動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分（DKR）是一種將外消旋底物通過(guò)對(duì)映異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化與對(duì)映選擇性轉(zhuǎn)化相結(jié)合，以100%的理論收率制備光學(xué)純化合物的重要方法。目前，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種化學(xué)酶促DKR方法來(lái)拆分仲醇，而這一過(guò)程通常需要有機(jī)溶劑來(lái)促進(jìn)主要由脂肪酶催化的對(duì)映選擇性酰化，以及由非酶促催化劑介導(dǎo)的外消旋化。在水溶液中實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)步驟仍然難以實(shí)現(xiàn)。
圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.
有鑒于此，Warsaw University of Technology的Pawe? Borowiecki課題組發(fā)展了一種外消旋仲醇在水溶液中的DKR，這一過(guò)程只需要醇脫氫酶Lk ADH Prince和酰基轉(zhuǎn)移酶MsAcT兩種生物催化劑。首先，在緩沖液中通過(guò)氫借用氧化還原序列使用醇脫氫酶Lk ADH Prince的非立體選擇性突變體實(shí)現(xiàn)快速外消旋化。
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隨后，對(duì)恥垢分枝桿菌酰基轉(zhuǎn)移酶MsAcT的工程化突變體進(jìn)行篩選，使其能夠在水中實(shí)現(xiàn)對(duì)映選擇性酰基轉(zhuǎn)移。通過(guò)對(duì)不同突變體適用的酰基供體進(jìn)行篩選后，使用（R）-選擇性MsAcT突變體可用于廣泛的外消旋（雜）芐醇，以2,2,2-三氟乙酸乙酯為酰基供體，得到的（R）-乙酸酯具有高達(dá)>99%的純度和優(yōu)異的光學(xué)純度（83-99.9% ee）。使用立體互補(bǔ)（S）-選擇性MsAcT突變體可以獲得（S）-乙酸酯。
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最后，這種策略可適用于大規(guī)模制備，有一定的情況下可以耐受的底物濃度高達(dá)400 mM。
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原文標(biāo)題：Bienzymatic Dynamic Kinetic Resolution of Secondary Alcohols by Esterification/Racemization in Water
原文作者：Aleksandra Rudzka, Tamara Reiter, Wolfgang Kroutil,* and Pawe? Borowiecki*
Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202420133
