Detection of 5-hydroxymethyl-2-methyl-3(2H)-furanone and of α-dicarbonyl compounds in reaction mixtures of hexoses and pentoses with different amines

Zusammenfassung

In Reaktionsgemischen von Hexosen mit priären Aminen, die bei pH 5 und pH 7 erhitzt wurden, findet man im höheren pH-Bereich wesentlich größere Mengen an Fragmentierungsprodukten. Zur Abschätzung des Fragmentierungsanteils werden alleα-Di-carbonylverbindungen herangezogen, die mito-Pheny-lendiamin im Umsetzungsgemisch zu Chinoxalinen reagieren. Erstmals werden dieα-Dicarbonyl-Zwischenstu-fen in Pentose-Amin-Reaktionsans ätzen untersucht und die Bildung des 2,3,4-Pentantrions nachgewiesen. Interessant ist, daß bei Hexosen und Pentosen das 1,4-Didesoxyoson in wesentlich größeren Mengen entsteht, wenn α-Aminosäuren an der Umsetzung beteiligt sind, d.h. wenn ein Strecker-Abbau stattfinden kann. 5-Hydroxymethyl-2-methyl-3(2H)-furanon wird als neues Hexoseprodukt des Strecker-Abbaus identifiziert. Die Absicherung der Struktur erfolgt durch Synthese und NMR-Un-tersuchungen.

Summary

In reaction mixtures of hexoses with primary amines, heated at pH 5 and 7, distinctly higher amounts of fragmentation products are formed in the upper pH range. To estimate the amount of fragmentation, allα-dicarbonyl compounds which react witho-phenylenediamine to quinoxaline derivatives were recorded. For the first time theα-dicarbonyl intermediates in a pentose amine reaction mixture were determined and the formation of 2,3,4-pentantrione was detected. The 1,4-dideoxyosone was formed from hexoses and pentoses in higher yields in the presence ofα-amino acids, i.e. when Strecker degradation could take place. 5-Hydroxymethyl-2-methyl-3(2H)-furanone was identified as a new hexose product of Strecker degradation, and its structure established unequivocally by independent synthesis as well as by¹H and¹³C NMR.