některých sterolů jsou součástmi biosyntézy testosteronu a cholesterolů.

Odštěpované methylové skupiny vytvářejí kyselinu mravenčí.[5]

V organické chemii

Demethylace jsou častými kroky štěpení etherů, obzvláště arylových; výjimku tvoří N-demethylace aminů (například imipraminu na desipramin).

Štěpení methyletherů

Arylmethyletherové skupiny jsou obsaženy v ligninu a řadě od něj odvozených sloučenin.[6] Jejich demethylace často vyžadují tvrdé reakční podmínky, například methyletherová skupina vanilinu se odštěpuje za teplot kolem 250 °C a přítomnosti silné zásady.[7] Silnější nukleofily, jako jsou diorganofosfidy (LiPPh2) reagují za mírnějších podmínek.[8] Lze také použít soli thiolátů, například EtSNa.[9]

Reakce může také probíhat v kyselém prostředí; arylmethylethery, jako například kodein (O-methylmorfin), lze demethylovat zahřátím s kapalným hydrochloridem pyridinu, někdy s nadbytkem kyseliny chlorovodíkové, na 180 až 220 °C.[10][11]

Stanovení arylmethyletherů je možné provést argentometricky prostřednictvím tvorby N-methylpyridiniumchloridu.[12]

Reakce začíná přenosem protonu z pyridiniového iontu na arylmethylether; nevýhodnost tohoto kroku (K < 10−11) způsobuje nutnost tvrdých podmínek a je způsobená nízkou kyselostí pyridinia (pKa = 5,2) oproti protonovanému arylmethyletheru (arylmethyloxoniovému iontu, pKa = –6,7, když aryl = Ph).[13]

Následuje SN2 realce arylmethyloxoniového iontu s methylem navázaným na pyridin, nebo chloridovým iontem (v závislosti na použitém substrátu) za vzniku fenolu a N-methylpyridiniumchloridu, buď přímo, nebo následným přenosem methylové skupiny z methylchloridu na pyridin.[12]

Další postup (také za tvrdých podmínek) je zahřívání etheru refluxovaného v roztoku bromovodíku nebo jodovodíku v koncentrované kyselině octové.[14]

Štěpení etherů kyselinou bromovodíkovou a jodovodíkovou má velmi podobný mechanismus, ve kterém silně kyselý HBr či HI protonuje ether, po čemž následuje odštěpení bromidu či jodidu, což jsou oba velmi dobré nukleofily. Za o něco mírnějších podmínek je reakci možné provést s použitím cyklohexyljodidu (CyI, 10 ekvivalentů) v N,N-dimethylformamidu jako zdroje malého množství jodovodíku.[15]

Bromid boritý lze použít k demethylatcím i za pokojové nebo nižší teploty. Mechanismus takové dealkylace začíná vratným vytvořením aduktu Lewisovy kyseliny a zásady ze silně kyselého BBr3 a zásaditého etheru. Tento meziprodukt se rozpadá na dibromboryloxoniový kation a Br–. Narušení etherové vazby je způsobeno dalším nukleofilním atakem oxoniové sloučeniny bromidem, jehož následkem je vznik aryloxydibromboranu a methylbromidu. Nakonec se uvolní fenol, kyselina boritá (H3BO3) a kyselina bromovodíková (HBr) hydrolýzou dibromboranu po přidání vody.[16]

Aromatické methylethery, obzvláště ty, které mají vedle etherového kyslíku navázané karbonylové skupiny, se dají demethylovat regioselektivně etherátem jodidu hořečnatého.[17]

Demethylace byla použita například při přípravě kalfostinu A.[18]

Příprava kalfostinu A regioselektivní O-demethylací
Příprava kalfostinu A regioselektivní O-demethylací

Demethylovat lze také methylestery, obvykle se toho dosahuje pomocí zmýdelnění. Ke specializovaným druhům demethylace patří mimo jiné Krapchova dekarboxylace:

Směs anetolu, hydroxidu draselného, a alkoholu byla zahřívána v autoklávu. I když byl produktem očekávaný anol, tak se vytvářel také reaktivní produkt dimerizace nazývaný dianol.

