研究前沿:西湖大学-生物催化 | Nature Chemistry

文摘   2024-11-27 00:00   北京  
在有机合成中,羰基去饱和Carbonyl desaturation是广泛应用的基本反应。虽然已经开发了许多方法,以扩展这一重要转变范围,但大多数需要多步方案,或使用高负载的金属,或强氧化条件。实现去饱和过程的精确立体化学控制方法,也极为罕见。

今日,西湖大学Hui Wang, Bin Gao,叶宇轩Yuxuan Ye等,在Nature Chemistry上发文,报道了一种生物催化平台,通过改造“烯”-还原酶,以有效地介导脱氢(天然活性的逆过程),使环己酮去对称去饱和,以产生具有远程四元立体中心的各种环己烯酮。

这种基于“烯”-还原酶的去饱和系统,可在温和的条件下操作,以空气作为终氧化剂,耐受氧化敏感或金属不相容的官能团,更重要的是,相比小分子催化剂,表现出了无与伦比的立体选择性。

机理研究表明,该项反应,通过α-去质子化进行,然后是决定速率的β-氢化物转移。

Unmasking the reverse catalytic activity of ‘ene’-reductases for asymmetric carbonyl desaturation. 

“烯”还原酶的反向催化活性,以用于不对称羰基去饱和


图1: 羰基去饱和反应。

图2: 用于去对称脱氢的CrS和Gkoye酶反应发现和定向进化。

图3: 4-烷基-4-芳基环己酮去对称脱氢范围。

图4: 其它类型的环己酮去对称脱氢范围。

图5: 制备规模合成和产物衍生化。

图6:机理研究。

文献链接

Wang, H., Gao, B., Cheng, H. et al. Unmasking the reverse catalytic activity of ‘ene’-reductases for asymmetric carbonyl desaturation. Nat. Chem. (2024).

https://doi.org/10.1038/s41557-024-01671-1

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01671-1

本文译自Nature。

来源:今日新材料

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