近日,我院郭凯教授团队在美国化学会ACS Catalysis期刊发表题为“Engineered Alcohol Dehydrogenases-Catalyzed Enantiodivergent Atroposelective Synthesis of Axially Chiral Biaryl Phenols via Dynamic Kinetic Resolution”的研究论文。该工作得到了国家自然科学基金、江苏省合成生物基础研究中心(BK20233003)的经费支持。
轴手性联芳基酚作为天然产物、生物活性分子以及手性配体的重要结构单元,在药物研发和有机合成中占有重要地位。然而,传统化学合成方法通常需依赖复杂的手性配体或助剂、昂贵的过渡金属催化剂,以及预先引入的导向基团,步骤繁琐且成本较高。此外,现有合成策略在对映发散性合成方面仍面临较大限制,成功案例仍较少。值得注意的是,不同对映异构体往往表现出显著差异的生物活性与生理功能,因此,发展可定制、构型可控的光学纯化合物的高效合成策略,至今仍是合成化学领域的一项核心挑战。
我院郭凯/胡玉静课题组成功开发了一种新型生物催化方法,可用于高效合成一系列对映体互补的轴手性联芳基酚。该策略基于工程化醇脱氢酶催化高立体选择性动力学拆分还原反应,并借助室温下可快速消旋的半缩醛中间体维持外消旋底物的动态平衡,进而实现了高效的酶促动态动力学拆分。经过定向进化改造的两种工程醇脱氢酶表现出优异催化活性与立体选择性,能够以超过99%的转化率获得对映选择性比值高达99:1的R/S构型的目标产物。该研究不仅为轴向手性化合物的对映体互补合成提供了绿色、高效的合成新路线,也拓展了醇脱氢酶在动态动力学拆分还原反应中的应用范围。

原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.5c04645
图文:胡玉静;单位:生工学院;审核:庄伟