N-demethylace

N-demethylace terciárních aminů se provádějí von Braunovými reakcemi, kdy se používá bromkyan a vytváří se odpovídající nor-sloučeniny. Bromkyan lze nahradit ethylchlorformiátem. Takovéto reakce byly použity na přípravu paxilu z arekolinu a NS-2359.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Demethylation na anglické Wikipedii.

  1. ↑ J. Clayden; N. Greeves; S. Warren; P. Wothers. Organic Chemistry. [s.l.]: Oxford University Press, 2001. Dostupné online. ISBN 978-0-19-850346-0. 
  2. ↑ SMITH, Michael; MARCH, Jerry. March's advanced organic chemistry: reactions, mechanisms, and structure. 6th ed. vyd. Hoboken (N.J.): J. Wiley &sons, 2007. Dostupné online. ISBN 978-0-471-72091-1. 
  3. ↑ Roland Sigel; Astrid Sigel; Helmut Sigel. The Ubiquitous Roles of Cytochrome P450 Proteins: Metal Ions in Life Sciences. [s.l.]: [s.n.], 2007. ISBN 978-0-470-01672-5. 
  4. ↑ R. M. Kohli; Y. Zhang. TET enzymes, TDG and the dynamics of DNA demethylation. Nature. 2013, s. 472–479. DOI 10.1038/nature12750. PMID 24153300. Bibcode 2013Natur.502..472K. 
  5. ↑ Matthias Pietzke; Johannes Meiser; Alexei Vazquez. Formate Metabolism in Health and Disease. Molecular Metabolism. 2020, s. 23–37. DOI 10.1016/j.molmet.2019.05.012. PMID 31402327. 
  6. ↑ W. Boerjan; J. Ralph; M. Baucher. Lignin biosynthesis. Annual Review of Plant Biology. 2003, s. 519–549. DOI 10.1146/annurev.arplant.54.031902.134938. PMID 14503002. 
  7. ↑ IRWIN A. PEARL. Protocatechulic Acid. Org. Synth.. 1949, s. 85. Dostupné online. ; Coll. Vol.. S. 745. 
  8. ↑ Robert E. Ireland. Organic Syntheses. [s.l.]: [s.n.], 1977. ISBN 978-0471264224. DOI 10.1002/0471264180.os056.11. S. 44. 
  9. ↑ ORCINOL MONOMETHYL ETHER [online]. [cit. 2019-02-23]. Dostupné online. 
  10. ↑ J. A. Lawson; J. I. DeGraw. An improved method for O-demethylation of codeine. Journal of Medicinal Chemistry. 1977, s. 165–166. ISSN 0022-2623. DOI 10.1021/jm00211a037. PMID 833817. 
  11. ↑ Alfred Hassner; C. Stumer. Organic syntheses based on name reactions. [s.l.]: Pergamon Press, 2002. ISBN 9780080513348. 
  12. ↑ a b Robert L. Burwell. The Cleavage of Ethers.Chybí název periodika! Chemical Reviews, 1954, s. 615–685. ISSN 0009-2665. DOI 10.1021/cr60170a003. 
  13. ↑ Peter Vollhardt; Neil Schore. Organic chemistry : structure and function. [s.l.]: [s.n.], 2014. Dostupné online. ISBN 9781464120275. 
  14. ↑ Andrew Streitwieser; Clayton H. Heathcock; Edward M. Kosower. Introduction to organic chemistry. [s.l.]: Prentice Hall, 1992. ISBN 978-0139738500. 
  15. ↑ Li Zuo; Shanyan Yao; Wei Wang; Wenhu Duan. An efficient method for demethylation of aryl methyl ethers. Tetrahedron Letters. 2008. DOI 10.1016/j.tetlet.2008.04.070. 
  16. ↑ J. F. W. MCOMIE, D. E. WEST. 3,3'-Dihydroxybiphenyl. Org. Synth.. 1969, s. 13. Dostupné online. ; Coll. Vol.. S. 412. 
  17. ↑ Seiji Yamaguchi; Masahiro Nedachi; Hajime Yokoyama; Yoshiro Hirai. Regioselective demethylation of 2,6-dimethoxybenzaldehydes with magnesium iodide etherate. Tetrahedron Letters. 1999, s. 7363–7365. DOI 10.1016/S0040-4039(99)01411-2. 
  18. ↑ Craig A. Merlic; Courtney C. Aldrich; Jennifer Albaneze-Walker; Alan Saghatelian. Carbene Complexes in the Synthesis of Complex Natural Products: Total Synthesis of the Calphostins. Journal of the American Chemical Society. 2000, s. 3224–3225. DOI 10.1021/ja994313+. PMID 23335811. 

