JACS：酶催化硼酸转化为胺-CBG资讯-科易网技术创新

硼酸和硼酸酯因其具有安全性、独特的反应性以及在合成小分子、生物偶联物和材料方面的多功能性而受到广泛的关注。然而，它们还并未被应用于生物催化合成，这主要是由于能够构建、破坏或修饰碳硼键的酶是很罕见的。如果能够将硼酸和硼酸酯在分子组装和生物催化方面的优势结合起来，这将使得反应具有无与伦比的选择性和效率。近日，美国加州理工学院Frances H. Arnold和Edwin Alfonzo课题组使用一种工程化的原珠蛋白氮烯转移酶，其可以利用羟胺来实现硼酸的胺化。例如，芳基硼酸可以在工程酶的催化下转化为苯胺，产率高达99%，总TON > 4000 TTN，并且水和硼酸是唯一的副产物。此外，作者还证明了该酶对硼酸酯同样有效，其可以经历水解原位生成相应的硼酸。在对酶的对映选择性催化能力探索中，作者发现利用外消旋的烷基硼酸酯可以得到对映体富集的烷基胺，这是化学催化剂所无法实现的转化。在硼酸酯的自由基钟胺化过程中，形成了一个完全未重排的产物，并且反应的立体特异性支持了一个类似于1,2-金属位移机理的双电子过程。此反应的发展为合成手性胺提供了新的生物催化途径。

图1. 底物范围（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）

图2 机理探索（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）

图3 反应机理（图片来源：J. Am. Chem. Soc.）

论文信息

Deirdre Hanley, Zi-Qi Li, Shilong Gao, Scott C. Virgil, Frances H. Arnold*, and Edwin Alfonzo*. Stereospecific Enzymatic Conversion of Boronic Acids to Amines, J. Am. Chem. Soc., 2024, https://doi.org/10.1021/jacs.4c04190.

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