3-Hidroxiisonicotinaldehido
| 3-Hidroxiisonicotinaldehido | |
|---|---|
 | |
Outros nomes 3-Hidroxi-4-piridinacarboxaldehido | |
| Identificadores | |
| Número CAS | 1849-54-3 |
| PubChem | 192747 |
| ChemSpider | 167264 |
| Número CE | 810-332-5 |
| Imaxes 3D Jmol | Image 1 |
| |
| |
| Propiedades | |
| Fórmula molecular | C6H5NO2 |
| Masa molar | 123,11 g mol−1 |
| Densidade | 1,327 g/cm3 |
| Punto de fusión | 126–128 °C; 259–262 °F; 399–401 K |
| Perigosidade | |
| Pictogramas GHS | 
|
| Palabra sinal GHS | Warning |
| Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa. | |
O 3-hidroxiisonicotinaldehido (HINA), tamén coñecido como 3-hidroxipiridina-4-carboxaldehido, é un derivado da piridina con substituíntes hidroxilo e aldehido. Foi estudado como un análogo da vitamina B6. En 2020, informouse que era a tinguidura fluorescente con menor masa molecular.[1][2]
Preparación
[editar | editar a fonte]O 3-hidroxiisonicotinaldehido preparouse por primeira vez en 1958 pola oxidación do 3-hidroxi-4-piridinemetanol con dióxido de menaganeso.[3] Informouse tamén de sínteses alternativas.[4][5]
Propiedades espectroscópicas
[editar | editar a fonte]O espectro de absorción do HINA foi estudado desde a década de 1950 debido ás súas relacións coa vitamina B6 e o piridoxal, dos cales é un análogo simple.[6][7][8][9] Porén, as súas propiedades fluorescentes non foron descritas ata 2020. É salientable por ser un fluoróforo que emite en verde cunha lonxitude de onda de emisión máxima (λem,max) a 525 nm en solución acuosa a pH alcalino, o que o fai o composto de menor masa molecular que presenta esa propiedade.[1] En solucións ácidas, a fluorescencia é menos intensa e faise azul; o composto ten puntos isobésticos a 270 e 341 nm.[2]
A base molecular das propiedades observadas é a presenza dun fluoróforo de tipo push-pull, unha característica de moitos compostos fluorescentes e luminescentes.[10] A pH por riba de 7,1 en solucións acuosas, o HINA está na súa forma aniónica, co seu pico de absorbancia a 385 nm e o seu pico de emisión a 525 nm. O anión contén só 13 átomos, cunha masa molecular de 122 Da. O rendemento cuántico para a emisión é do 15 %, cun tempo de emisión de 1,0 ns. O desprazamento de Stokes observado de 6900 cm−1 é típico das tinguiduras push-pull.[2]
Usos
[editar | editar a fonte]
En estudos dos mecanismos da vitamina B6
[editar | editar a fonte]- Véxase tamén: Fosfato de piridoxal#Mecanismo catalítico.
O HINA foi utilizado como análogo do piridoxal 5′-fosfato, a forma activa do coencima vitamina B6. É un imitador especialmente bo da forma unida a encima dese composto, mellor que da vitamina ou piridoxal.[11] O mecanismo do encima consiste na formación dunha imina, dando unha base de Schiff, e tales derivados do HINA con aminoácidos foron estudados pola súa cinética de reacción,[7] o que proporcionou información sobre os encimas que usan o piridoxal 5-fosfato.[3][11][12][13]
Como tinguidura
[editar | editar a fonte]As tinguiduras estables de baixa masa molecular que son solubles en auga son útiles en sistemas biolóxicos.[1][14][15] O HINA utilizouse para detectar e cuantificar a presenza de cisteína en solucións acuosas.[2]
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ 1,0 1,1 1,2 Cozens, Tom (2020-12-16). "Fluorescent molecule breaks size record for green-emitting dyes". chemistryworld.com. Consultado o 2021-12-03.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Kang, Rui; Talamini, Laura; d'Este, Elisa; Estevão, Bianca Martins; De Cola, Luisa; Klopper, Wim; Biedermann, Frank (2021). "Discovery of a size-record breaking green-emissive fluorophore: Small, smaller, HINA". Chemical Science 12 (4): 1392–1397. PMC 8179180. PMID 34163902. doi:10.1039/d0sc05557c.
