Biomimetisk katalys är ett framväxande koncept som efterliknar nyckeldragen i enzymatisk process. Prenylering är en allestädes närvarande process som finns i nästan alla levande organismer. Inspirerad av den enzymatiska mekanismen, forskare utvecklade en selektiv C2-prenylering av indoler via kemisk katalys, som kan tillämpas på diversifiering av tryptofanbaserade peptider i sent skede och koncis syntes av tryprostatin B. Kredit: Chinese Journal of Catalysis
Biomimetisk katalys är ett framväxande koncept som efterliknar nyckeldragen i enzymatisk process. Prenylering är en allestädes närvarande process som finns i nästan alla levande organismer. Inspirerad av den enzymatiska mekanismen, forskare utvecklade en selektiv C2-prenylering av indoler via kemisk katalys, som kan tillämpas på diversifiering av tryptofanbaserade peptider i sent skede och koncis syntes av tryprostatin B.
Terpenoider är allestädes närvarande i nästan alla levande organismer. Prenylerade indoler är framträdande representanter som vanligtvis uppvisar potenta medicinska egenskaper (t.ex. tryprostatin B). Därför, betydande ansträngningar har ägnats åt indolprenylering under de senaste decennierna. De kända protokollen kräver ofta en flerstegsprocedur och förlitar sig på användningen av stökiometriska promotorer. Ur steg- och atomekonomins synvinkel, att utveckla en direkt katalytisk C2-prenylering av indoler är mycket önskvärt men ändå utmanande, eftersom nukleofilicitet för C2-stället är svagare än för andra två positioner (N, C3).
Vid biosyntes, enzymatisk indolprenylering fortskrider genom en Friedel-Crafts S N 1-typ alkylering med en prenylkatjon-pyrofosfatjon (PPi) härledd från dimetylallylpyrofosfat (DMAPP). Inspirerad av denna mekanism, nyligen, ett team ledd av prof. Qing-An CHEN från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) utvecklade en regioselektiv C2-prenylering av indoler som möjliggörs av Lewis-syrakatalys. Genom att använda billig 2-metyl-3-buten-2-ol ( tert -prenol) som prekursor och Lewis-syra AlCl 3 som katalysator, olika tryptofol- och tryptaminderivat kan genomgå C2-prenylering med hög selektivitet. I synnerhet, denna praktiska strategi kan tillämpas på diversifieringen av tryptofanbaserade peptider i sena stadiet. Dessa resultat publicerades i Chinese Journal of Catalysis .
Prof. CHEN sade:"Vårt arbete representerar en gammal reaktion för ny användning. För alla som är engagerade i kemi, det är svårt att föreställa sig att tryptofol och tryptofan-baserade peptider kan genomgå Friedel-Crafts reaktion med hög selektivitet, på grund av närvaron av olika fria NH och OH. Mer viktigt, denna strategi kan avsevärt förkorta syntesen av indolalkaloid tryprostatin B."
