内酰胺环存在于许多具有
生物活性的
天然产物和药物中,包括重要类别的抗生素。因此,非常需要不对称合成这些分子的方法,特别是通过非反应性脂肪族 C-H 键的选择性官能化。在这里,我们展示了通过血红蛋白催化的易于获得的二
恶唑酮试剂的分子内 C-H 酰胺化来不对称合成 β-、γ- 和 δ-内酰胺的策略的开发。工程化肌红蛋白变体可作为这种转化的优异
生物催化剂,以高产率、高对映选择性和制备规模产生所需的内酰胺产品。进行了机理和计算研究,以阐明 C-H 酰胺化和对映决定步骤的性质,并为蛋白质介导的区域选择性和立体选择性控制提供见解。此外,与之前报道的相比,通过
化学酶法合成
生物碱天然产物和药物分子的步骤更少(7-8 步与 11-12 步),进一步证明了
生物合成策略用于制备复杂
生物活性分子的能力。