生物催化烯烃不对称环氧化反应

手性环氧化物在合成上具有重要的应用价值。近年来,制取这些手性合成物的合成方法取得了很大的发展。文章重点讨论了生物催化手性前体烯烃不对称合成光学活性环氧化合物的发展状况。     

气相色谱法手性拆分氯代和溴代环氧苯乙烷

用手性毛细管气相色谱法 (使用 2 ,6 戊基 3 丙基 γ 环糊精柱 ,ChiraldexG PN)对 3种溴代环氧苯乙烷和 3种氯代环氧苯乙烷对映体进行了拆分 .初步讨论了对映体在该手性毛细管柱上的保留行为 .已用于此类化合物对映体过量值 (ee值 )的测定     

手性毛细管气相色谱法测定微生物产生的环氧化物的对映体组成

在选择的修饰β－环糊精中,２,６－Ｏ－二戊基－３－Ｏ－三氟乙酰基－β环糊精（２,６－Ｏ－ＤＰ－３－Ｏ－ＴＦＡ－β－ＣＤ）是毛细管气相色谱法分离１－氯（溴）－２,３－环氧丙烷对映体较好的手性固定相,环氧丙烷对映体即使在室温下也不能拆分。由五株甲烷利用菌和一株乙烯利用菌产生的３－氯（溴）－１,２－环氧丙烷的对映体组成的测定结果表明,甲烷利用菌形成外消旋环氧化物,乙烯利用菌主要形成（Ｓ）－１－氯－２,３－环氧丙烷     

Hydrolytic Kinetic Resolution of Terminal Epoxides catalyzed by Novel Bimetallic Chiral Co (Salen) Complexes

Novel bimetallic chiral Co (salen) complexes bearing transition‐metal salts have been synthesized. The easily prepared complexes exhibited very high catalytic reactivity and enantioselectivity in hydrolytic kinetic resolution (HKR) of racemic terminal epoxides and consequently provided enantiomerically enriched epoxides (up to 99% ee).     

苯乙烯不对称三羰化反应一步合成手性2-氧代-3-苯基戊二酸二甲酯

以苯乙烯、甲醇和CO为反应物,首次采用双膦配体(S)-P-PHOS和乙酰丙酮钯原位制备的手性络合物新催化体系,以对苯醌作为氧化剂,对甲苯磺酸作助催化剂,在甲醇溶剂中进行不对称三羰化反应一步合成手性2-氧代-3-苯基戊二酸二甲酯.与现有文献结果相比,三羰化反应所需CO压力明显降低,条件较为温和.     

大肠杆菌异源表达pMMO活性中心pmoB及生物催化研究

颗粒甲烷单加氧酶（pMMO）是甲烷氧化菌中催化甲烷氧化生成甲醇的一种酶．Methylococcus capsulatus IMV 3021的pMMO活性位点是pmoB亚基,该亚基是一种可溶性蛋白．我们研究将pmoB亚基进行异源表达及生物催化活性的验证．当培养基中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）浓度为5 mmol／L时,可以观察到异源表达pmoB亚基具有催化甲烷氧化成甲醇活性,生成甲醇浓度为1．04 mmol／L．研究pMMO活性对于开发能直接将甲烷转化成甲醇的新型、环保催化剂有非常重要意义．     

Chemoenzymatic Deracemization of Chiral Sulfoxides

The highly enantioselective enzyme methionine sulfoxide reductase A was combined with an oxaziridine‐type oxidant in a biphasic setup for the deracemization of chiral sulfoxides. Remarkably, high ee values were observed with a wide range of substrates, thus providing a practical route for the synthesis of enantiomerically pure sulfoxides.     

手性过渡金属(Mn,Co,Ni)-Salen配合物催化NaOCl不对称环氧化苯乙烯的反应研究

本文论述了由手性1,2-二苯基乙二胺与适当取代的邻羟基苯甲醛生成的希佛碱作为过渡金属Co(Ⅱ)、Ni(Ⅲ)、Mn(Ⅲ)的配体合成的6种过渡金属-Salen配合物在NaOCl下均相催化苯乙烯不对称环氧化反应的效果。对环氧化反应进行控制性研究,我们发现环氧化反应与中心金属离子的相关性可能主要源于配体结构、金属离子的选择及二者结合而形成的配合物的空间构型。好的不对称环氧化反应催化剂要求中心金属离子具有适当的氧化还原电位,对底物烯烃因其取代基的大小,催化剂结构的空间构型应有好坏之分,我们得到的循环伏安数据及实验结果部分说明这一点。同时对手性镍(Ⅱ)-Salen及手性锰(Ⅲ)-Salen配合物的催化反应机理配合实验现象分别作出假设,都经过自由基历程,但却是截然不同的活性氧化物种,同时,由于起主要作用的不对称诱导因素不同,不对称诱导方向有异。对同一催化剂在不同pH值下起作用的活性氧化物种类别也可能不同。     

Deoxygenation of Epoxides with Carbon Monoxide

The use of carbon monoxide as a direct reducing agent for the deoxygenation of terminal and internal epoxides to the respective olefins is presented. This reaction is homogeneously catalyzed by a carbonyl pincer-iridium(I) complex in combination with a Lewis acid co-catalyst to achieve a pre-activation of the epoxide substrate, as well as the elimination of CO₂ from a γ-2-iridabutyrolactone intermediate. Especially terminal alkyl epoxides react smoothly and without significant isomerization to the internal olefins under CO atmosphere in benzene or toluene at 80–120 °C. Detailed investigations reveal a substrate-dependent change in the mechanism for the epoxide C−O bond activation between an oxidative addition under retention of the configuration and an S_N2 reaction that leads to an inversion of the configuration.     

