Foldamer-templated catalysis of macrocycle formation.
Foldamer-templated catalysis of macrocycle formation.
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DOI：
10.1126/science.aax7344
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发表时间：
2019-12-20
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Gellman SH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Girvin ZC;Andrews MK;Liu X;Gellman SH
大环是一种含有12个或更多原子的环的化合物，可用于人类药物、香水和生物离子传感。大环的有效制备是合成有机化学中的一个基本挑战，因为大环闭合的高熵成本允许不希望发生的分子间反应相互竞争。在这里，我们提出了一种生物启发的策略，通过碳-碳键的形成来形成大循环。该过程依赖于含有α-和β-氨基酸残基的催化低聚物来模板闭环过程。α/β-肽折叠分子采用螺旋构象，该螺旋构象以特定的三维排列显示催化伯胺/仲胺二聚体。这种催化剂促进形成包含14-22个原子的环的Aldol反应。在天然产物罗布斯托的合成中证明了其实用性。一种酶激发的Folamer催化高效地形成包含14-22元环的分子。
Macrocycles, compounds containing a ring of 12 or more atoms, find use in human medicine, fragrances and biological ion sensing. The efficient preparation of macrocycles is a fundamental challenge in synthetic organic chemistry because the high entropic cost of large ring closure allows undesired intermolecular reactions to compete. Here we present a bio-inspired strategy for macrocycle formation via carbon-carbon bond formation. The process relies on a catalytic oligomer containing α- and β-amino acid residues to template the ring-closing process. The α/β-peptide foldamer adopts a helical conformation that displays a catalytic primary amine/secondary amine diad in a specific three-dimensional arrangement. This catalyst promotes aldol reactions that form rings containing 14-22 atoms. Utility is demonstrated in the synthesis of the natural product robustol. An enzyme-inspired foldamer catalyzes efficient formation of molecules containing 14- to 22-membered rings.
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