JACS：酶催化烯烃立体选择性双官能团化
学术
2024-12-09 18:30
上海
-CF3官能团是重要的医药结构官能团，在过去的几个世纪，三氟甲基化反应的方法学开发得到广泛发展。但是，目前还没有能够形成C(sp3)-CF3化学键的金属酶（metalloenzyme）。有鉴于此，约翰·霍普金斯大学黄雄怡教授、卡内基梅隆大学Yisong Guo等报道非血红素Fe酶（放线菌Actinosynnema mirum中的羟基扁桃酸合成酶(hydroxymandelate synthase,HmaS)），能够通过高价碘（III）试剂产生CF3自由基，并且用于烯烃的立体选择性三氟甲基化叠氮化。要点1. 通过基于Staudinger配体进行高通量筛选（HTS），快速的对AoHMS进行进化得到相关变体。优化的变体具有比较广的烯烃底物兼容，产率达到73 %，立体选择性达到96:4 e.r.。这种生物催化平台能够进一步拓展用于烯烃的五氟乙基叠氮化或者双叠氮化。要点2. 基于阴离子竞争实验（anion competition experiments），发现该反应的机理基于自由基回弹。这项研究不仅拓展了金属酶催化自由基转化反应的种类，而且为有机氟化合物的合成提供酶催化空间。James G. Zhang, Anthony J. Huls, Philip M. Palacios, Yisong Guo*, and Xiongyi Huang*, Biocatalytic Generation of Trifluoromethyl Radicals by Nonheme Iron Enzymes for Enantioselective Alkene Difunctionalization, J. Am. Chem. Soc. 2024DOI: 10.1021/jacs.4c14310https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14310