Read other articles:

Marshanda

MarshandaLahirAndriani Marshanda10 Agustus 1989 (umur 34)Jakarta, IndonesiaPekerjaanPemeranpenyanyi-penulis laguTahun aktif1997—sekarangSuami/istriBen Kasyafani ​ ​(m. 2011; c. 2014)​Anak1Tanda tangan Andriani Marshanda (lahir 10 Agustus 1989) adalah pemeran dan penyanyi-penulis lagu Indonesia. Ia dikenal publik saat ia membintangi serial Bidadari dan Kisah Sedih di Hari Minggu. Kehidupan awal Marshanda merupakan sulung dari tiga be...

 

James P. Mitchell

American politician (1900–1964) James P. Mitchell8th United States Secretary of LaborIn officeOctober 9, 1953 – January 20, 1961PresidentDwight D. EisenhowerPreceded byMartin DurkinSucceeded byArthur Goldberg Personal detailsBornJames Paul Mitchell(1900-11-12)November 12, 1900Elizabeth, New Jersey, U.S.DiedOctober 19, 1964(1964-10-19) (aged 63)New York City, New York, U.S.Resting placeColonia, New Jersey, U.S.Political partyRepublicanSpouseIsabelle NultonChildren1 James Paul...

 

Eparki Hosur

Keuskupan HosurLokasiNegaraIndiaKantor pusatChennaiStatistikPopulasi- Katolik50.000+Sekolah1Imam22InformasiGereja sui iurisGereja Katolik Siro-MalabarRitusLiturgi Ritus Siria Timur (Liturgi Janasuci Addai dan Mari dan Mar Teodorus dari MopsuestiaPendirian10 Oktober 2017KatedralGereja Katedral Siro-Malabar Santo Antonius, NoothencheryBahasaMalayalam ,Tamil dan InggrisKepemimpinan kiniPausFransiskusUskup agung mayorMar George AlencheryUskupSebastian (Jobby) Pozholiparampil Eparki Siro...

2001–02 Kansas Jayhawks men's basketball team

American college basketball season 2001–02 Kansas Jayhawks men's basketballBig 12 regular season championsNCAA tournament, Final FourConferenceBig 12 ConferenceDivisionNorthRankingCoachesNo. 2APNo. 2Record33–4 (16–0 Big 12)Head coachRoy Williams (14th season)Assistant coaches Neil Dougherty (7th season) Jerod Haase (3rd season) Joe Holladay (8th season) Ben Miller (2nd season) Captains Jeff Boschee Jeff Carey Home arenaAllen FieldhouseSeasons← 2000–01200...

 

趙家驤

追晉陸軍二級上將趙家驤將軍个人资料出生1910年 大清河南省衛輝府汲縣逝世1958年8月23日(1958歲—08—23)（47—48歲） † 中華民國福建省金門縣国籍 中華民國政党 中國國民黨获奖 青天白日勳章（追贈）军事背景效忠 中華民國服役 國民革命軍 中華民國陸軍服役时间1924年－1958年军衔 二級上將 （追晉）部队四十七師指挥東北剿匪總司令部參謀長陸軍�...

 

Lye

Metal hydroxide For other uses, see Lye (disambiguation). Pellets of potash lye (potassium hydroxide) Pellets of soda lye (sodium hydroxide) A lye is an alkali metal hydroxide. Traditionally it was obtained by using rainwater to leach wood ashes, which are strongly alkaline and highly soluble in water, of their potassium hydroxide (KOH), producing lye water, a caustic basic solution. Then the lye water would either be used as such, as for curing olives before brining them, or evaporated of wa...

