酶因其具有高度的化學選擇性、區域選擇性和對映選擇性,而成為極具吸引力的催化劑。近年來,酶在有機合成中的應用增多,特別是合成手性醇和手性胺。手性醇和手性胺是在許多活性藥物成分(APIs)中的兩種重要官能團。特別是,工業領域已經開發了許多這類化合物的合成路線。但是,活性藥物成分同樣重要的手性硫醇和硫醚的合成,目前僅有極少的生物催化合成方法,并且如何實現立體控制具有非常大的挑戰。
有鑒于此,代爾夫特理工大學Caroline E. Paul副教授、Christian M. Heckmann等報道使用烯還原酶(EREDs)在沒有光照的條件下,以α-溴苯乙酮和前手性的乙烯硫醚作為原料合成手性硫醚。
最近人們研究發現了烯還原酶起到引發和控制具有挑戰性的自由基化學反應的能力。根據烯還原酶的不同選擇,能夠得到產物的任意一種立體結構的對映體。
本文要點:
(1)
使用含氟底物時,GluER T36A實現了最高的轉化率和選擇性,轉化率高達82%,對映體過量值(ee)大于 99.5%。對于α-溴苯乙酮和α-(甲硫基)苯乙烯,該反應能夠以100 mg規模進行,分離產率為46%,對映體過量值(ee)達到93%。
(2)
使用停流光譜法和蛋白質質譜進行機理研究,深入研究酶對分子間反應的選擇性。
這項工作為合成含硫醚化合物開辟了新的途徑。
參考文獻
Christian M. Heckmann*, Derren J. Heyes, Martin Pabst, Edwin Otten, Nigel S. Scrutton, and Caroline E. Paul*, Asymmetric Enantio-complementary Synthesis of Thioethers via Ene-Reductase-Catalyzed C–C Bond Formation, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c00761
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c00761