Video Experimental Relacionado
Updated: Jul 19, 2025

Chemoselective Preparation of 1-Iodoalkynes, 1,2-Diiodoalkenes, and 1,1,2-Triiodoalkenes Based on the Oxidative Iodination of Terminal Alkynes
Published on: September 12, 2018
Halogenación enzimática de las alquinas terminales
April L Lukowski1, Felix M Hubert1, Thuan-Ethan Ngo1
1Center for Marine Biotechnology and Biomedicine, Scripps Institution of Oceanography, University of California San Diego, La Jolla, California 92093, United States.
Los investigadores descubrieron una nueva enzima, JamD, que instala átomos de halógeno en los extremos de las alquinas. Esta halogenasa dependiente de la flavina tiene una amplia tolerancia al sustrato y muestra potencial como biocatalizador para crear haloalquinas únicas.
Área de la Ciencia:
- La bioquímica
- Biosíntesis de productos naturales
- Enzimología
Sus antecedentes:
- Las halogenasas oxidativas suelen instalar halógenos en sistemas aromáticos o conjugados.
- Mientras que las alquinas halogenadas existen en la naturaleza, la halogenación enzimática terminal de alquinas no se ha demostrado previamente.
- Las vías de biosíntesis de productos naturales ofrecen una rica fuente de nuevas actividades enzimáticas.
Objetivo del estudio:
- Descubrir y caracterizar una nueva enzima que cataliza la halogenación terminal de alquinos.
- Investigar el alcance y la especificidad del sustrato de la alquinilo halogenasa identificada.
- Explorar el potencial de esta enzima como biocatalizador para la síntesis de haloalquinos.
Principales métodos:
- Aislamiento y caracterización de la vía biosintética de la jamaicamida.
- Ensayos enzimáticos en los que se utiliza JamD purificado con varios sustratos alquinos.
- Análisis bioquímico de la cinética de las enzimas y la especificidad del sustrato.
- Análisis filogenético para identificar la familia y el origen de la enzima.
Principales resultados:
- Descubrimiento de JamD, una halogenasa dependiente de la flavina de la vía jamaicamida.
- Demostración de la capacidad de JamD para halogenar alquinas terminales en un intermedio biosintético en etapa tardía.
- Identificación de una amplia tolerancia del sustrato para diversas estructuras alquinosas.
- Pruebas de la especificidad de JamD para las alquinas terminales sobre sustratos aromáticos.
- Clasificación de JamD dentro de una nueva familia de halogenasas de cianobacterias marinas.
Conclusiones:
- JamD es la primera enzima caracterizada capaz de la halogenación terminal directa.
- Esta enzima representa un nuevo biocatalizador para la síntesis quimioselectiva de las haloalquinas.
- El descubrimiento amplía el repertorio conocido de enzimas halogenasa y sus funciones biológicas.
Videos de Conceptos Relacionados
Electrophilic Addition to Alkynes: Halogenation
Halogenation is another class of electrophilic addition reactions where a halogen molecule gets added across a π bond. In alkynes, the presence of two π bonds allows for the addition of two equivalents of halogens (bromine or chlorine). The addition of the first halogen molecule forms a trans-dihaloalkene as the major product and the cis isomer as the minor product. Subsequent addition of the second equivalent yields the tetrahalide.
Electrophilic Addition to Alkynes: Hydrohalogenation
Preparation of Alkynes: Dehydrohalogenation
Alkynes can be prepared by dehydrohalogenation of vicinal or geminal dihalides in the presence of a strong base like sodium amide in liquid ammonia. The reaction proceeds with the loss of two equivalents of hydrogen halide (HX) via two successive E2 elimination reactions.
Preparation of Alkynes: Alkylation Reaction
Alkylation of terminal alkynes with primary alkyl halides in the presence of a strong base like sodium amide is one of the common methods for the synthesis of longer carbon-chain alkynes. For example, treatment of 1-propyne with sodium amide followed by reaction with ethyl bromide yields 2-pentyne.
Alkynes to Aldehydes and Ketones: Hydroboration-Oxidation
One of the convenient methods for the preparation of aldehydes and ketones is via hydration of alkynes. Hydroboration-oxidation of alkynes is an indirect hydration reaction in which an alkyne is treated with borane followed by oxidation with alkaline peroxide to form an enol that rapidly converts into an aldehyde or a ketone. Terminal alkynes form aldehydes, whereas internal alkynes give ketones as the final product.
Reduction of Alkynes to cis-Alkenes: Catalytic Hydrogenation
Like alkenes, alkynes can be reduced to alkanes in the presence of transition metal catalysts such as Pt, Pd, or Ni. The reaction involves two sequential syn additions of hydrogen via a cis-alkene intermediate.

