【Angew. Chem. Int. Ed.】脂肪酶非天然催化活性与电合成的结合:仲胺与酮的不对称氧化交叉偶联

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酶催化反应具有选择性好、催化活性高、反应条件温和等优点。一般来说,酶仅作用于特定底物,并且仅适用于自然界中已知的生物催化过程。然而,在过去二十年中,人们发现一些酶可以催化化学反应,而不是与天然活性无关的自然反应。这种非天然催化活性,也称为酶的混杂性,极大地扩大了酶催化有机反应的范围。同时,这种活性具有许多意想不到的优点,如反应类型多样、底物范围广以及在有机介质中的稳定性。


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图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.




有机电合成采用电子作为试剂,可以精确调节氧化还原电位以提高反应选择性,完全避免使用外源氧化剂或还原剂。然而,对映选择性有机电合成仍然很少见,有时需要昂贵的过渡金属和手性配体作为催化剂。在酶催化和电化学合成相结合以获得所需产品的策略中,酶电合成过程是通过在酶和电极之间直接或间接转移电子来实现的。




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近期,西南大学官智、何延红课题组与其合作者将脂肪酶的非天然催化活性与电化学合成相结合,催化仲胺与酮的对映选择性氧化交叉偶联。




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2-取代吲哚为原料合成了各种具有立体定向季碳中心的2,2-二取代3-羰基吲哚,产率高达78%,且具有良好的对映选择性和非对映选择性(高达96:4 e.r.,大于20:1 d.r.)。




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图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.




这一前所未有的合成策略证明了水解酶的非天然催化活性与电化学合成兼容,并且反应可以在具有广泛底物范围和良好立体选择性的有机溶剂中进行。这项工作为酶与电化学合成用于不对称催化提供了借鉴。




参考文献:Merging the Non-Natural Catalytic Activity of Lipase and Electrosynthesis: Asymmetric Oxidative Cross-Coupling of Secondary Amines with Ketones

Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.202203666

原文作者:Chao-Jiu Long, Huan Cao, Ben-Kun Zhao, Yu-Fang Tan, Yan-Hong He, * Chu-Sheng Huang, * and Zhi Guan*



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