ブロモベンゼンからのO-ブロモフェノールの形成のメカニズム

O-ブロモフェノールとP-ブロモフェノールの両方は、ラット肝臓ミクロソームのブロモベンゼンから形成されます。P-ブロモフェノールはブロモベンゼン-3,4-酸化物を介して形成されることが確立されていますが、O-ブロモフェノールは2,3-エポキシドまたは1,2-エポキシドのいずれか、または酸素の直接挿入によって生じる可能性があります。本記事で説明されているように、ブロモベンゼン2,3-ジヒドロディオールをブロモベンゼンのミクロソーム代謝産物として分離して特定しました。したがって、ジヒドロディオールの同定は、その義務的な前駆体であるブロモベンゼン-2,3-酸化物の形成を示しています。さらに、Bromo（2,4,6-2H3）ベンゼンを使用して、ブロモベンゼンからのO-ブロモフェノールの形成のメカニズムを明らかにしました。3-メチルコランリン処理ラットの肝臓ミクロソームにおけるブロモベンゼンおよびブロモ（2,4,6-2H3）ベンゼンからのO-ブロモフェノールの形成速度は0.72 +/- 0.02および0.74 +/- 0.06 nmol/mg/min（それぞれkh/kd = 0.99）。有意な同位体効果の欠如は、ブロモベンゼンのO-ブロモフェノールへのヒドロキシル化が直接挿入メカニズムによるものではないことを示しています。さらに、ブロモ（2,4,6-2H3）のベンゼンとのミクロソームインキュベーションから分離されたO-ブロモフェノールの質量スペクトルは、製品の70％が3つの重水素原子すべてを保持していることを示しました。これらの結果は、2,3-エポキシド中間体からO-ブロモフェノールが形成されますが、2位の炭素に酸素を添加することにより、エポキシドが形成される前にNIHシフトと再配置を行うことにより形成を排除しないという見解と一致しています。

Both o-bromophenol and p-bromophenol are formed from bromobenzene in rat liver microsomes. It has been established that p-bromophenol is formed via bromobenzene-3,4-oxide, but o-bromophenol could conceivably arise via either the 2,3-epoxide or the 1,2-epoxide or by direct insertion of oxygen. As described in the present article, we have isolated and identified bromobenzene 2,3-dihydrodiol as a microsomal metabolite of bromobenzene. Identification of the dihydrodiol therefore indicates the formation of its obligatory precursor, bromobenzene-2,3-oxide. Moreover, using bromo(2,4,6-2H3)benzene, we have clarified the mechanism of formation of o-bromophenol from bromobenzene. The rate of formation of o-bromophenol from bromobenzene and bromo(2,4,6-2H3)benzene in liver microsomes from 3-methylcholanthrene-treated rats was 0.72 +/- 0.02 and 0.74 +/- 0.06 nmol/mg/min (kH/kD = 0.99), respectively. The lack of a significant isotope effect indicates that the hydroxylation of bromobenzene to o-bromophenol is not by a direct insertion mechanism. Furthermore, the mass spectrum of o-bromophenol isolated from a microsomal incubation with bromo(2,4,6-2H3)benzene indicated that 70% of the product retained all three deuterium atoms. These results are consistent with the view that o-bromophenol is formed from the 2,3-epoxide intermediate but do not preclude formation by the addition of oxygen to the 2-position carbons followed by an NIH shift and rearrangement before an epoxide is formed.