- ↑ 3,0 3,1 Heinert, Dietrich; Martell, Arthur E. (1958). "Studies on pyridoxine and pyridoxal analogs—I". Tetrahedron 3: 49–61. doi:10.1016/S0040-4020(01)82610-7.
- ↑ O'Leary, Marion H.; Payne, James R. (1971). "Vitamin B6 analogs. Improved synthesis of 3-hydroxypyridine-4-carboxaldehyde". Journal of Medicinal Chemistry 14 (8): 773–774. PMID 5114077. doi:10.1021/jm00290a026.
- ↑ Prasad, A.R.; Subrahmanyam, M. (1991). "Vapour phase oxidation in the preparation of 3-hydroxypyridine-4-carboxaldehyde: The vitamin B6 analog". Journal of Molecular Catalysis 65 (3): L25–L27. doi:10.1016/0304-5102(91)85059-B.
- ↑ Nakamoto, Kazuo; Martell, A. E. (1959). "Pyridoxine and Pyridoxal Analogs. IV. Ultraviolet Spectra and Solution Equilibria of 3-Methoxypyridine-2(and 4-)-aldehydes and of 3-Hydroxypyridine-2 (and 4-)-aldehydes". Journal of the American Chemical Society 81 (22): 5863–5869. doi:10.1021/ja01531a006.
- ↑ 7,0 7,1 Dixon, Jack E.; Bruice, Thomas C. (1973). "Comparison of the rate constants for general base catatlyzed prototropy and racemization of the aldimine species formed from 3-hydroxypyridine-4-carboxaldehyde and alanine". Biochemistry 12 (23): 4762–4766. PMID 4773854. doi:10.1021/bi00747a031.
- ↑ Harris, C.; Johnson, R.; Metzler, D. (1976). "Band-shape analysis and resolution of electronic spectra of pyridoxal phosphate and other 3-hydroxypyridine-4-aldehydes". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects 421 (2): 181–194. PMID 1252466. doi:10.1016/0304-4165(76)90284-1.
- ↑ Sanz, Dionisia; Perona, Almudena; Claramunt, Rosa M.; Elguero, José (2005). "Synthesis and spectroscopic properties of Schiff bases derived from 3-hydroxy-4-pyridinecarboxaldehyde". Tetrahedron 61: 145–154. doi:10.1016/j.tet.2004.10.036.
- ↑ Wilhelmsson, Marcus; Tor, Yitzhak, eds. (2016-04-16). Fluorescent Analogs of Biomolecular Building Blocks: Design and Applications. Wiley. pp. 257–280. ISBN 978-1118175866.
- ↑ 11,0 11,1 French, Thayer C.; Auld, David S.; Bruice, Thomas C. (1965). "Catalytic Reactions Involving Azomethines. V. Rates and Equilibria of Imine Formation with 3-Hydroxypyridine-4-aldehyde and Amino Acids". Biochemistry 4: 77–84. PMID 14285248. doi:10.1021/bi00877a014.
- ↑ Maley, John R.; Bruice, Thomas C. (1970). "Catalytic reactions involving azomethines. XII. Transamination of 1-methyl-3-hydroxy-4-formylpyridinium chloride". Archives of Biochemistry and Biophysics 136 (1): 187–192. PMID 5417614. doi:10.1016/0003-9861(70)90340-1.
- ↑ Eliot, Andrew C.; Kirsch, Jack F. (2004). "Pyridoxal Phosphate Enzymes: Mechanistic, Structural, and Evolutionary Considerations". Annual Review of Biochemistry 73: 383–415. PMID 15189147. doi:10.1146/annurev.biochem.73.011303.074021.
- ↑ Pina, Fernando; Melo, Maria J.; Laia, César A. T.; Parola, A. Jorge; Lima, João C. (2012). "Chemistry and applications of flavylium compounds: A handful of colours". Chemical Society Reviews 41 (2): 869–908. PMID 21842035. doi:10.1039/C1CS15126F.
- ↑ Lavis, Luke D. (2017). "Teaching Old Dyes New Tricks: Biological Probes Built from Fluoresceins and Rhodamines". Annual Review of Biochemistry 86: 825–843. PMID 28399656. doi:10.1146/annurev-biochem-061516-044839.