环糊精手性微反应器中苯乙烯的不对称环氧化反应

研究了酮与环糊精手性协同催化作用下,用非手性酮与过氧硫酸氢钾(商品名Oxone)原位产生的二氧杂环丙烷实现了对包合在环糊精手性微反应器中苯乙烯的不对称环氧化反应,考察了α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精与不同的酮协同催化反应效果,并对协同催化反应机理进行了探讨.结果表明,β-环糊精和甲基异丁基酮(MIBK)及Oxone原位形成的二氧杂环丙烷具有较好的协同催化作用;MIBK用量、碳酸氢钠用量、反应时间和温度等因素对反应产物的收率和对映体选择性有一定的影响.在优化条件下,环氧苯乙烷的ee值可达46%.     

手性芳基邻二醇的不对称合成

具有特定功能基团的手性芳基邻二醇是许多具有特殊功能的药物、农药和信息素的重要中间体,近年来手性芳基邻二醇类化合物的合成与应用研究引起了人们的广泛关注。本文从生物催化不对称合成和化学催化不对称合成两方面综述了近年来手性芳基邻二醇的合成进展,概述了前手性底物上取代基的电子效应和空间效应、手性催化剂的种类和反应体系等因素对合成手性芳基邻二醇产率及光学活性的影响,并对手性芳基邻二醇不对称合成的发展趋势进行了展望。     

手性（Salen)CO催化的末端环氧化合物水解动力学拆对反应在手性药物合成中的应用

用手性(Salen)Co催化剂催化的外消旋末端环氧化合物的水解动力学拆分反应 所得的手性末端环氧化合物和各种取代的胺和烷氧负离子反应，可得到光学纯的β -胺基醇和β-烷氧基醇类化合物，这两类化合物是重要的生物活性分子．此方法应 用到手性药物T-588(治疗老年痴呆症药)和盐酸左旋沙丁胺醇(治疗哮喘药)的全合 成．     

Characterization and Crystal Structure of a Robust Cyclohexanone Monooxygenase

Cyclohexanone monooxygenase (CHMO) is a promising biocatalyst for industrial reactions owing to its broad substrate spectrum and excellent regio‐, chemo‐, and enantioselectivity. However, the low stability of many Baeyer–Villiger monooxygenases is an obstacle for their exploitation in industry. Characterization and crystal structure determination of a robust CHMO from Thermocrispum municipale is reported. The enzyme efficiently converts a variety of aliphatic, aromatic, and cyclic ketones, as well as prochiral sulfides. A compact substrate‐binding cavity explains its preference for small rather than bulky substrates. Small‐scale conversions with either purified enzyme or whole cells demonstrated the remarkable properties of this newly discovered CHMO. The exceptional solvent tolerance and thermostability make the enzyme very attractive for biotechnology.     

Synthesis of [2.2]Paracyclophane-Based Glycidic Amides Using Chiral Ammonium Ylides

An ammonium ylide-mediated stereoselective protocol for the synthesis of a series of novel [2.2]paracyclophane-based epoxides starting from racemic 4-formyl[2.2]paracyclophane has been developed. By using achiral ammonium salts as ylide precursors, the corresponding epoxide products were obtained in isolated yields up to 76 % and with diastereoselectivities up to d.r.=9 : 1. When carrying out the reaction with chiral ammonium salts instead, the products were accessible with e.r.>93.5 : 6.5 and d.r.>3 : 1, accompanied with a moderately enantioselective kinetic resolution of the racemic starting aldehyde (e.r.=75 : 25).     

手性铝试剂促进的β-环氧醇动力学拆分研究

首次以手性联萘酚修饰的三乙基铝为催化剂对消旋的β-环氧醇的动力学拆分进行了研究, 初步研究结果表明其回收原料的ee值可达60%. 同时研究了不同条件下三乙基铝与手性配体形成的手性路易斯酸对β-环氧醇的动力学拆分的影响, 并探讨了在三乙基铝催化下的反应机理.     

手性Salen(Co)(OAc)催化胺解动力学拆分外消旋末端的环氧化物

报道了以邻苯二甲酰亚胺作亲核试剂, 在手性催化剂salen(Co)(OAc)作用下动力学拆分外消旋末端环氧化物, 得到较高光学活性的末端环氧化物, 同时也得到了中等光学活性的N-保护的1,2-胺醇化合物. 该拆分反应所用催化剂易得, 且原料价廉, 反应无需惰性气体保护.