化学所在不对称催化的仿生转氨化方面取得新进展
具有光活性的α-氨基酸是生物体和有机合成中最为重要的物质之一,它们既是维持生物体生命延续的关键要素,也是有机合成中的一类重要结构骨架。人体内α-氨基酸的合成是通过α-酮酸的转氨化反应实现的,这个转氨化过程需要辅酶维生素B6和特定的生物转氨酶共同完成。在有机不对称催化中,能够发展一种基于人体内转氨化反应的仿生合成手性α-氨基酸的方法具有重要的意义和挑战。
在科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和化学所的支持下,化学所分子识别与功能院重点实验室的科研人员以酮酯为底物,简单苄胺作为氮源,金鸡纳碱衍生物作为手性催化剂,成功实现了α-氨基酸衍生物的仿生转氨化合成。他们采用“一锅法”,使得通常难以分离的酮酯亚胺可以原位生成,同时利用酮亚胺和转氨化产物醛亚胺的热力学稳定性差异,在金鸡纳碱衍生物的手性环境下,高选择性地形成一种构型为主的醛亚胺产物(88-92% ee),再通过一步简单的水解反应得到手性α-氨基酸衍生物。这也是目前已报道的不对称催化的仿生转氨化领域中最优的结果。该方法操作简便,原料易得,底物适用范围广。相关研究成果发表在J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12914-12917。
图1 不对称仿生转氨化反应示意图
图2 不对称仿生转氨化反应过渡态
分子识别与功能院重点实验室
2011年8月24日
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