Terminación radical regiodivergente para la formación de enlaces C-C biocatalíticos intermoleculares

Área de la Ciencia:

• Biocatálisis y Química Sintética
• Ingeniería de enzimas
• Síntesis orgánica

Sus antecedentes:

• Las hidrofuncionalizaciones radicales regioselectivas de dienos son sintéticamente difíciles debido a energías de productos similares.
• Las investigaciones anteriores sobre la hidroalquilación de alquenos por ene-reductasas (ERED) se centraron principalmente en la estereoselectividad, no en la regioselectividad.

Objetivo del estudio:

• Diseñar las enereductazas dependientes de la flavina (ERED) para la hidroalquilación regioselectiva de dienos.
• Demostrar la capacidad de los ERED diseñados para controlar la regioselectividad en la transferencia de átomos de hidrógeno.
• Proporcionar una nueva vía sintética para los isómeros constitucionales que no son fácilmente accesibles mediante métodos tradicionales.

Principales métodos:

• Ingeniería de dos enereductazas dependientes de FMN (ERED) de *Gluconabacter* sp. (GluER) y un grupo de expertos comerciales.
• Estudios de acoplamiento de sustrato para investigar los efectos de las mutaciones beneficiosas.
• Experimentos de etiquetado de isótopos para sondear el mecanismo de reacción.

Principales resultados:

• Los ERED diseñados catalizan hidroalquilaciones regiodivergentes de dienos cíclicos y lineales.
• Una variante de GluER producida selectivamente con cetonas γ,δ insaturadas.
• Una variante comercial de ERED produjo selectivamente cetonas δ,ε insaturadas, lo que demuestra el control de la formación de isómeros constitucionales.

Conclusiones:

• Los ERED de ingeniería ofrecen una herramienta poderosa para controlar la regioselectividad en la hidroalquilación de dieno.
• Este enfoque biocatalítico proporciona acceso a bloques de construcción sintéticos valiosos, incluidas las α-bromocetonas.
• Los bloques de construcción generados pueden transformarse en compuestos heterocíclicos complejos.