Enzymatic Chemoselective Aldehyde-Ketone Cross-Couplings through the Polarity Reversal of Methylacetoin

The thiamine diphosphate (ThDP) dependent enzyme acetoin:dichlorophenolindophenol oxidoreductase (Ao:DCPIP OR) from Bacillus licheniformis was cloned and overexpressed in Escherichia coli. The recombinant enzyme shared close similarities with the acetylacetoin synthase (AAS) partially purified from...

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Veröffentlicht in:Angewandte Chemie 2015-06, Vol.127 (24), p.7277-7281
Hauptverfasser: Bernacchia, Giovanni, Bortolini, Olga, De Bastiani, Morena, Lerin, Lindomar Alberto, Loschonsky, Sabrina, Massi, Alessandro, Müller, Michael, Giovannini, Pier Paolo
Format: Artikel
Sprache:eng
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Beschreibung
Zusammenfassung:The thiamine diphosphate (ThDP) dependent enzyme acetoin:dichlorophenolindophenol oxidoreductase (Ao:DCPIP OR) from Bacillus licheniformis was cloned and overexpressed in Escherichia coli. The recombinant enzyme shared close similarities with the acetylacetoin synthase (AAS) partially purified from Bacillus licheniformis suggesting that they could be the same enzyme. The product scope of the recombinant Ao:DCPIP OR was expanded to chiral tertiary α‐hydroxy ketones through the rare aldehyde–ketone cross‐carboligation reaction. Unprecedented is the use of methylacetoin as the acetyl anion donor in combination with a range of strongly to weakly activated ketones. In some cases, Ao:DCPIP OR produced the desired tertiary alcohols with stereochemistry opposite to that obtained with other ThDP‐dependent enzymes. The combination of methylacetoin as acyl anion synthon and novel ThDP‐dependent enzymes considerably expands the available range of CC bond formations in asymmetric synthesis. Enzymkatalyse: Das Substratspektrum der Thiamindiphosphat(ThDP)‐abhängigen Acetoin:Dichlorphenolindophenol‐Oxidoreduktase (Ao:DCPIP‐OR) wurde auf die Aldehyd‐Keton‐Carboligationsreaktion erweitert. Die Verwendung von Methylacetoin als Acetylaniondonor ermöglicht die Kontrolle der Chemoselektivität. Einige der tertiären Alkohole werden mit entgegengesetzter Stereochemie erhalten, wenn sie mit anderen ThDP‐abhängigen Enzymen hergestellt werden.
ISSN:0044-8249
1521-3757
DOI:10.1002/ange.201502102