Gramin

Strukturformel
Struktur von Gramin
Allgemeines
Name	Gramin
Andere Namen	1-(1H-Indol-3-yl)-N,N-dimethylmethanamin (IUPAC)
Summenformel	C11H14N2
Kurzbeschreibung	beiger geruchloser Feststoff<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 201-749-8 ECHA-InfoCard 100.001.591 PubChem 6890 ChemSpider 6625 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	174,25 g·mol−1
Aggregatzustand	fest<ref name="GESTIS" />
Schmelzpunkt	138–139 °C<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Siedepunkt	293,9 °C<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	praktisch unlöslich in Wasser<ref name="GESTIS" /> löslich in Ethanol<ref name="EAB"></ref> schwer löslich in Aceton<ref name="EAB" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS" /> Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 314 P: 280​‐​301+330+331​‐​303+361+353​‐​305+351+338​‐​310<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	122 mg·kg−1 (LD50, Maus, i.p.)<ref name="chemid">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM)Vorlage:Abrufdatum (Seite nicht mehr abrufbar, Inhalt nun verfügbar via PubChem ID )</ref> 46 mg·kg−1 (LD50, Maus, i.v.)<ref name="chemid" /> 250 mg·kg−1 (LD50, Ratte, i.p.)<ref name="chemid" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Gramin (auch Donaxin genannt) ist ein in verschiedenen Pflanzenarten vorkommendes Indol-Alkaloid. Gramin könnte eine Rolle in der Selbstverteidigung von Pflanzen spielen, weil es für verschiedene Organismen giftig ist.

Vorkommen

Gramin wurde nachgewiesen in Getreidearten, wie Gerste, Blumenkohl, Silber-Pappel und bei Glanzgräsern.

Synthese

Obwohl es in vielen verschiedenen Pflanzen vorkommt, ist Gramin viel einfacher direkt aus Indol über die Mannich-Reaktion mit Dimethylamin und Formaldehyd zu synthetisieren.

Darstellung von Gramin aus Indol.

Darstellung von Gramin aus Indol.

Auch der natürliche Bildungsweg innerhalb von Pflanzen sowie die zugehörigen Gene sind bekannt. Hierbei wird Gramin über zwei Zwischenschritte gebildet. Beim ersten Schritt wird aus der Aminosäure Tryptophan durch das Enzym AMI Synthase (Eine Cytochrom P450 Monooxygenase, ursprünglich als CYP76M57 bezeichnet) Aminomethylindol (AMI) gebildet. AMI wird durch eine N-Methyltransferase (NMT) zweimal methyliert, hierbei entsteht über das Zwischenprodukt N-Methylaminomethylindol Gramin.<ref></ref>

Eigenschaften

Auf grasende Nutztiere wie z. B. Schafe<ref>G.L. Marten, R.M. Jordan, A.W. Hovin: Biological significance of reed canarygrass alkaloids and association with palatability variation to grazing in sheep and cattle, Agronomy Journal 68 (1976), S. 909–914.</ref> hat Gramin eine schädliche Wirkung, während es für Mäuse und Ratten nur eine geringe Toxizität aufweist<ref name="chemid"/>.

Verwendung

Gramin kann in der organischen Chemie als Ausgangsmaterial für die Tryptophan-Synthese verwendet werden.<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Alle Reaktionen von Gramin folgen dem gleichen allgemeinen Reaktionsschema:

1. Gramin wird mit einer stark elektrophilen Substanz, wie z. B. Methyliodid versetzt, um ein quartäres Ammoniumsalz zu bilden
2. Das Ammoniumsalz durchläuft eine Hofmann-Eliminierung oder eine Michael-Addition um das sehr aktive Zwischenprodukt 3 zu ergeben
3. welches sich mit vielen verschiedenen nukleophilen Teilchen verbinden kann, um das gewünschte Produkt 4 zu ergeben

Retro-Michael-Addition von Gramin.

Retro-Michael-Addition von Gramin.

Literatur

• L. J. Corcuera: Biochemical basis of the resistance of the barley to aphids. In: Phytochemistry 1993, 33, 741–747.
• Orechoff; Norkina: Chemische Berichte 1935, 68, 670.
• Pachter et al.: J. Org. Chem. 1959, 24, 1285.

Einzelnachweise

<references />