化学：エナンチオ選択的トリプルラジカルソーティングのための相乗的光生体触媒反応

3種類以上の基質を結合させて1種類の生成物を得る多成分反応は、より複雑な化学的構成要素を速やかに構築する際に大変有用であるが、酵素を用いた多成分反応の実現は依然としてほとんどない。この限界は主に、酵素の活性部位が、特に複数のラジカル中間体が関与する場合、通常は複数の基質に対処するようにできていないために生じる。最近、さまざまな有用反応を可能にする戦略として、化学的な触媒的ラジカルソーティングが浮上している。しかし、そうした過程をエナンチオ選択的なものにすることは、ラジカルの立体化学的制御がもともと難しいため、大変な難題である。今回我々は、指向性進化を通してチアミン依存性酵素を別の目的で用い、それを光酸化還元触媒反応と組み合わせて、光生体触媒的なエナンチオ選択的3成分ラジカルクロスカップリングを実現した。この手法は、3種類の容易に入手可能な出発物質である、アルデヒドとα-ブロモカルボニルとアルケンを結合させて、エナンチオリッチなケトン生成物を得るものである。機構的研究によって、この光触媒–酵素二重系が、変換に関与する3種類の大きく異なるラジカルを正確に指向させて酵素の反応性を解放する仕組みに関する知見が得られた。今回の手法では、並外れて優れた立体選択性が実現され、33例のうち24例で97％を超える鏡像体過剰率が達成されている。

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