Angew. Chem. Int. Ed.】工程化二氢金属酶催化重氮偶联级联反应

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人工金属酶（ArMs）通常用于控制催化反应的立体选择性，但控制化学选择性仍然具有挑战性。最近，Indiana University的Jared C. Lewis组和University of Chicago的Benoit Roux组合作，设计了一种二铑人工金属酶，催化重氮交叉偶联形成烯烃，该烯烃在一锅级联反应中通过烯烃还原酶还原为具有高对映选择性（通常>99%ee）的烷烃。

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图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

 

在该研究中，级联反应所需的大量蛋白质和小分子组分对ArM催化的影响最小。通过对ArM的定向进化，筛选出的突变体提高了底物的产率和E/Z选择性。

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此外，利用优化好的反应体系，对该重氮化反应进行底物扩增，均能获得较好的产率。

 

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将不同底物的ArM反应与烯烃还原酶ER以及葡萄糖脱氢酶GDH进行级联催化反应，从而将ArM的反应产率转化为级联反应产率。
 

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最后，还对ArM突变体进行了MD模拟，用于理解辅因子在ArM构象动力学中的结构作用。这些结果突出了ArMs控制催化剂立体选择性和化学选择性的能力，使反应在复杂介质中进行，以避免不希望的副反应发生。

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图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

 

参考文献：Engineering Dirhodium Artificial Metalloenzymes for Diazo Coupling Cascade Reactions

Angew. Chem. Int. Ed.

DOI: 10.1002/anie.202107982

原文作者：David M. Upp+, Rui Huang+, Ying Li, Max J. Bultman, Benoit Roux,*and Jared C. Lewis*


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