手性苄基甲基亚砜的氯过氧化物酶催化定向合成

基于氯过氧化物酶(CPO)对有机底物的手性识别功能,以CPO催化、叔丁基过氧化氢(TBHP)氧化甲基苄基硫醚合成手性R-苄基甲基亚砜,并在反应体系中引入多羟基化合物及季铵盐提高了目标产物的产率;反应主要受体系的pH值、氧化剂类型、反应时间、氧化剂/底物摩尔比,以及CPO用量等因素控制.引入多羟基化合物(甘油,PEG400,PEG600)时,R-苄基甲基亚砜的产率及ee值可分别达到65.5%和96.3%;而引入季铵盐(TEABr,TPABr,TBABr)时,其产率提高到78.2%～68.5%,ee值为95.4%～94%.UV-vis及荧光光谱分析表明反应体系中引入少量添加剂时CPO活性中心的血红素辅基暴露程度增加,底物容易接近,同时CPO的α-螺旋结构得以加强,从而有效改善了CPO的催化性能.与目前的合成方法相比,CPO酶促氧化制备手性R-苄基甲基亚砜高效、定向,酶用量极少,具有一定的产业化应用潜能.     

叔胺硫脲催化的2,5-二羟基-1,4-二噻烷与氮叔丁氧羰基醛亚胺的不对称[3+2]环化反应

以双功能手性叔胺硫脲作为催化剂,用于催化2,5-二羟基-1,4-二噻烷与氮叔丁氧羰基(N-Boc)醛亚胺的不对称[3+2]环化反应.实验结果表明,在10%(摩尔分数)手性催化剂的作用下,反应底物均能高产率地转化成目标产物,并且得到高达95%的对映选择性和7∶1的非对映选择性,实现了一系列含有四氢噻唑骨架的双手性中心化合物的合成.     

氰化钠和醛及苦杏仁粗酶一锅法合成手性氰醇

直接使用固体氰化钠代替易挥发的HCN为氰源,用来源于苦杏仁的(R)-醇腈酶粗酶催化和醛的反应,并加入足量的HOAc来抑制非酶促反应和手性氰醇产物的外消旋化,一锅法合成了手性氰醇.考察了酸、(R)-醇腈酶粗酶、水、氰化钠和反应温度等因素对反应的影响.大部分反应底物的产物的产率及ee值都大于95%.该方法简单、安全、低成本、高对映选择性和收率,具有很好的应用价值.     

基于离子液体共溶剂效应的氯过氧化物酶催化氧化邻苯二胺的研究

通过缓冲液-离子液体混合溶剂中氯过氧化物酶(CPO)催化氧化邻苯二胺(OPD)的产物结构和性能的表征,证实此酶促反应的产物为2,3-二氨基吩嗪(DAP);OPD-H2O2-CPO反应体系有望用于荧光酶联免疫分析;酶动力学分析表明以咪唑类离子液体(ILS)为共溶剂时,CPO对底物的亲和力及对底物识别的专一性都得以改善,从而有效提高了产物收率;酶促反应主要受CPO的稳定性及酶的用量等因素控制.在最佳条件下,产率可达81.16%.     

猪胰脂肪酶催化外消旋P-手性α-羟基磷酸酯类化合物的动力学拆分（英文）

酶催化具有高效、高选择性以及反应条件温和等优点,已经成为有机合成领域的重要方法.研究了P-手性α-羟基磷(膦)酸酯类化合物的合成方法.在猪胰脂肪酶的催化作用下,外消旋α-羟基磷(膦)酸酯与乙酸乙烯酯之间能够顺利地发生酯交换反应,以高达49%的产率和83%的ee值得到相应的手性产物,且该反应在非常温和的条件下就能够进行.同时,在计算机的辅助下建立了酶-底物之间的结合模型,通过对接的方法揭示了反应中酶催化对映选择性的机理.     

氯过氧化物酶在手性有机合成中的应用

氯过氧化物酶(CPO)作为过氧化物酶家族中的一员对多种有机底物表现出了广泛的催化活性.自上世纪60年代被发现以来,CPO在有机合成中的应用一直是一个研究热点.它作为一种生物催化剂能催化广泛的底物合成手性化合物,且有高的产率和高的对映选择率.本文综述了氯过氧化物酶在手性有机合成中的应用,重点关注了卤化、醇氧化、羟基化、环氧化、磺化氧化等反应,并讨论了目前在该领域所面临的问题及今后的发展趋势.     

手性方酰胺催化环状1,3-二羰基化合物对β,γ-不饱和-α-酮酯的不对称Michael加成反应（英文）

发展了新型手性双功能叔胺-方酰胺催化的环状1,3-二羰基化合物和β,γ-不饱和-α-酮酯之间的不对称Michael加成反应,反应条件温和,底物适用范围广泛,相应产物的产率和对映选择性分别高达97%和97%ee,为合成和医药上极为重要的手性色烯衍生物的立体选择性合成提供了一种实用的方法.     

