【JACS】南京大学潘惠杰&厦门大学王斌举|人工光酶促进的对映选择性[2π+2σ]环加成反应生成双环[2.1.1]己烷

二环[2.1.1]己烷（BCHs）是宝贵的生物等排体，但用于其不对称构建的高效催化方法仍然有限。

我们报道了一种人工光酶系统，该系统能够实现喹啉-2(1H)-酮与单取代二环丁烷（BCBs）之间高度对映选择性的分子间[2π+2σ]环加成反应。该平台的核心是MeO-BpAD，一种经过合理设计的光活性NAD类似物，在400 nm照射下运行，可抑制背景反应活性，同时保持对NAD依赖性蛋白的特异性结合。结合经过工程改造的Rr12αHSDH-M4突变体，这种人工光酶在广泛的BCB底物范围内，可实现手性BCHs的中至高产率，并可达到高达94%的对映体过量（ee）。

光物理研究表明，蛋白支架稳定了MeO-BpAD的激发态，而分子动力学模拟和QM/MM计算揭示了关键的激发复合物中间体，并指出立体控制来源于活性位点内明确的非共价相互作用。这些结果强调了基于NAD类似物的人造光酶在实现传统方法仍具有挑战性的立体控制转化方面的多功能性。