Die Kristallstruktur von D‐Ribose – endlich!

Abstract

Unter den mehr als einer halben Million durch Röntgen-oder Neutronenbeugung bestimmten Kristallstrukturen chemischer Verbindungen fehlt überraschend diejenige von dRibose.[1] Obwohl die meisten modernen chemischen Lehrund Handbücher die in unzähligen biochemisch wichtigen Verbindungen vorkommende d-Ribose als b-Furanose darstellen, ist aus frühen NMR-spektroskopischen Beobachtungen [2][3][4] seit mehr als vierzig Jahren bekannt, dass d-Ribose in wässriger Lösung aus einer Mischung von a-und b-Furanose sowie a-und der dominierenden b-Pyranose (Schema 1) besteht.Die Struktur der kristallinen d-Ribose war bisher unbekannt. Eine röntgenographische Untersuchung aus dem Jahre 1956 [5] fand die monokline Raumgruppe P2 1 , Z = 4, Z' = 2, [6] -Programms FOX, [7] kombiniert mit Differenz-Fourier-Methoden, [8]

High‐Pressure (+)‐Sucrose Polymorph

“…The structures of ribose anomers were revealed only recently. [8] The sucrose crystals were shown to be stable between 20 K [9] and 373 K, when sucrose starts to decompose. [10] So, there are scarcely any data on the polymorphism of sugars, and no direct observation of their phase transitions have been reported.…”

Multidisziplinäre Methoden zur Bestimmung der Kristallstruktur der D‐Ribose – Parallelen zur Ermittlung von Proteinstrukturen

“…Seit den ersten Versuchen, dieses Molekül zu kristallisieren, [4] muss es viele erfolglose (und deshalb nicht publizierte) Versuche gegeben haben, Kristalle für die Röntgenstrukturana-lyse zu züchten. Es vergingen 50 Jahre, bis ein multidiszipli- [1] beschrieben ist, schlugen viele Versuche fehl, d-Ribose in einer für die EinkristallRöntgendiffraktometrie geeigneten Form zu züchten. [1] Lediglich mikrokristalline Proben, die schon von Furberg et al [4] beschrieben…”

“…Es vergingen 50 Jahre, bis ein multidiszipli- [1] beschrieben ist, schlugen viele Versuche fehl, d-Ribose in einer für die EinkristallRöntgendiffraktometrie geeigneten Form zu züchten. [1] Lediglich mikrokristalline Proben, die schon von Furberg et al [4] beschrieben…”

“…[1] Die verwendeten Techniken sind übri-gens so neu und vielversprechend, dass Lynne B. McCusker von der ETH Zürich, eine der Coautorinnen der Publikation, [1] während des 25. European Crystallographic Meeting (ECM25) in Istanbul die angewendeten Methoden in einem viel beachteten Vortrag erläuterte.…”

“…Pulver-Röntgendiffraktometrie hatte zwar bereits gezeigt, dass die asymmetrische Einheit der d-Ribose nur Pyranosen (keine Furanosen) in 4 C 1 -Sesselform enthält (je eine b-Pyranose mit äquatorialer OH-Gruppe am anomeren C1-Atom und eine a-Pyranose mit axialer OH-Gruppe), [1] der endgül-tige Beweis für die Korrektheit der Struktur musste jedoch durch Einkristall-Röntgendiffraktometrie erbracht werden.…”