Asymmetrische reduktive Carbocyclisierung durch modifizierte En‐Reduktasen

Abstract

En‐Reduktasen der “Old Yellow Enzyme”(OYE)‐Familie reduzieren die C=C‐Doppelbindung in α,β‐ungesättigten Verbindungen, die eine elektronenziehende Gruppe (z. B. eine Carbonyl‐Gruppe) tragen. Diese asymmetrische Reduktion hat in der Biokatalyse Anwendung gefunden. Es konnte gezeigt werden, dass Mitglieder dieser Enzymfamilie außerdem noch die Bildung von C‐C‐Bindungen katalysieren können. Mit α,β‐ungesättigten Aldehyden und Ketonen, die eine zusätzliche elektrophile Gruppe enthalten, kann eine reduktive Cyclisierung erfolgen. Dabei überträgt der durch zwei Elektronen reduzierte Enzymcofaktor FMN ein Hydrid. Das entstandene Enolat kann danach mit einem internen Elektrophil unter Ringbildung reagieren. Ortsgerichteter Austausch des entscheidenden Tyr‐Rests gegen ein nichtprotisches Phe oder Trp begünstigt die reduktive Cyclisierung über die natürliche Reduktionsreaktion. Diese neue Transformation ermöglicht die enantioselektive Synthese von chiralen Cyclopropanen mit bis zu >99 % ee.