Shvo催化劑是用于酶促動態(tài)動力學(xué)拆分的高效差向異構(gòu)化催化劑。
酶促動力學(xué)拆分是不對稱催化中的一個重要領(lǐng)域，尤其是脂肪酶應(yīng)用的特別成功，目前已實現(xiàn)商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。然而，經(jīng)典動力學(xué)拆分的最高理論產(chǎn)率只有50％，另一半異構(gòu)體只得廢棄，這樣不僅污染了環(huán)境，也有悖于原子經(jīng)濟(jì)原則。而采用動態(tài)動力學(xué)拆分(以下簡稱DKR)方法，對其中的慢反應(yīng)對映異構(gòu)體進(jìn)行差向異構(gòu)化，再通過酶的作用快速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，最終使得外消旋底物都能轉(zhuǎn)化成單一的對映體（如圖1），理論產(chǎn)率可達(dá)100%。
據(jù)報道，二釕配合物1（Shvo催化劑，H121109）具有多種用途，如作為有機(jī)合成的多功能催化劑，有機(jī)合成反應(yīng)包括醛和酮的還原反應(yīng)生成醇，醛的雙分子歧化反應(yīng)生成酯，烯丙醇的異構(gòu)化反應(yīng)以及醇的氧化反應(yīng)。另外，Shvo催化劑在加熱條件下可解離成具有催化活性的16電子配合物2和18電子配合物3（如圖2）。
據(jù)報道，Bäckvall及其同事已成功將Shvo催化劑應(yīng)用于多種酶促動態(tài)拆分反應(yīng)中。他們提出了仲醇差向異構(gòu)化機(jī)理（如圖3），第一步是從16電子配合物2上的一個氧原子中提取出一個質(zhì)子，這一過程使用釕作催化劑的優(yōu)點是無需額外提供堿基作為助催化劑，同時釕金屬充當(dāng)氫化物受體，隨后生成酮。最后，生成的酮以與第一步反應(yīng)相反的方式進(jìn)行還原，從而實現(xiàn)仲醇的差向異構(gòu)化。
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