铜催化环酮亚胺与β,γ-不饱和N-酰基吡唑不对称Mannich-Type反应

手性苯并环状磺酰胺是一类重要的生物活性化合物和功能性有机分子,发展其高效的不对称催化合成方法一直备受关注.铜催化环状N-磺酰亚胺与β,γ-不饱和N-酰基吡唑的不对称Mannich-type反应是一类新合成策略.在温和反应条件下,该方法以良好的产率,优异的选择性(区域选择性(γ/α>20/1)、非对映选择性(dr>20/1)、对映选择性(upto93%ee)得到γ-加成产物手性苯并五元环状磺酰胺,且底物范围较广,官能团兼容性较好,为结构多样的手性苯并环状磺酰胺及其衍生物合成提供新的合成途径.     

铜催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应合成手性膦酰化2,3-二氢呋喃

手性2,3-二氢呋喃衍生物是一类重要的杂环化合物,广泛存在于天然产物和生物活性分子中.它们也经常被用于手性四氢呋喃化合物的不对称合成.因此,人们发展了很多合成手性2,3-二氢呋喃化合物的方法,如有机小分子催化的多米诺迈克尔-烷基化反应、“中断的”Feist-Bénary反应或改进的 Feist-Bénary反应.此外,过渡金属催化的手性2,3-二氢呋喃的不对称合成在近些年引起了人们的极大关注. Ozawa等通过 Pd-催化2,3-二氢呋喃的动力拆分方法获得了手性2-芳基-2,3-二氢呋喃. Evans发展了一种 Sc-催化联烯硅和乙醛酸乙酯的[3+2]环加成反应合成手性2,3-二氢呋喃的方法.最近, Fu和 Tang等发展了 Cu催化烯酮和重氮化合物的[4+1]环加成反应合成手性2,3-二氢呋喃的方法.在 Nishibayashi和 van Maarseveen的开创性工作之后, Cu催化的不对称炔丙基转化反应取得了很大的进展.最近,我们发展了一类新的三齿手性 P,N,N-配体,在 Cu催化不对称炔丙基取代、脱羧炔丙基取代、[3+2]、[3+3]和[4+2]环加成反应中表现出优秀的对映和非对映选择性.其中,我们发现采用 Cu催化炔丙醇酯和β-酮酯的[3+2]环加成反应,能高对映选择性地获得手性2,3-二氢呋喃.我们设想,采用β-羰基膦酸酯代替β-酮酯,通过这种 Cu催化[3+2]环加成反应,将可以合成一类具有重要生物活性的手性膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.基于这种设想,本文使用手性 P,N,N-配体,通过 Cu催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应,以很好的收率和最高92% ee的对映选择性获得了一系列光学活性的膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.我们以炔丙醇酯1a与β-羰基膦酸酯2a为标准底物,优化了反应条件,考察了配体、Cu盐、碱和反应温度等对反应收率和对映选择性的影响.我们确定了最佳的反应条件：以4b为配体,以 Cu(OTf)2为铜盐,以t-BuOK为碱,以 MeOH为溶剂,–20oC反应24 h.在此条件下,我们对β-羰基磷酸酯2的适用范围进行了考察.结果表明,各种苯基取代的β-羰膦磷酸酯均能得到很好的收率和对映选择性.苯环上取代基的空间效应对反应的对映选择性影响不大,但对反应收率影响较大,与相应3-取代或4-取代底物相比较,2-取代的底物获得的收率较低.苯环对位取代基的电子效应对反应的影响不大,给电子基或吸电子基的底物,均得到了较好的收率和对映选择性.杂环取代的底物同样适用于该反应,以90%的收率和89% ee的对映选择性获得了相应的[3+2]环加成产物.对于烷基底物,虽然反应的产率略低,但是得到了高达92% ee的产物.此外,我们对炔丙醇酯底物的适用范围也进行了考察.结果表明,该体系对于各种取代的炔丙醇酯底物均可以获得较高的收率和良好的对映选择性.总之,本文发展了一种铜催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应的方法,成功合成了手性膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.通过使用一个结构刚性的酮亚胺三齿 P,N,N-配体,以很好的收率和最高92% ee的对映选择性获得了一系列光学活性的膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.     

不对称Reformatsky反应的研究

分别将催化计量和化学计量的(1R, 2S)或(1S, 2R)-2-氨基-1,2-二苯基乙醇衍生的手性氨基醇配体1应用于催化不对称Reformatsky反应, 研究了手性配体的结构及其用量与反应对映选择性的关系, 溶剂和底物改变对e.e.值的影响; 并设计与研究了双手性体系, 使该反应在催化量(25mol%)手性配体的作用下, 得到中等对映选择性; 另外, 还比较了不同的实验方法对反应的对映选择性的影响, 提出了手性催化循环机理和反应过渡态模型, 能较好地解释一系列实验事实。     

手性salen(Mn)催化烯烃不对称环氧化反应的研究进展

烯烃的不对称环氧化物通过选择性开环或者官能团的转化,可以生成一系列有价值的手性化合物,被广泛用作医药、农药、香料等精细化学品的合成中间体.手性Mn(salen)金属配合物被证明是烯烃不对称环氧化最有效的催化剂之一.本文综述了近年来均相手性Mn(salen)催化剂、有机聚合物固载的手性Mn(salen)、无机载体固载手性...     

