关键词： 远程二烯   金属迁移   迁移烯丙基取代   烯丙位碳氢键活化   不对称合成  

摘要： 烯丙位碳氢键的不对称活化转化是具有重要价值和挑战性的一个研究方向.不同于传统的直接脱氢策略,过渡金属催化共轭二烯参与的迁移烯丙基取代反应是近年来发展起来的新的烯丙位碳氢键不对称活化转化的思路.综述了该领域的发展历程和进展,讨论了相关的机制过程,并将其按照金属催化剂和产物类型进行了介绍.

关键词： (R)-兰索拉唑   Baeyer-Villiger单加氧酶   基因挖掘   蛋白表达   蛋白电泳   酶催化   不对称合成   大肠杆菌   质子泵抑制剂  

摘要： 目的 挖掘新的(R)-兰索拉唑不对称合成中的Baeyer-Villiger单加氧酶(BVMO)。方法 在基因组数据库中挖掘、筛选得到6种候选BVMOs,将候选酶克隆至表达载体pET-28a(+)中，转化至大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3),筛选最佳诱导条件，获得可溶性蛋白。利用候选酶不对称催化合成(R)-兰索拉唑。结果 挖掘得到的6种新酶中，PlBVMO、CSKBVMO、AbBVMO能够完成从底物兰索拉唑硫醚到(R)-兰索拉唑的不对称合成，其中，PlBVMO的收率达12.8%,对映体过量百分数(ee)>99%。结论 挖掘、筛选新的BVMOs可为(R)-兰索拉唑类药物的生物合成提供新的方法与路线。

摘要： 近几十年来,叔膦催化[1]作为有机小分子催化的重要组成部分,已经成为构建碳环和杂环化合物的一种高效的工具.在叔膦催化的各类反应中,亲电性底物的结构特点和电子性质对催化反应有着至关重要的影响.迄今为止,化学家已成功发展了一系列适合于叔膦催化的亲电性底物[2-5],包括烯烃、炔烃、联烯、烯炔和炔酮等多种类型的贫电化合物（Scheme 1a）.这些贫电底物在叔膦催化下广泛用于五、六元环状化合物的合成[1].然而,对于四元环化合物,特别是四元氮杂环化合物的构建,目前在叔膦催化合成领域仍然是一个挑战.高度官能团化的手性四元氮杂环,作为众多天然产物和生物活性分子的核心骨架,在药物开发中扮演着重要角色[6-7].

关键词： 高价值手性化学品   手性氨基酸   不对称合成   去消旋化合成   蛋白质工程   多酶级联  

摘要： 手性氨基酸是一类重要的高价值化学品,广泛应用于食品、医药、化工、农药等多个领域。手性氨基酸常用的制备方法可以分为四类,包括化学合成、蛋白质水解、发酵和酶促合成。其中,酶促合成手性氨基酸以其反应条件温和、立体选择性高、步骤简单、应用范围广等优势备受关注。近年来,得益于生物信息学和蛋白质工程等技术的快速发展,大量性能优异的酶制剂被开发,并成功应用于多种手性氨基酸的制备。本文重点综述了酶促不对称合成和去消旋化合成两种路径在手性氨基酸合成中的应用,包括关键酶制剂氨基酸脱氢酶、转氨酶、氨裂解酶、醛缩酶、氨基酸氧化酶、氨基酸脱氨酶等的开发与改造,及其在草铵膦、叔亮氨酸、西格列汀中间体等高价值手性氨基酸合成中的应用。同时,总结了酶促合成手性氨基酸领域面临的主要困境,如关键酶元件缺乏,以及野生酶非对映体选择性低、底物谱窄、催化活性低、稳定性差、反应条件局限等。最后,展望了自动化实验装置、机器学习和人工智能等前沿技术在酶改造领域的应用,以及通过反应器设计和反应过程控制,开发更为高效和环境友好的催化工艺,推动酶促合成手性氨基酸技术更广泛的工业应用。

关键词： 铜催化   不对称催化   手性膦化合物   P-手性  

摘要： 手性含磷有机化合物在医药、农药、功能材料等领域具有广泛的应用,还可用作不对称催化中的手性配体和有机小分子催化剂.因此,手性膦化合物的不对称合成受到合成化学家们的重视.利用P—H化合物立体选择性地构建P—C键和P—N键等是合成手性膦化合物最直接且最有效的方法之一.着重介绍了铜在手性配体或手性有机小分子催化剂参与下高效构建手性膦化合物方面的研究进展.根据铜催化剂在反应过程中价态是否发生改变,将反应分为变价催化反应和非变价催化反应,反应生成了P-手性、碳骨架手性或兼具P-手性和碳骨架手性的膦化合物.同时,对一些代表性的反应机理和产物应用也做了介绍.

关键词： 立体选择性   手性催化剂   不对称催化   不对称合成   有机合成反应   手性磷酸   手性胺   生物活性分子  

摘要： 双功能手性催化剂在各种有机合成反应中具有广泛应用[1],通过双活化模式,可以有效结合并活化不同的底物,同时控制立体选择性[2],为复杂生物活性分子的合成提供了一条直接的途径[3].经典的双功能手性催化剂中含有多种酸碱基团,如手性磷酸、手性胺-硫脲等.这些催化剂通过共价键或非共价键作用,有效地与多个底物结合,从而在分子尺度上实现更高的反应效率和立体选择性[4].随着光化学不对称催化的发展,将双功能催化模型和不对称光化学转化相结合成为一种强有力的催化策略,该方式拓展了双功能催化剂在单电子反应中的应用范围[5].例如,肖文精课题组[6]成功开发了一类双功能光催化剂,实现了光镍协同催化的不对称氧化反应.然而,目前将双功能手性电催化剂应用于不对称合成的方案却鲜有报道.

