化学系朱灿课题组:一种过渡金属与酶催化的兼容性解决方案,实现轴手性联萘酚的动态动力学拆分(DKR)
时间:2024-11-07 浏览次数:38

       化学酶法的动态动力学拆分(DKR)将金属催化与酶催化的优势相结合,已成发展为外消旋体转化为光学活性手性化合物的优秀解决方案,然而双催化体系的兼容性是关键问题。传统的解决方案依赖大位阻、阴离子型配体,预制形成稳定的金属络合物来保护金属中心,避免与酶催化剂相互干扰与毒化;但也极大地限制了配体与金属催化剂的范围。




       近日,我系朱灿课题组报道了一种在中性金属配合物体系中引入“增强配位”的策略,来解决金属-酶的兼容性问题:中性配体提供π*轨道,允许过渡金属额外的d电子形成反馈π键,从而显著增强配体和金属之间的配位效应。并由此开发了一种高效的酶法DKR方法,实现了外消旋体转化为光学活性轴手性联萘酚化合物:铜盐与菲罗啉BCP配体现场配位,可兼容性地与脂肪酶LPL-311-Celite进行协同催化,完成了一系列功能化的C2-和C1-对称性的轴手性联芳基萘酚的合成,突破动力学拆分产率限制的同时,实现了良好到优秀的对映选择性。值得注意的是,作者报道可从2-萘酚单体出发,利用一锅法(one-pot)方法实现了氧化偶联-DKR的级联反应,这展现了使用非固定配体(unfixed ligands)的优势。机理研究和DFT计算表明,联萘酚的消旋化是通过双去质子化的自由基-阴离子中间体进行的,这一中间体允许较低能垒的轴向旋转。该工作展现了中性金属催化剂策略在酶法不对称合成中的潜在广泛应用。



   这一研究成果以“Overcoming the Limitations of Transition-Metal Catalysis in the Chemoenzymatic Dynamic Kinetic Resolution (DKR) of Atropisomeric Bisnaphthols”为题发表在 ACS Central Science 杂志上。复旦大学化学系2021级直博生汪坤、中国科学院天津工业生物技术研究所王伟为论文的共同第一作者,复旦大学为第一单位;理论计算由中国科学院天津工业生物技术研究所的盛翔研究员团队合作完成。该工作得到了国家自然科学基金和复旦大学启动基金的资助。


        全文链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscentsci.4c01370