镍催化硅基保护烯丙醇的烯氢化反应:一种合成含有手性季碳中心高烯丙醇的有效方法

报道了一例手性螺环亚磷酰胺配体和镍的络合物催化的硅基保护烯丙醇的不对称烯氢化反应,以较高的收率(最高达97%)和对映选择性(最高达95%ee)合成了一系列含有手性季碳中心的高烯丙醇.该反应为含有手性季碳中心的双官能团化合物的合成提供了新的有效方法.     

氯过氧化物酶的手性催化活性在有机合成中的应用

氯过氧化物酶（CPO）作为过氧化物酶家族中的一员对多种有机底物表现出了广泛的催化活性。自上世纪60年代被发现以来，CPO在有机合成中的应用一直是一个研究热点。它作为一种生物催化剂能催化广泛的底物合成手性化合物，且有高的产率和高的对映选择率。本文综述了氯过氧化物酶在手性有机合成中的应用，重点关注了卤化、醇氧化、羟基化、环氧化、磺化氧化等反应，并讨论了目前在该领域所面临的问题及今后的发展趋势。     

有机催化靛红衍生酮亚胺与噁唑酮的不对称Mannich型加成反应

研究了手性磷酸催化的靛红衍生酮亚胺与噁唑酮的不对称Mannich型加成反应, 以良好至优秀的收率(高达97%)、 对映选择性(高达99% e.e.)以及非对映选择性(均>20∶1 d.r.)得到一系列含噁唑酮骨架的手性3,3′-二取代氧化吲哚化合物. 该反应可以进行扩大化和衍生反应.     

烯丙基-β-环糊精基手性毛细管电色谱整体柱的一步法制备及其性能

以烯丙基-β-环糊精、甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯为功能单体,一步键合制备了环糊精聚合物毛细管整体柱.在电色谱模式下18种氨基酸对映体得到成功分离.研究发现,将修饰的环糊精衍生物作为功能单体制备出的毛细管整体柱对疏水性,含氨基和苯环的手性化合物具有良好的保留行为,并具有良好的稳定性和重现性.新型电色谱柱也被应用于手性药物的分离.     

Activity and Stability of Chloroperoxidase in the Presence of Small Quantities of Polysaccharides: A Catalytically Favorable Conformation Was Induced

Chloroperoxidase (CPO) is thought to be the most versatile heme-containing enzyme with enormous applications in organic synthesis, biotransformation, pharmaceutical production, and detoxification of environmental pollutants. Any improvement in the stability of this enzyme will greatly enhance its application in the mentioned areas. In the present study, the effects of three polysaccharides (soluble starch, β-cyclodextrin, and dextrin) on the stability of CPO at elevated temperatures (20, 30, 35, 40, and 50 °C) or in aqueous-organic solvents media (methanol, dioxane, DMSO, and DMF) were investigated. An improved catalytic performance of CPO was observed in the presence of a small amount of the three polysaccharides, where dextrin provided the most effective promotion. The changes of enzyme structure and microenvironment around heme in the presence of additives were studied by fluorescence, circular dichroism, and UV-vis spectra analyses, as well as kinetic parameters measurement. A catalytically favorable structure of CPO was induced, including the strengthening of the α-helix structure and more exposure of heme for easy access of the substrate, resulting in an increase of catalytic turnover frequency (k (cat)) and the improvement of affinity and selectivity of CPO to substrate. The results revealed that the introduction of trace soluble starch, β-cyclodextrin, and dextrin (<10 μmol/L) in reaction media was an effective strategy for the enhancement of the thermodynamic and the operational stability of the enzyme, which are promising in view of the industrial applications of this versatile biological catalyst.     

光照下钴镍盐催化肉桂醛的转移加氢反应

以甲醇为氢源,研究了光照下金属镍盐、钴盐催化肉桂醛的转移加氢反应.结果表明,以Co(OAc)2和Ni(OAc)2为催化剂,肉桂醛可以发生催化转移加氢反应,得到肉桂醇;就催化剂的转移加氢活性和产物肉桂醇的选择性而言,Co(OAc)2的催化效果更好.与此同时,在反应体系中添加NaOAc和Na2C2O4等碱性添加剂可提高肉桂...     

Highly enantioselective oxidation of cis-cyclopropylmethanols to corresponding aldehydes catalyzed by chloroperoxidase.

Chloroperoxidase (CPO) catalyzes the enantioselective oxidation of cyclopropylmethanols, such as 2-methylcyclopropylmethanol, to cyclopropyl aldehydes using tert-butyl hydroperoxide as the terminal oxidant. In all cases, CPO oxidation of cis-cyclopropanes shows much higher enantioselectivity than with the trans isomers, although CPO gives similar catalytic activity on both isomers. This presents the first example for a heme enzyme that catalyzes the enantioselective oxidation of cyclopropylmethanols. This finding enables a novel route to the synthesis of optically active cyclopropane derivatives, which occur widely in natural products and compounds of pharmaceutical interest. In addition, chiral cyclopropane molecules may be useful model substrates to investigate reaction mechanisms of CPO and the related cytochromes P450.