Новотитаровское сельское поселение

Сельское поселение России (МО 2-го уровня)Новотитаровское сельское поселение Флаг[d] Герб 45°14′09″ с. ш. 38°58′16″ в. д.HGЯO Страна  Россия Субъект РФ Краснодарский край Район Динской Включает 4 населённых пункта Адм. центр Новотитаровская Глава сельского пос�...

 

周處除三害 (電影)

周處除三害The Pig, The Snake and The Pigeon正式版海報基本资料导演黃精甫监制李烈黃江豐動作指導洪昰顥编剧黃精甫主演阮經天袁富華陳以文王淨李李仁謝瓊煖配乐盧律銘林孝親林思妤保卜摄影王金城剪辑黃精甫林雍益制片商一種態度電影股份有限公司片长134分鐘产地 臺灣语言國語粵語台語上映及发行上映日期 2023年10月6日 (2023-10-06)（台灣） 2023年11月2日 (2023-11-02)（香�...

 

Bandar Udara Internasional Yogyakarta

Bandar Udara Internasional YogyakartaYogyakarta International Airportꦥꦥꦤ꧀ꦄꦁꦒꦼꦒꦤꦆꦤ꧀ꦠꦼꦂꦤꦱꦶꦪꦺꦴꦤꦭ꧀ꦔꦪꦺꦴꦒꦾꦏꦂꦠPapan Anggêgana Internasiyonal NgayogyakartaIATA: YIAICAO: WAHIInformasiJenisPublikPemilikInjourneyPengelolaAngkasa Pura IMelayaniDaerah Istimewa Yogyakarta dan bagian selatan Jawa TengahLokasiKulon Progo, Yogyakarta, IndonesiaMaskapai utama Garuda Indonesia Lion Air Zona waktuWIB (UTC+07:00)Ketinggian dpl7 mdplKo...

Olive ridley sea turtle

One of the most abundant living sea turtle in the world Olive ridley sea turtle Olive ridley sea turtle at Kélonia, an aquarium in Saint-Leu, Réunion Conservation status Vulnerable  (IUCN 3.1)[1] CITES Appendix I (CITES)[2] Scientific classification Domain: Eukaryota Kingdom: Animalia Phylum: Chordata Class: Reptilia Order: Testudines Suborder: Cryptodira Superfamily: Chelonioidea Family: Cheloniidae Genus: Lepidochelys Species: L. olivacea Binomial name Lepid...

 

Vojvodina

Northernmost Autonomous province of Serbia This article is about the autonomous province within Serbia. For other uses, see Vojvodina (disambiguation). Autonomous province in SerbiaVojvodina Војводина (Serbian)Autonomous provinceAutonomous Province of VojvodinaАутономна Покрајина Војводина (sr)        Autonomna Pokrajina Vojvodina (sr/hr)Vajdaság Autonóm Tartomány (hu)Autonómna Pokrajina Vojvodina (sk)Provincia Autonom...

 

NGC 6231

Open Cluster in the constellation of Scorpius NGC 6231NGC 6231 (top) with Zeta2 and Zeta1 Scorpii (bottom)Observation data (J2000.0 epoch)Right ascension16h 54mDeclination−41° 48′Distance5,600±400 ly (1,700±130 parsec[1])Apparent magnitude (V)2.6Apparent dimensions (V)15.0′Physical characteristicsEstimated age2–7 million years[2][3]Other designationsNGC 6171, Caldwell 76, Collinder 315, Melotte 153, De Cheseaux 9, Dunlop 499, Ha...

Yanagawa (film)

2021 Chinese filmYanagawaPromotional posterChinese漫长的告白Hanyu PinyinMàncháng de gàobái Directed byZhang LüScreenplay byZhang LüProduced byNai An Cao Liuying Cao Deng CilinStarringNi Ni Zhang Luyi Xin BaiqingCinematographyPark Jung-hoonEdited bySun Yixin Liu XinzhuMusic byXiao HeProductioncompaniesMidnight BlurHishow EntertainmentDistributed byHishow Entertainment Foggy (Japan) Iha Films (Japan)Release dates October 12, 2021 (2021-10-12) (Pingyao International...

