動態(tài)動力學(xué)拆分（DKR）是一種將外消旋底物通過對映異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化與對映選擇性轉(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)開發(fā)了各種化學(xué)酶促DKR方法來拆分仲醇，而這一過程通常需要有機溶劑來促進主要由脂肪酶催化的對映選擇性酰化，以及由非酶促催化劑介導(dǎo)的外消旋化。在水溶液中實現(xiàn)這兩個步驟仍然難以實現(xiàn)。
圖片來源：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現(xiàn)快速外消旋化。
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隨后，對恥垢分枝桿菌酰基轉(zhuǎn)移酶MsAcT的工程化突變體進行篩選，使其能夠在水中實現(xiàn)對映選擇性酰基轉(zhuǎn)移。通過對不同突變體適用的酰基供體進行篩選后，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>99%的純度和優(yōu)異的光學(xué)純度（83-99.9% ee）。使用立體互補（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
