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成都生物所在不饱和酮生物催化研究中取得进展

2016-02-02 22:51 成都生物所 中国科学院成都生物研究所 阅读 0
核心摘要: 中国科学院成都生物研究所吴中柳课题组通过共表达羰基还原酶READH和苯乙烯单加氧酶StyAB,构建了自给自足的多酶偶联体系,首次实现了α,β-不饱和酮的生物催化不对称环氧化,高效合成多种环氧酮和环氧醇衍生物,具有优异的对映体选择性和转化率,为绿色催化提供了新思路。

环氧醇/酮由于其高活性的环氧、羟基、羰基官能团而具有广泛的衍生性,是有机合成中的重要砌块。

中国科学院成都生物研究所吴中柳课题组研究人员将羰基还原酶READH和苯乙烯单加氧酶StyAB共表达于大肠杆菌E. coli BL21-ΔnemA,构成了一个多酶偶联体系:首先,α,β-不饱和酮经羰基还原酶READH还原成烯丙醇,后者被苯乙烯环氧化酶StyAB选择性环氧化后,再经羰基还原酶READH脱氢生成环氧酮。在这个过程中,还原型辅酶得到再生,从而构成一个自给自足的反应体系,有效催化缺电子的α,β-不饱和酮生成多种(3S, 4S)-4-苯基-3,4-环氧-2-丁酮衍生物,具有优异的对映体选择性和转化率。若在反应体系中添加适量异丙醇,则特异性地生成具有三个连续手性中心的(2R, 3S, 4S)-4-苯基-3,4-环氧-2-丁醇类衍生物。该方法首次解决了不饱和酮的生物催化不对称环氧化这一难题,为绿色催化提供了新的思路。

研究成果发表在Chem. Commun. 2016, 52(6), 1158–1161。

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