Hidroalquilación de radicales intermoleculares fotoenzimática y enantioselectiva

Área de la Ciencia:

• Biocatálisis y síntesis orgánica
• Fotocatálisis
• Ingeniería de enzimas

Sus antecedentes:

• Las aplicaciones de enzimas en síntesis asimétrica están limitadas por reacciones que ocurren naturalmente.
• La fotocatálisis ha revelado una nueva reactividad en enzimas conocidas.
• La catálisis enzimática fotoinducida no se ha aplicado a las reacciones de acoplamiento cruzado intermolecular.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva hidroalquilación de radicales intermoleculares inducida por la luz visible catalizada por una reductasa 'eno'.
• Para sintetizar compuestos quirales de carbonilo con un estereocentro γ.
• Para superar los desafíos en la fotorreactividad de las enzimas y el control estereoquímico.

Principales métodos:

• Utilizó una reductasa de eneno para la hidroalquilación radical inducida por luz visible.
• Se utilizan como sustratos compuestos de α-halocarbonilo y alquenos terminales fácilmente disponibles.
• Las vías mecanicistas investigadas a través de la formación de complejos de sustrato-enzima.

Principales resultados:

• Se logró una síntesis eficiente de varios compuestos carbonílicos con un estereocentro γ.
• Se obtienen excelentes rendimientos (hasta el 99%) y enantioselectividades (hasta el 99% ee).
• Demostró un método no alcanzable anteriormente a través de la quimiocatálisis.

Conclusiones:

• El método desarrollado amplía la reactividad de la biocatálisis para transformaciones asimétricas.
• La fusión de la fotocatálisis y la catálisis enzimática permite nuevas rutas sintéticas.
• Las reacciones radicales fotoinducidas enantioselectivas son desencadenadas por la formación de complejos de sustrato-enzima.