介紹

2-甲基-2-丁烯腈（2-Methyl-2-butenenitrile）的分子式C5H7N，結(jié)構(gòu)中含雙鍵和氰基，具不飽和腈類(lèi)化合物的典型反應(yīng)活性。外觀常溫下為無(wú)色液體，微溶于水，易溶于有機(jī)溶劑（如乙醚、氯仿）。它可以用于藥物、農(nóng)藥、香料等精細(xì)化學(xué)品的合成。

2-甲基-2-丁烯腈

植物生物合成中的應(yīng)用

作為非氰醇苷的中間體

在百脈根中，由(Z)-2-甲基丁醛肟（(Z)-2-methylbutanal oxime） 經(jīng)細(xì)胞色素P450酶催化脫水形成，是合成二氰苷A（Rhodiocyanosides A）的關(guān)鍵中間體。一氧化碳和四環(huán)唑顯著抑制其形成（抑制率 85%），證明由P450酶家族催化，區(qū)別于氰苷（CN-glcs）合成中的P450酶。

與氰苷（如lotaustralin）共享前體L-異亮氨酸衍生的醛肟，但后續(xù)由不同P450酶催化：氰苷路徑生成2-羥基-2-甲基丁腈，而本路徑生成2-甲基-2-丁烯腈。缺乏該中間體的蓮花生態(tài)型（如MG74、MG75）無(wú)法合成紅花青甙，僅積累氰苷，表明其是非氰醇苷合成的必需中間體。二氰苷A的醛糖配基（4-羥基-2-甲基-2-丁烯腈）易環(huán)化形成 3-甲基-2(5H)-呋喃酮（3-methyl-2(5H)-furanone），該呋喃酮具抗菌活性，推測(cè)為植物防御化合物。向蓮花微體中添加(Z)-Ile-ox后，通過(guò)GC-MS檢測(cè)到2-甲基-2-丁烯腈生成，證實(shí)其為中間體。缺乏該中間體的突變體無(wú)法合成非氰醇苷，進(jìn)一步驗(yàn)證其必要性。CO抑制P450酶活性，導(dǎo)致2-甲基-2-丁烯腈和氰苷合成同時(shí)受阻，但前者抑制更強(qiáng)（85% vs. 77%），表明兩種路徑的P450酶存在差異。

2-甲基-2-丁烯腈合成的呋喃酮產(chǎn)物具抗菌活性，可以作為二氰苷A植物防御素（phytoanticipin），在細(xì)胞受損時(shí)釋放活性呋喃酮，抵御病原體和食草動(dòng)物。非氰醇苷路徑可能是植物針對(duì)規(guī)避氰苷防御的病原體進(jìn)化出的補(bǔ)充防御機(jī)制，與氰苷形成協(xié)同防御[1]。

參考文獻(xiàn)

[1]Saito S ,Motawia S M ,Olsen E C , et al.Biosynthesis of rhodiocyanosides in Lotus japonicus : Rhodiocyanoside A is synthesized from ( Z )-2-methylbutanaloxime via 2-methyl-2-butenenitrile[J].Phytochemistry,2012,77260-267.