隨著近年來(lái)酶促進(jìn)的生物催化平臺(tái)的發(fā)展，開(kāi)啟一整套可通過(guò)生物催化卡賓轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)的全新轉(zhuǎn)化。雙吖丙啶是重氮化合物的環(huán)狀異構(gòu)體，在化學(xué)生物學(xué)中可作為探針使用。此外，雙吖丙啶這種卡賓前體比相應(yīng)的重氮化合物更穩(wěn)定，因此不需要特別引入拉電子取代基。不過(guò)，如此一來(lái)，提高穩(wěn)定性的代價(jià)就是雙吖丙啶的活化需要更多的外加條件（例如高溫或紫外線光解），導(dǎo)致合成應(yīng)用中的產(chǎn)率降低或選擇性差等問(wèn)題，也限制了可獲得產(chǎn)品的多樣性。
圖片來(lái)源：J. Am. Chem. Soc.
為了克服這一限制，最近Frances H. Arnold教授在J. Am. Chem. Soc.上使用了一種Aeropyrum pernix 原珠蛋白 (ApePgb) 的變體促進(jìn)雙吖丙啶形成卡賓前體，進(jìn)而與烯烴反應(yīng)。
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該研究設(shè)計(jì)的 ApePgb 變體可在室溫下促進(jìn)雙吖丙啶選擇性轉(zhuǎn)化成卡賓，并實(shí)現(xiàn)生物催化烯烴環(huán)丙基的反應(yīng)。
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此外，他們經(jīng)由微晶電子衍射 (MicroED) 確定ApePgb 變體的結(jié)構(gòu)表明，進(jìn)化達(dá)到了對(duì)血紅素活性位點(diǎn)的模擬，促進(jìn)這種新的自然催化反應(yīng)進(jìn)行。
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從該研究可見(jiàn)，他們使用容易制備的芳基二氮丙啶作為模型底物，并展示了這些高度穩(wěn)定的卡賓前體在生物催化環(huán)丙烷化、N-H 插入和 Si-H 插入反應(yīng)中的應(yīng)用。對(duì)于生物催化的發(fā)展來(lái)說(shuō)，雙吖丙啶可實(shí)現(xiàn)的潛在合成范圍令人十分期待。
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參考文獻(xiàn)：Biocatalytic Carbene Transfer Using Diazirines
J. Am.Chem. Soc. 2022, jacs.2c02723
原文作者：Nicholas J. Porter, Emma Danelius, Tamir Gonen, and Frances H. Arnold*
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c02723
