구리 효소 활용한 벤질 C-N 결합의 거울상 선택적 합성

지난 10년간 구리 촉매 라디칼 C(sp3)-N 결합은 합성 화학 분야에서 중요한 연구 주제였으나, 효소를 활용한 접근법은 아직 미개척 분야로 남아있었습니다. 본 연구는 구리가 치환된 비헴 효소를 이용한 광생체촉매적 라디칼 벤질 C(sp3)-N 결합 방법을 제시합니다. 연구팀은 광산화환원 촉매로 로다민 B를 활용하여, N-하이드록시프탈이미드 에스터와 아닐린 간의 거울상 선택적 탈카복실화 아민화를 촉진하는 구리 치환 페닐알라닌 수산화효소를 발굴했습니다. 유도 진화를 통해 효소의 활성 부위를 재설계하여 대부분의 기질에서 높은 거울상 선택성을 달성했습니다. 분자 모델링 및 메커니즘 연구를 통해 효소가 벤질 라디칼과 반응하는 구리-아닐리드 복합체를 수용한다는 가설을 제시했습니다. 이 연구는 비천연 생체촉매 전이금속 촉매 분야를 구리 촉매 라디칼 결합으로 확장하는 데 기여합니다.