工程化血紅蛋白可以選擇性地將硝胺前體如羥胺、氧取代羥胺和有機(jī)疊氮化物中的氮結(jié)合到有機(jī)分子中。盡管硝基鐵經(jīng)常被用作這些反應(yīng)中的反應(yīng)中間體，但它們固有的反應(yīng)性和瞬態(tài)性質(zhì)使其表征具有挑戰(zhàn)性。
圖片來源：J. Am. Chem. Soc.
有鑒于此，最近California Institute of Technology的Frances H. Arnold課題組利用紫外-可見光譜、電子順磁共振光譜（EPR）和高分辨率電噴霧電離質(zhì)譜（HR-ESI-MS）技術(shù)，表征了催化NH2OH氮基團(tuán)轉(zhuǎn)移催化的原珠蛋白活性位點(diǎn)內(nèi)產(chǎn)生的亞硝酰鐵中間體。
圖片來源：J. Am. Chem. Soc.
通過對(duì)中間體的鑒定揭示了這一催化反應(yīng)機(jī)理，從而首次發(fā)現(xiàn)了亞硝酸鹽（NO2-）、一氧化氮（NO）和硝酰（HNO）可作為胺化試劑?；谶@些發(fā)現(xiàn)，研究還提出了一種受亞硝酸鹽還原酶途徑啟發(fā)的C-H胺化催化循環(huán)。這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了工程化血紅蛋白在獲取天然氮源以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化學(xué)合成方面的潛力，并為生物氮循環(huán)中間體在生物催化中的應(yīng)用提供了新的視角。
圖片來源：J. Am. Chem. Soc.
原文標(biāo)題：Reaction Discovery Using Spectroscopic Insights from an Enzymatic C?H Amination Intermediate
原文作者：Anuvab Das,? Shilong Gao,? Ravi G. Lal, Madeline H. Hicks, Paul H. Oyala, and Frances H. Arnold*
https://doi.org/10.1021/jacs.4c05761
