Biocatalytic One-Carbon Ring Expansion of Aziridines to Azetidines via a Highly Enantioselective [1,2]-Stevens Rearrangement.
Biocatalytic One-Carbon Ring Expansion of Aziridines to Azetidines via a Highly Enantioselective [1,2]-Stevens Rearrangement.
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DOI：
10.1021/jacs.2c00251
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发表时间：
2022-03-23
影响因子：
15
通讯作者：
Arnold, Frances H.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Miller, David C.;Lal, Ravi G.;Marchetti, Luca A.;Arnold, Frances H.
我们报道了氮嘧啶的对映选择性单碳环扩张，使氮嘧啶成为工程“碳转移酶”的一种新的自然活性。一种实验室进化的细胞色素P450BM3， P411-AzetS，不仅对[1,2]-Stevens重排具有无与伦比的立体控制（99:1 er），而且还覆盖了固有的叠氮吡啶类化合物的反应性，即烯烃的螯合挤压，以进行[1,2]-Stevens重排。通过控制高活性氮化吡啶中间体的命运，这些可进化的生物催化剂促进了目前使用其他催化剂类无法进行的转化。
We report enantioselective one-carbon ring expansion of aziridines to make azetidines as a new-to-nature activity of engineered ‘carbene transferase’ enzymes. A laboratory-evolved variant of cytochrome P450BM3, P411-AzetS, not only exerts unparalleled stereocontrol (99:1 er) over a [1,2]-Stevens rearrangement, but also overrides the inherent reactivity of aziridinium ylides, cheletropic extrusion of olefins, to perform a [1,2]-Stevens rearrangement. By controlling the fate of the highly reactive aziridinium ylide intermediates, these evolvable biocatalysts promote a transformation which cannot currently be performed using other catalyst classes.
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