在過去二十年中,酶催化的化學(xué)反應(yīng)數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。生物催化是合成藥物和化學(xué)品的一種可持續(xù)且成本效益高的方法。酶也可用于化學(xué)酶級(jí)聯(lián),其中化學(xué)反應(yīng)和酶反應(yīng)可在一鍋連續(xù)轉(zhuǎn)換中結(jié)合?;瘜W(xué)酶級(jí)聯(lián)避免了反應(yīng)中間體的分離,消除了對(duì)官能團(tuán)保護(hù)/脫保護(hù)的需要,從而產(chǎn)生了更安全、更高效和可持續(xù)的化學(xué)過程。因此,開發(fā)用于精細(xì)化學(xué)品組裝的化學(xué)酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)具有很高的吸引力。手性β-羥基硫化物是一類重要的有機(jī)化合物,在有機(jī)化學(xué)和藥物化學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。

圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.
近期,King’s College London的Daniele Castagnolo課題組報(bào)道了一種利用酮還原酶(KRED)進(jìn)行β-羥基硫醚對(duì)映選擇性合成的新型生物催化和化學(xué)酶方法。

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在該項(xiàng)研究中,從通過宏基因組方法鑒定和分離的384種酶中發(fā)掘出四種KRED。其中,KRED311和KRED349通過新型的化學(xué)酶和生物催化化學(xué)-生物催化(bio-chem-bio)級(jí)聯(lián),從市售硫酚/硫醇和α-鹵酮/醇開始,催化合成在C-O鍵上具有立體中心的β-羥基硫化物,具有相反的絕對(duì)構(gòu)型和優(yōu)異的ee值。


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另外兩個(gè)KRED,KRED253和KRED384,通過外消旋α-硫醛的動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分(DKR)催化在C-S鍵上具有立體中心且對(duì)映選擇性相反的β-羥基硫化物的對(duì)映選擇性合成。

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參考文獻(xiàn):Chemoenzymatic Cascades for the Enantioselective Synthesis of β-Hydroxysulfides Bearing a Stereocentre at the C-O or C-S Bond by Ketoreductases
Angew. Chem. Int. Ed.
DOI: 10.1002/anie.202202363
原文作者:Fei Zhao, Kate Lauder, Siyu Liu, James D. Finnigan, Simon B. R. Charnock, Simon J. Charnock, and Daniele Castagnolo*