酶催化策略由于在對反應(yīng)的選擇性控制（立體、區(qū)域、化學(xué)）和綠色化學(xué)上的優(yōu)勢，越來越受到人們的重視。然而，酶的特異性大大地限制了酶的非天然的化學(xué)轉(zhuǎn)化。隨著分子生物學(xué)和蛋白質(zhì)工程的發(fā)展，酶的催化多功能性得以實現(xiàn)。其中，在血紅素依賴性酶催化下，重氮化合物通過卡賓插入高立體選擇性地構(gòu)建一系列化合物，是構(gòu)建碳-碳鍵或碳-雜原子鍵的重要前體。然而，重氮化合物作為自由基前體的反應(yīng)仍然處在起步階段。近年來，光能酶催化的非天然反應(yīng)研究也取得了巨大的進(jìn)展，特別是通過可見光直接激活酶，在極其溫和的條件下可以構(gòu)建具有優(yōu)異選擇性的新骨架。浙江工業(yè)大學(xué)的徐鑒教授和賈義霞教授發(fā)展了一種光酶催化的構(gòu)建手性碳-碳鍵的新方法，以重氮化合物為自由基前體，實現(xiàn)了甲基苯乙烯的不對稱自由基氫烷基化。
在最優(yōu)條件下，黃素依賴型酶OYE1作為催化劑，作者對重氮乙酸芐酯和甲基苯乙烯的底物適用范圍進(jìn)行了考察。結(jié)果表明，缺電子或富電子的甲基苯乙烯都能得到良好的產(chǎn)率和ee值。當(dāng)結(jié)構(gòu)較小的重氮乙酸乙酯作為自由基供體時，作者選擇空腔較小的OPR1作為催化劑，以良好的產(chǎn)率和對映選擇性得到了目標(biāo)產(chǎn)物。 作者通過紫外可見光譜實驗證實了反應(yīng)中EDA(electron–donor–acceptor)復(fù)合物的生成 和計算模擬對反應(yīng)的機(jī)制進(jìn)行了解析。自由基捕獲實驗以及同位素標(biāo)記實驗支持了自由基反應(yīng)歷程以及反應(yīng)的HAT淬滅機(jī)制。 該工作實現(xiàn)重氮化合物為自由基前體的芳基烯烴的立體選擇性加氫烷基化反應(yīng)，與傳統(tǒng)的卡賓介導(dǎo)的過程相反，賦予了重氮化合物在酶催化中的新應(yīng)用，進(jìn)一步擴(kuò)展了光生物催化的反應(yīng)類型。 論文信息 A Photoenzymatic Strategy for Radical-Mediated Stereoselective Hydroalkylation with Diazo Compounds Xinyu Duan, Dong Cui, Zhiguo Wang, Dannan Zheng, Linye Jiang, Wen-Yu Huang, Yi-Xia Jia, Jian Xu 徐鑒和賈義霞教授為論文的通訊作者，浙江工業(yè)大學(xué)青年教師段鑫宇和研究生崔棟是論文的共同第一作者，感謝杭州師范大學(xué)王志國老師提供的計算指導(dǎo)。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202214135
