Development of Flavoproteins as Catalysts for Asymmetric Radical Reactions
黄素蛋白作为不对称自由基反应催化剂的开发
基本信息
- 批准号:10585465
- 负责人:
- 金额:$ 6.12万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-05-01 至 2023-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:Active SitesAddressAlcoholsAlkenesAlkylationAminesAmino AcidsBindingBiologicalCarboxylic AcidsChemicalsComplexCoupledCouplingDecarboxylationDevelopmentDirected Molecular EvolutionDrug TargetingElectronsEngineeringEnvironmentEnzymesEventEvolutionFlavinsFlavoproteinsFree RadicalsFundingGoalsHealthHumanHydrogenMediatingMedicineMetalloproteinsMethodsMixed Function OxygenasesMolecularMutagenesisNitrogen DioxideOutcomeOxidation-ReductionOxidoreductasePhasePositioning AttributeProcessProtein EngineeringProteinsReactionResearchScaffolding ProteinScienceSiteSmilingTechnologyTransition ElementsWorkadductcatalystchemical synthesisdesigninterestmanufacturenitroalkanenoveloxidationpermissivenessstereochemistrytertiary aminetool
项目摘要
Project Summary
The work described in this proposal aims to address the longstanding challenge of controlling the
enantioselectivity and regioselectivity of synthetically valuable reactions mediated by radical intermediates. This
work will develop novel mechanisms for generating free radical intermediates within protein active sites.
Evolution of the protein will be conducted to enhance the chemo-, regio-, and enantioselectivity of the reactions
performed within their protein active site. Building on findings in the previous funding period, we will develop
couplings reactions between nitronates and alkyl halides. These reactions have two possible products: a redox-
neutral reaction to afford chiral 𝛼-tertiary nitroalkanes and a reductive coupling to prepare cross-coupled
products. We will design catalysts to favor each outcome. Secondly, we will develop a regioselective coupling
of alkyl radicals with arenes. In this project, we will engineer the protein scaffold to favor functionalization at
positions that are untouched using existing synthetic methods. Thirdly, we will explore alkene
difunctionalization. In one manifold, we will oxidize radical intermediates to form carbocations which can be
quenched with various nucleophiles. In a second approach, we will exploit Smiles rearrangements for radical
termination. These approaches will enable the rapid synthesis of highly substituted products while also enabling
the development of catalysts to precisely control the stereochemistry of stereocenters formed in C–C bond-
forming events. In this application, we will also develop a new strategy for radical initiation using oxidative
decarboxylation. This activation mode will be applied to the synthesis of secondary amines. Finally, we will
create a biocatalytic cross-coupling reaction, where alkylated flavin adducts mimic the reactivity of
organometallic intermediates. This method will enable the coupling of carboxylic acids and alkyl halides without
using a metalloprotein. Together, these methods and the goals proposed in the Specific Aims have the potential
to streamline the synthesis of biological probes and drug targets, creating a significant benefit to human health
and associated biomedical sciences.
项目概要
本提案中描述的工作旨在解决控制
由自由基中间体介导的具有合成价值的反应的对映选择性和区域选择性。
这项工作将开发在蛋白质活性位点内产生自由基中间体的新机制。
将进行蛋白质的进化以增强反应的化学、区域和对映选择性
基于之前资助期间的发现,我们将在其蛋白质活性位点内进行开发。
硝基化合物和卤代烷之间的偶联反应有两种可能的产物:氧化还原-。
中性反应得到手性𝛼-叔硝基烷烃和还原偶联制备交叉偶联
其次,我们将设计有利于每种结果的催化剂。
在这个项目中,我们将设计蛋白质支架以利于功能化。
第三,我们将探索烯烃。
在一种方式中,我们将氧化自由基中间体形成碳正离子,其可以是
在第二种方法中,我们将利用微笑重排进行激进的反应。
这些方法将能够快速合成高度取代的产物,同时也能够实现。
开发催化剂以精确控制C-C键中形成的立体中心的立体化学
在此应用中,我们还将开发一种利用氧化进行自由基引发的新策略。
最后,我们将这种活化模式应用到仲胺的合成中。
创建生物催化交叉偶联反应,其中烷基化黄素加合物模仿
该方法无需使用有机金属中间体即可实现羧酸和卤代烷的偶联。
使用金属蛋白,这些方法和具体目标中提出的目标具有潜力。
简化生物探针和药物靶标的合成,为人类健康创造重大利益
以及相关的生物医学科学。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Todd Kurt Hyster其他文献
Todd Kurt Hyster的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Todd Kurt Hyster', 18)}}的其他基金
Development of Flavoproteins as Catalysts for Asymmetric Radical Reactions
黄素蛋白作为不对称自由基反应催化剂的开发
- 批准号:
10436143 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 6.12万 - 项目类别:
Development of Flavoproteins as Catalysts for Asymmetric Radical Reactions
黄素蛋白作为不对称自由基反应催化剂的开发
- 批准号:
10404695 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 6.12万 - 项目类别:
Development of Flavoproteins as Catalysts for Asymmetric Radical Reactions
黄素蛋白作为不对称自由基反应催化剂的开发
- 批准号:
10895748 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 6.12万 - 项目类别:
Development of Flavoproteins as Catalysts for Asymmetric Radical Reactions (Administrative/Equipment Supplement)
开发黄素蛋白作为不对称自由基反应的催化剂(管理/设备补充)
- 批准号:
9895080 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 6.12万 - 项目类别:
Evolution of p450's Machinery for C-H Amination
p450 C-H 胺化机械的演变
- 批准号:
8591060 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 6.12万 - 项目类别:
Evolution of p450's Machinery for C-H Amination
p450 C-H 胺化机械的演变
- 批准号:
8718804 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 6.12万 - 项目类别:
相似国自然基金
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
- 批准号:41901325
- 批准年份:2019
- 资助金额:22.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
- 批准号:61906126
- 批准年份:2019
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
- 批准号:61802432
- 批准年份:2018
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
- 批准号:61802133
- 批准年份:2018
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
- 批准号:61872252
- 批准年份:2018
- 资助金额:64.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
An enzyme-based assay for the detection of acetaldehyde-protein adducts
用于检测乙醛-蛋白质加合物的酶测定法
- 批准号:
10760201 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 6.12万 - 项目类别:
A Chemoenzymatic Approach to Accessing Novel Isoprenoid Scaffolds
获取新型类异戊二烯支架的化学酶方法
- 批准号:
10364914 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 6.12万 - 项目类别:
A Chemoenzymatic Approach to Accessing Novel Isoprenoid Scaffolds
获取新型类异戊二烯支架的化学酶方法
- 批准号:
10543814 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 6.12万 - 项目类别:
A Chemoenzymatic Approach to Accessing Novel Isoprenoid Scaffolds
获取新型类异戊二烯支架的化学酶方法
- 批准号:
10582364 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 6.12万 - 项目类别:
Chemoselective Heterogeneous Catalysts for Oxidative Amide Coupling
用于氧化酰胺偶联的化学选择性多相催化剂
- 批准号:
10370346 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 6.12万 - 项目类别: