กรด 3-ออกโซโพรพาโนอิก
กรด 3-ออกโซโพรพาโนอิก (หรือ มาโลนิกเซมิอัลดีไฮด์ หรือ กรดฟอร์มิลอะซิติก) เป็นสารประกอบเคมีอินทรีย์ที่มีทั้งหมู่ฟังก์ชันกรดคาร์บอกซิลิกและหมู่ฟังก์ชันอัลดีไฮด์
ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ
ในธรรมชาติ กรด 3-ออกโซโพรพาโนอิกเกิดขึ้นเป็นสารตัวกลางในการเผาผลาญตัวอย่างเช่น เกิดจากการออกซิเดชันแบบผันกลับได้ของ 3-ไฮดรอกซีโพรพิโอนิล-CoA กับนิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ (NAD) [ 3 ]
แบคทีเรียสายพันธุ์หนึ่งชนิดPseudomonas fluorescensเป็นที่ทราบกันว่าสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้โดยใช้กรดโพรพิโอลิกเป็นแหล่งคาร์บอนและพลังงานเพียงอย่างเดียว กรด 3-ออกโซโพรพาโนอิกเป็นสารตัวกลางทางเมตาบอลิซึมที่สำคัญ โดยเกิดจากการไฮเดรชั่นของกรดอะเซทิลีนิกและถูกเปลี่ยนเป็นอะเซทิล-CoAโดยการดีคาร์บอกซิเลชั่น[ 4 ]นอกจากนี้ยังพบเป็นสารตัวกลางทางเมตาบอลิซึมในแบคทีเรียEscherichia coli สายพันธุ์หนึ่ง ที่สามารถเจริญเติบโตได้ โดยใช้ ยูราซิลเป็นแหล่งไนโตรเจนเพียงอย่างเดียว[ 5 ]
กรด 3-ออกโซโพรพาโนอิกยังพบในละอองลอย ในบรรยากาศ ร่วมกับกรดอินทรีย์อื่นๆ อีกหลายชนิด (โดยเฉพาะกรดออกซาลิก ) ตรวจพบว่าเป็นส่วนประกอบของละอองลอยในสถานีต่างๆ ระหว่างการเดินทางรอบโลกด้วยเรือ[ 6 ]นอกจากนี้ยังพบสารประกอบนี้ในการวิเคราะห์ละอองลอยในอาร์กติก[ 7 ]มหาสมุทรแปซิฟิกเหนือ[ 8 ]อินเดีย[ 9 ]และโตเกียว[ 10 ]
สังเคราะห์
กรด 3-ออกโซโพรพาโนอิกมีปฏิกิริยาสูง มักถูกสร้างขึ้นในแหล่งกำเนิดโดยการทำปฏิกิริยาของกรดมาลิก กับ กรดซัลฟิวริกเข้มข้นกระบวนการนี้จะปล่อยกรดฟอร์มิกน้ำ และคาร์บอนมอนอกไซด์ออก มา [ 11 ]
สารตั้งต้นที่เก็บรักษาได้ง่ายของสารประกอบนี้คือ เอทิล 3-ออกโซโพรพิโอเนต ไดเอทิลอะซีทัล ซึ่งสามารถเตรียมได้โดยการควบแน่นของเอทิลอะซีเตตและเอทิลฟอร์เมตตามด้วยปฏิกิริยาอะซีทัลไลเซชันกับไฮโดรเจนคลอไรด์ในเอทานอลบริสุทธิ์กรด 3-ออกโซโพรพาโนอิกยังสามารถได้จากสารนี้โดยการไฮโดรไลซิสด้วยกรดซัลฟิวริกเจือจาง ตามด้วยการทำให้เป็นกลาง
ปฏิกิริยา
ปฏิกิริยากับฟีนอลจะให้คูมารินรูปแบบเอนอลซึ่งเกิดขึ้นในตอนแรกระหว่างการเตรียมจากกรดมาลิกและกรดซัลฟิวริกสามารถควบแน่นกับยูเรียเพื่อสร้างยูราซิลได้[ 11 ]
ไอโซไซโทซีนถูกเตรียมในลักษณะเดียวกัน โดยใช้กัวนิดีนไฮโดรคลอไรด์แทนยูเรีย[ 12 ]