Sulfite-Catalyzed Nucleophilic Substitution Reactions with Thiamin and Analogous Pyrimidine Donors Proceed <i>via</i> an S<sub>N</sub>AE Mechanism
Notice bibliographique
Résumé
When treated with SO 3 2–, thiamin undergoes a substitution reaction to release a thiazole leaving group and the corresponding sulfonate. Although this reaction could proceed via a simple S N 2-like mechanism, a multistep addition–elimination (S N AE) mechanism involving the addition of SO 3 2– to C6′ of the 4-aminopyrimidine of thiamin has also been proposed. Although this reaction has potential utility in the synthesis of substituted pyrimidines and provides a direct analogue to reactions catalyzed by thiaminases, a detailed mechanistic picture of the SO 3 2– -catalyzed cleavage of thiamin has remained elusive. Here, DFT calculations have been used to probe the relative energetics and the factors that shape the potential energy surfaces that define the possible mechanisms of substitution. These calculations provide clear support for the S N AE mechanism over an S N 2-like process and illustrate that the unique ability of SO 3 2– to activate thiamin toward nucleophilic displacement is due to the combined nucleophilicity and relatively poor leaving group ability of SO 3 2– . Both of these factors favor the forward partitioning of the sulfite adduct toward the cleavage products whereas adducts formed with other nucleophiles overwhelmingly revert to reactants. Calculations performed with a range of substrates with various electrophilicities and nucleofugalities consistently suggest that the S N AE pathway is significantly lower in energy than the direct substitution, illustrating that this SO 3 2– -catalyzed multistep process is likely to be broadly applicable both in solution and in catalysis by thiaminases.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».