化学合成

SHVO催化剂

在催化不对称合成中,酶促动力学拆分是一个重要的领域。脂肪酶在动力学拆分领域中的应用特别成功,目前已实现了商业化规模生产。然而,常规动力学拆分的最高理论产率只有50%。动态动力学拆分(DKR)通过对动力学拆分中的慢反应对映异构体进行差向异构化来绕开该限制。以这种方式,将差向异构化底物的某种对映异构体通过酶更快地转化为产物(例如通过酯交换),使用DKR(方案1),理论上可以将产率提高至100%。1

 

 

由Shvo首先报道的二钌配合物12在有机合成中已发现了多种用途,包括醛和酮还原成醇,醛向酯转化的双分子歧化反应,烯丙醇的异构化和醇的氧化。2在加热条件下,Shvo催化剂可以解离成具有催化活性的16电子类2和18电子配合物3(方案2)。

 

Bäckvall已经成功地将Shvo配合物作为高效差向异构化催化剂用在了数种酶促DKRs中。4在其所提出的仲醇差向异构化机理的第一步中,从2上的一个氧原子中提取出一个质子(无需外部碱作为助催化剂),同时钌金属充当氢化物受体,随后生成酮。产生的酮然后以相反的方式进行还原,实现相应醇的总体差向异构化(方案3)。

 

酰基供体的性质对于化学酶DKR的成功而言至关重要,Bäckvall及其同事已经发现某些芳基酯在几种醇的DKR中可以作为有效的酰基供体出现。方案4中显示了一张使用固定化南极假丝酵母脂肪酶B (CALB)的有效方案。使用CALB、Shvo钌催化剂和对氯苯基乙酸酯作为酰基供体,可以对多种仲醇成功进行酯交换,并获得良好高收率和优异的对映体选择性(方案5)。在外消旋-羟基酯DKR反应中,使用的是固定化环己烷洋葱假单胞菌脂肪酶(PS-C)

 

 

化学酶DKR也还可以用于对称二醇、羟基酯、叠氮基醇、羟基腈、卤代醇和羟基膦酸酯(表1)。与此类似,略微加大Shvo催化剂的用量,就可以通过串联醇醛-去酯化-酯交换反应系列获得各种β-羟基酯,收率和对映体选择性都很好(方案6)。

 

 

产品信息

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668281 1-羟基四苯基-环戊二烯基(四苯基-2,4-环戊二烯-1-酮)-μ-氢四羰基二钌(II)
12117 脂肪酶A,南极假丝酵母(Candida antarctica),CLEA -
62288

脂肪酶B,南极假丝酵母(Candida antarctica),由米曲霉(Aspergillus oryzae)重组

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16698

脂肪酶,南极假丝酵母(Candida antarctica),CLEA

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62299

脂肪酶,南极假丝酵母

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73940

脂肪酶,南极假丝酵母固定化

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89137

脂肪酶,南极假丝酵母(Candida antarctica),浮石上Sol-Gel-AK固定化

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534641

Amano脂肪酶PS,洋葱假单胞菌(Pseudomonas cepacia)

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62309

脂肪酶,洋葱假单胞菌(Pseudomonas cepacia)

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62279

脂肪酶,洋葱假单胞菌(Pseudomonas cepacia),Sol-Gel-AK固定化

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17261

脂肪酶,洋葱假单胞菌(Pseudomonas cepacia),陶瓷颗粒固定化

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参考文献

(1) Ward, R. S. Tetrahedron: Asymmetry 1995, 6, 1475.
(2) Shvo, Y. et al. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 7400.
(3) Prabhakaran, R. Synlett 2004, 2048, and ref. cit. therein.
(4) For a review, see: Pàmies, O.; Bäckvall, J.-E. Chem. Rev. 2003, 103, 3247.