关键词： 金催化   手性磷酸   阴离子导向催化   协同催化   接力催化  

摘要： 均相金催化在近年来发展迅速并取得了极大进展,然而金(I)配合物的线性结构以及Au(III)有机配合物的不稳定性限制了其在很多不对称催化反应中的应用.将金催化与有机催化结合起来,能够实现优势互补,大大拓展不对称金催化的应用范围.手性磷酸是一种结构独特的双功能有机催化剂,其与过渡金属联合催化,发展了很多单一催化剂难以实现的新反应.综述了金和手性磷酸共催化进行不对称合成的研究进展,从抗衡阴离子导向催化、协同催化、接力催化等三个方面进行了总结探讨,并对其发展前景进行了展望.

关键词： 叔丁基亚磺酰胺   过渡金属催化剂   不对称合成  

摘要： 自1997年Ellman课题组首次合成并分离得到光学纯手性叔丁基亚磺酰胺以来,叔丁基亚磺酰胺就被广泛地应用于过渡金属催化剂的合成.由于叔丁基亚磺酰胺类过渡金属催化剂具有结构简单、易于合成、催化性能良好等优点,使其成为不对称催化领域的研究热点.国内外许多研究团队陆续设计、合成新型叔丁基亚磺酰胺类过渡金属催化剂,并研究其潜在应用价值.我们综述了将近十年来报道的叔丁基亚磺酰胺类过渡金属催化剂,根据配体配位原子、基团进行分类,分为叔丁基亚磺酰胺-硫配体、叔丁基亚磺酰胺-磷配体、叔丁基亚磺酰胺-烯烃配体以及其他叔丁基亚磺酰胺类配体(配位原子为S、N或S、O)4大类,并对它们的合成方法及应用进行了简要阐述.

关键词： Biginelli   反应   不对称合成   四唑  

摘要： 意大利化学家Biginelli首次利用芳香醛、乙酰乙酸乙酯和尿素三组分通过“一锅煮法”合成得到3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮,此类化合物具有良好的药物活性。四唑结构在药物化学中可代替羧酸基团在代谢中起稳定作用。作者以对氰基苯甲醛作为原料,将氰基基团引入Biginelli衍生物中,在水中合成该衍生物的四唑化合物,并通过红外、质谱、核磁、X射线单晶衍射加以表征。

关键词： 光酶催化   非天然反应   不对称合成   合成生物学   混乱性反应  

摘要： 光催化具有条件温和、可再生、反应性强等优点,然而由于自由基的高活性往往导致其选择性难以调控,限制了光催化在不对称有机合成中的广泛应用。酶催化虽具有高选择性和专一性的优势,但这也导致其存在反应类型单一和底物谱窄等缺陷。将反应性强的光催化与选择性高的酶催化相结合的光酶催化则可以提供一种全新的合成模式,实现优势互补,更加符合现代绿色有机合成的要求。狭义的光酶催化反应,也就是光酶协同反应一般包括以下四类:天然光酶反应,人工光酶反应,光催化与酶催化的偶联反应以及光酶催化混乱性反应。近年来,光酶催化的研究蓬勃发展,解决了许多传统有机合成中难以实现的问题,尤其是在不对称合成领域已占据重要地位。例如,脂肪酸光脱酸酶可以催化长链脂肪酸脱羧转化为相应烃类;结合光敏辅因子和蛋白骨架的人工光酶大大拓展了酶的应用范围,催化更多样化非天然有机化学品的生物合成;光催化剂催化光化学反应与酶催化反应的偶联方式可以实现一些复杂的有机合成过程;以及近年来一些含有光敏辅因子的氧化还原酶在光激发下催化新分子混乱性反应的功能。尽管已有许多文献对相关研究进行了总结,但是自2023年以来,光酶催化混乱性研究不断突破,涌现出许多全新的光酶催化反应类型和反应机理,立体选择性和区域选择性的精准调控更是满足了不对称合成的重大需求。对于这个飞速发展的领域,系统归纳其成果仍显得至关重要。因此本综述聚焦在光激发下光敏辅因子依赖型酶催化的混乱性反应最新研究成果,根据不同催化反应类型,分别介绍光酶通过自由基途径实现不对称脱卤、氢化、分子内环化、分子间C—C/C—N/C—S键交叉耦合等非天然反应。这些反应由于酶和底物的不同,展示了不同机理。例如在氧化还原起始过程中,包括单电子还原起始和单电子氧化起始两种类型;在自由基终止过程中,可能采用单电子还原终止和单电子氧化终止,而单电子还原终止方式中也存在氢原子转移和电子转移/质子转移耦合过程等不同情况。机理的多样性也为拓展更多的光酶催化混乱性反应提供了可能。在未来,新型的光酶催化方法将在快速发展的基因工程、合成生物学、酶工程,以及流动化学、人工智能等学科和技术的推动下,涌现出更多高效、高选择性的新分子新功能反应,显著拓展光酶催化方法在有机合成(尤其是绿色不对称合成)领域中的应用范围。