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170. uber Pterinchemie

Luftoxydation von 6,6-disubstituierten Tetrahydropterinen, ein Beitrag zur Frage der Existenz von Parachinoid-dihydropterinen von M. Viscontini, M. Frater-Schroeder, M. Cogoli-Greuter und M. Argentini

Organisch-chemisches Insti tut der Universitat, CH-8001 Zurich, Ramistrasse 76

(7. VII . 70)

33., vorlaufige Mitteilung ill

Zusummcnfassung. Die Luftoxydation von 6,6-disubstituicrten Tctrahydroptcrincn fuhrt nicht, wie vermutct, zu Parachinoid-dihydropterinen, sondern unter Verlust einer der beiden Sei- tcnketten zu 7,8-L)ihydroptcrinen. Dicscs Ergebnis wird im Zusammenhang mit der existiercnden Theorie der Tetrahydroptcrin-Oxydation kurz diskutiert.

Bei der Luftoxydation der Tetrahydropterine (I) in wasserigen Losungen von physiologischern pH lassen sicli als erste fassbare Produkte 7,8-Dihydropterine (111) nachweisen bzw. isolieren. In ganz bestimmten FaIlen konnen intermediare Produkte der Diliydrostufe zwischen I und 111 nachgewiesen werden [Z]. Die Verrnutung, dass

0 0 II II R

O H II N R NH/\/ \/ HN/ \ /Nk /

HN/>-aN\<G -~ + H,N” I, ‘N”N II J2 \R’ -+ HN”\NA I N J<R, H H,N” I, ‘N ,LNJ<z,

H H H I I1 111

HELVETICA CHIMICA ACTA - Vol. 53, Fasc. 6 (1970) - Nr. 170 1435

diesen Dihydroprodukten eine der fiinf anderen tautomeren Strukturen des Dihydro- pterins (111) zukommt. liegt schon lange nahe und ist durch indirekte Hinweise be- kraftigt worden [Z] [3] . Insbesondere die Entdeckung von Pterin-Radikalen mit dem am N(5)-Atom lokalisierten einsamen Elektron [4] ermoglichte die Entwicklung einer plausiblen Oxydations-Theorie, basierend auf der Bildung von Parachinoid-dihydro- pterinen (11) als Zwischenprodukte [5]. Wenn aber his jetzt kein solches Parachinoid- dihydropterin isoliert werden konnte, so liegt das wohl daran, dass eine prototrope Umlagerung I1 + I11 sehr rasch verlaufen durfte.

Urn die Existenz solcher Verbindungen zu prufen, haben wirdie 6,6-disubstituierten Tetrahydropterine IXa und IXb hergestellt und mit Luftsauerstoff zu Dihydro- pterinen oxydiert.

Die Synthese dieser Tetrahydropterine wurde nach folgendem Schema ausgefuhrt :

0 0 O H II

II N R cN- HN/\/N\/C=N -+ H c y ] z H

H,N/ \N \N/\R' H H

IV V VI

COCH, COCH, 'I C r N I' CH,-NH,

HN/ / \/ Red. HN/ / '../ H ydrolyse _____+

d I 1 IX - I,)\,J>E H,N/ 'N \R' /\ /\ /\ H,N N N R'

N H VII VIII

O H

Reihea R = CH, Reiheb R = CH, R'= H R'= CH,

H I X

Wir nahmen an, dass wahrend der Oxydation stabile Parachinoid-pterine X ge- bildet wurden, da bei diesen disubstituierten Produkten eine Umlagerung X + XI nicht moglich sein sollte.

0 0

I X

X H X I ~i

0

XI1

1436 HELVETICA C I I I M I C A h C T . 4 ~ vol. 53, F a s C . 6 (1970) ~ Nr. 170

I n Wirklichkeit verlauft die Oxydation ganz anders als erwartet. Auch hier wurden unter Abspaltung der H,NCH,-Seiterikette nur die 7,R-Dihydropterine XI1 gebildet, ohne dass das Auftreten einer Zwischenstufe beobachtet werden konnte. Die von uns vorgeschlagene Theorie der Oxydation nach folgendeni Schema :

O H

xv

O H

X l l l

0

O H

0

111

kann dementsprecliend nicht verallgenieinert werden. Die vorliegenden Ergebnisse lassen liingegen verniuten, dass die erste Stufe der Oxydation von Tetrahydroyterinen bei physiologischem pH zwar eine Radikalbildung ist, dass aber das einsame Elektron je nach der Konstitution des betreffenden Tetrahydropterins sicli in verschiedenen Stellen befinden kann und denizufolge niit OH-Radikalen niclit iinmer in der 4a- Stellung reagiert.

Ansclieinend findet liier der OH-Radikalangriff in der H,NCH,-Seitenliette statt , die in der Folge elirniniert wird. Dies ware aucli eine rnogliche Erklarung fur die relativ leiclite Abspaltung der 6-standigen Seitenkette des Tetrahydrobiopterins und, wenii aucli in geringem Masse, der Tetrahydrofolsaure 161.

Eine ausfulirliclie Beschreibung dieser Arbeit wird demnaclist in dieser Zeitsclirift erscheinen.

Wir danken Hcrrn Prof. Or. W . von Philipshorn und scincn Mitarbeitern fur die Aufnahmc uncl die Iliskussion zahlrcichcr NMK.-Spektren, sowie Herrn H . Frohofer fur die Elementaranalpsen. Uer Aufcnthalt von Herrn Ilr . M . Argentini in Zurich wird durch ein Austausch-Stipendium (Uni- versitat Zurich, Collegio Ghislieri Pavia) ermoglicht. Der Schwezzerische Nationalfonds hat eincn Teil dieser Arbcit finanziell untcrstutzt.

LITERIZTUKVEKZEIC‘ HN IS

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