氧杂环苯并杂环化合物广泛存在于天然产物和许多生物活性化合物中，如扩张血管药物维斯那定、具有抗炎活性的阿米拉林、对Bcl-2蛋白具有卓越抑制活性的HA14-1、著名的抗凝药华法林、抗真菌分子康科卡尔邦和瑞毕特氏叶斑病菌D。由于其出色的生物活性，科学家们已经开发了许多有效的化学策略来构建这些氧杂环苯并杂环化合物，包括N-杂环卡宾催化的分子内Stetter反应、铝氯化物介导的分子内环开环反应和强碱催化的级联自由基环化/分子间偶联。然而，大多数这些方法依赖于过渡金属配合物或严酷的反应条件。此外，具有吸引力生物活性的手性氧杂环苯并杂环化合物，如康科卡尔邦，通过一般的催化自由基策略难以获得，这是因为小分子催化剂难以选择性地控制对映体选择性，以及自由基中间体的寿命较短。为了避免这些问题，生物催化是一种有效且绿色的方法，可用于获取氧杂环苯并杂环化合物，特别是手性氧杂环苯并杂环化合物，因为生物催化剂具有卓越的化学选择性、位置选择性和立体选择性。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

        到目前为止，在阐明具有氧杂环苯并杂环化合物的天然产物的生物合成途径时，已经发现了几种具有合成氧杂环苯并杂环化合物催化活性的酶。例如，一种依赖黄酮类单氧酶XimD催化形成苯并呋喃骨架。在与SnoaL-like环化酶XimE的协作下，XimD还可以以不同的反应模式传递苯并吡喃环。此外，发现BLAP（芽孢杆菌碱性蛋白酶）和BSA（枯草芽孢杆菌α淀粉酶）具有将水杨醛衍生物转化为一系列香豆素和2H-色酮的能力，BSA还可以催化从2-羟基香豆素制备2-氨基-4H-色酮衍生物。然而，这些方法主要侧重于合成苯并呋喃和苯并吡喃衍生物，对其立体结果关注不多。由于已阐明的天然酶的严格反应和底物特异性，尚未开发通过生物催化合成其他复杂的手性氧杂环苯并杂环化合物，如天然产物瑞毕特氏叶斑病菌D中的苯氧杂环骨架。近来，新型生物催化已经成为制备有价值的手性产物的绿色和强大策略，其中手性氧杂环苯并杂环化合物是制药行业中重要的结构基元。然而，通过自由基媒介方法不对称合成这些化合物是具有挑战性的。因此，他们开发了一种新型不对称自由基媒介的光酶催化合成策略，通过对黄酮依赖的“烯”-还原酶GluER的结构引导工程，实现了高产率和高立体选择性地合成具有不同苯并环的苯氧杂环酮、色酮和茚酮。此外，这些结果得到了机制实验的有力支持，揭示了这一光酶催化过程涉及电子供体-受体复合物的形成、单电子转移和氢原子转移。因此，他们为高效的化学酶催化合成重要的生物活性药物的手性骨架提供了一种替代的绿色方法。

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标题：Photoenzymatic Enantioselective Synthesis of Oxygen- Containing Benzo-Fused Heterocycles

作者：Changtong Zhu,  Zhenbo Yuan,* Zhiwei Deng, Dejing Yin, Yan Zhang, Jingwen Zhou,* and Yijian Rao*

链接：https://doi.org/10.1002/anie.202311762