 

Andreas Zülow

East German boxer Andreas ZülowZülow in 1985Personal informationFull nameAndreas ZülowNationality East GermanyBorn (1965-10-23) 23 October 1965 (age 58)Ludwigslust, Bezirk Schwerin, East GermanyHeight1.75 m (5 ft 9 in)Weight61 kg (134 lb)SportSportBoxingWeight classLightweightClubSchweriner SC, Schwerin Medal record Representing  East Germany Olympic Games 1988 Seoul Lightweight World Amateur Championships 1989 Moscow Lightweight 1986 Reno Feath...

 

Aureliano in Palmira

Aureliano in Palmira Données clés Genre opéra (dramma serio) Nbre d'actes 2 Musique Gioachino Rossini Livret Giuseppe Felice Romani Langueoriginale Italien Sourceslittéraires Gaetano Sertor, livret de Zenobia in Palmira Création La Scala, Milan26 décembre 1813 Personnages Aurélien, Empereur de Rome (ténor) Zénobie, Reine de Palmyre (soprano) Arsace, Prince de Perse (alto castrat) Publia, fille de Valeriano (mezzo-soprano) Oraspe, général de Palmyre (ténor) Licinio, un tribun (bas...

里贝朗-杜斯因迪奥斯

里贝朗-杜斯因迪奥斯Ribeirão dos Índios市镇里贝朗-杜斯因迪奥斯在巴西的位置坐标：21°50′13″S 51°36′14″W / 21.8369°S 51.6039°W / -21.8369; -51.6039国家巴西州圣保罗州面积 • 总计196.991 平方公里（76.059 平方英里）海拔386 公尺（1,266 英尺）人口（2006） • 總計2,331人 • 密度11.8人/平方公里（30.6人/平方英里） 里贝朗-杜斯因�...

 

自由主義史觀

此條目没有列出任何参考或来源。 (2014年6月13日)維基百科所有的內容都應該可供查證。请协助補充可靠来源以改善这篇条目。无法查证的內容可能會因為異議提出而被移除。 自由主義史觀是由東京大學教授藤岡信勝提倡的歷史驗證法。它把它的攻擊對象稱為「自虐史觀」。 虽然该学派的人把该史观的名字叫做自由主义主义史观，但事实上这种史观与自由主义并无关系。甚�...

 

تسعير الازدحام

تكدس مروري نموذجي في أحد الطرق السريعة المجانية بالمدينة. ويظهر التكدس الموضح بالصورة في I-80 طريق الساحل الشرقي (Eastshore) المجاني، في بيركيلي، الولايات المتحدة. مطار لندن هيثرو، واحد من أكثر المطارات ازدحامًا في العالم. تسعير الازدحام أو رسوم الازدحام عبارة عن نظام يتمثل في ف�...

San Juan Jabloteh Football Club

Questa voce o sezione sull'argomento calcio è ritenuta da controllare. Motivo: quanto è utile una voce con rosa di 12 anni fa e template di 5 anni fa? Partecipa alla discussione e/o correggi la voce. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Questa voce o sezione sull'argomento società calcistiche trinidadiane non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti. Puoi migliorare questa voce aggiungendo citazioni da fonti attendibili secondo le linee guida su...

 

List of highways numbered 17F

The following highways are numbered 17F: United States Nebraska Link 17F New York State Route 17F (former) See also List of highways numbered 17 vteList of highways numbered ...0–9 0 1 1A 1B 1D 1X 2 2A 2N 3 3A 3B 3C 3E 3G 4 4A 5 5A 5B 6 6A 6N 7 7A 7B 7C 8 9 9A 9B 9E 9W 10–16 10 10A 10N 11 11A 11B 11C 12 12A 12B 12C 12D 12E 12F 13 13A 14 14A 15 15A 16 16A 17–22 17 17A 17B 17C 17E 17F 17J 18 18A 18B 18C 18D 18E 18F 19 19A 20 20A 20B 20C 20D 21 21A 22 22A 23–31 23 23A 24 24A 25 25A 25B ...