Catalytic artificial nitroalkane oxidases – a way towards organocatalytic umpolung
作者:Adam Pokluda、Ekaterina Zubova、Josef Chudoba、Martin Krupička、Radek Cibulka
DOI:10.1039/d3ob00101f
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Nitroalkane oxidases (NAOs) are flavoenzymes that catalyse the oxidation of nitroalkanes to their corresponding carbonyl compounds while producing nitrite anions. Herein, we present an artificial catalytic system using flavins or ethylene-bridged flavinium salts that works via an NAO-like process. Under conditions optimised in terms of solvent, base, temperature and oxygen pressure, primary nitroalkanes
硝基烷氧化酶 (NAO) 是一种黄素酶,可催化硝基烷氧化成相应的羰基化合物,同时产生亚硝酸根阴离子。在此,我们提出了一种使用黄素或乙烯桥联黄素盐的人工催化系统,该系统通过类似 NAO 的过程起作用。在溶剂、碱、温度和氧气压力方面优化的条件下,伯硝基烷烃被转化为醛。在我们的系统中,醛立即与其他硝基烷分子反应形成 β-硝基醇。还原的黄素催化剂被氧气再氧化。β-硝基醇的替代机制通过5-(2-硝基丁基)-1,5-二氢黄素是通过量子化学计算以及通过捕获和表征这种二氢黄素中间体提出的。有趣的是,5-(2-硝基丁基)-1,5-二氢黄素是先前在 NAO X 射线结构中观察到的黄素腺嘌呤二核苷酸加合物的类似物。在这两种机制途径中,flavin-5-iminium 物质是通过硝基烷化物与黄素的加成形成的。这个过程代表基于黄素的原始供体到受体的 umpolung。