Highly diastereoselective and enantioselective olefin cyclopropanation using engineered myoglobin-based catalysts.
Highly diastereoselective and enantioselective olefin cyclopropanation using engineered myoglobin-based catalysts.
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DOI：
10.1002/anie.201409928
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发表时间：
2015-02-02
影响因子：
16.6
通讯作者：
Fasan, Rudi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bordeaux, Melanie;Tyagi, Vikas;Fasan, Rudi
使用合理的设计，开发了一种基于肌红蛋白的工程催化剂，该催化剂能够催化芳基取代的烯烃的环丙烷化，具有催化效率（高达46，800次转换）和优异的非对映体和对映体选择性（98-99.9%）。这种转化可以在高达20 g / L-1烯烃底物的存在下进行，而不损失非对映体和/或对映体选择性。诱变和机理研究支持亲电，血红素结合的卡宾物种介导的环丙烷化机制，并提供了一个模型，以合理化的立体参照的蛋白质催化剂。这项工作表明，肌红蛋白构成了一个有前途的和强大的支架与卡宾转移反应性的生物催化剂的发展。
Using rational design, an engineered myoglobin-based catalyst capable of catalyzing the cyclopropanation of aryl-substituted olefins with catalytic proficiency (up to 46,800 turnovers) and excellent diastereo- and enantioselectivity (98–99.9%) was developed. This transformation could be carried out in the presence of up to 20 g / L−1 olefin substrate with no loss in diastereo- and/or enantioselectivity. Mutagenesis and mechanistic studies support a cyclopropanation mechanism mediated by an electrophilic, heme-bound carbene species and a model is provided to rationalize the stereopreference of the protein catalyst. This work shows that myoglobin constitutes a promising and robust scaffold for the development of biocatalysts with carbene transfer reactivity.
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