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南開大學利用兩步法將脂肪族胺轉化為非天然氨基酸

作者：佚名來源：生物穀日期：2019-11-25

導讀

在一項新的研究中，來自中國南開大學的研究人員開發出一種將脂肪族胺轉化為非天然氨基酸的兩步法。

關鍵字：脂肪族胺 | 非天然氨基酸

在一項新的研究中，來自中國南開大學的研究人員開發出一種將脂肪族胺轉化為非天然氨基酸的兩步法。相關研究結果發表在2019年11月22日的Science期刊上，論文標題為“Highly enantioselective carbene insertion into N–H bonds of aliphatic amines”。論文通訊作者為南開大學化學學院的周其林(Qi-Lin Zhou)教授和朱守非(Shou-Fei Zhu)教授。他們在這篇論文中描述了他們的方法、它的工作原理以及可能從它的使用中獲益的應用。美國哈佛大學的John Ovian和Eric Jacobsen針對這項研究在同期Science期刊上發表了一篇評論類型的文章，概述了與富含氮的反應物成鍵的一些障礙。

這些研究人員首先指出手性胺廣泛應用於各種天然產物中，並指出它們在農藥和藥物中也有廣泛的應用。他們指出，在2016年最常用的200種處方藥中，有43%至少具有一個脂肪族胺部分。他們進一步指出，正因為如此，開發形成碳氮鍵(C–N鍵)的對映選擇性過渡金屬催化的反應在化學界引起了極大興趣。

化學家們使用多種含有碳氮鍵的化合物，它們的碳氮鍵可能存在兩種鏡像方向。但是由於氮與給定的催化劑相互作用，使用這些化合物進行反應會帶來困難。

在這項新的研究中，這些研究人員通過開發出一種將脂肪族胺轉化為非天然氨基酸的兩步法，找到了解決這個問題的方法。在他們的方法中，他們使用一種銅催化劑作為活化碳反應物的手段，然後添加了硫脲催化劑，通過氫鍵反應產生高選擇性的產物。他們指出這種化學轉變的成功取決於這兩種催化劑的獨特性能。他們進一步報道針對一係列酯/胺偶聯劑(ester/amine coupling partner)的重氮衍生物，所產生的反應應當也同樣有效。

這些研究人員進一步指出，胺與類卡賓(carbenoid)分子之間的配對可通過羧基來加以穩定，並提供了一種產生非天然α-氨基酸衍生物的好方法。該方法還為金屬催化的類卡賓分子插入到脂肪3族胺的N-H鍵中開辟了一條路徑，並代表了開發新的不對稱化學轉變的潛力。