厦门大学王斌举组Chinese. J. Catal｜非血红素铁酶中动态配位变化实现C-H键选择性胺化反应

文章预览

遇见/摘要 近日，厦门大学化学化工学院 王斌举 教授课题组在 Chinese J. Catal.  期刊（封面文章）上发表研究论文，该文采用多尺度理论模拟方法（包括分子动力学模拟 MD ， QM/MM 和 QM/MM MD ）与湿实验结合，揭示了 α- 酮戊二酸依赖的非血红素铁酶 TqaL NC 如何克服氮杂环丙烷高环张力带来的热力学不利因素，以及如何避免形成热力学更稳定的羟基化副产物而生成氮杂环丙烷结构的催化反应机理。理论发现 TqaL NC 酶在反应过程中生成的直立式构象的 Fe(IV)=O 物种会通过构象异构化获得赤道面式构象，为底物 (L-Val) 与 Fe 的配位提供结构基础。在水和关键酸性残基的介导下，底物 NH 3 + 两次脱去质子与 Fe(IV)=O 物种配位，生成 HN-Fe(IV)=O 物种。随后 Fe(IV)=O 物种攫取底物 H 原子，生成 HN-Fe(III)-OH 结构。此时 NH 回弹反应相比于传统的 OH 回弹反应在动力学上更有优 ………………………………