Benzylic hydroxylation of aromatic compounds by P450 BM3

文献情報

出版日 2013-07-08
DOI 10.1039/C3GC40838H
インパクトファクター 10.182
著者

Katharina Neufeld, Jan Marienhagen, Ulrich Schwaneberg


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要旨

Cytochrome P450 BM3 monooxygenase from Bacillus megaterium and its variants are promising catalysts for organic synthesis. Aiming at the identification of variants for selective hydroxylation of functionalised aromatic compounds, the double mutant F87A L188C showed remarkably improved catalytic activity towards a set of tested toluene derivatives. The apparent catalytic efficiency of this variant towards the model substrate methyl 2-methoxy-3-methylbenzoate was 63.6 s−1 M−1, which is 535-fold higher compared to that of wild-type BM3. Furthermore, the double mutant selectively catalysed the benzylic hydroxylation of numerous toluene derivatives, especially in the presence of carbonyl- or carboxyl-functions that are directly attached to the aromatic ring. Preparative scale conversion resulted in efficient production of methyl 3-(hydroxymethyl)-2-methoxybenzoate (73% yield) which proved that F87A L188C is a suitable, efficient and sustainable catalyst for the introduction of benzylic hydroxyl groups in general.

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掲載誌

Green Chemistry

Green Chemistry
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Green Chemistry provides a unique forum for the publication of innovative research on the development of alternative green and sustainable technologies. The scope of Green Chemistry is based on, but not limited to, the definition proposed by Anastas and Warner (Green Chemistry: Theory and Practice, P T Anastas and J C Warner, Oxford University Press, Oxford, 1998). Green chemistry is the utilisation of a set of principles that reduces or eliminates the use or generation of hazardous substances in the design, manufacture and application of chemical products. Green Chemistry is at the frontiers of this continuously-evolving interdisciplinary science and publishes research that attempts to reduce the environmental impact of the chemical enterprise by developing a technology base that is inherently non-toxic to living things and the environment. Submissions on all aspects of research relating to the endeavour are welcome. The journal publishes original and significant cutting-edge research that is likely to be of wide general appeal. To be published, work must present a significant advance in green chemistry. Papers must contain a comparison with existing methods and demonstrate advantages over those methods before publication can be considered. For more information please see this Editorial. Coverage includes the following, but is not limited to: Design (e.g. biomimicry, design for degradation/recycling/reduced toxicity…) Reagents & Feedstocks (e.g. renewables, CO2, solvents, auxiliary agents, waste utilization…) Synthesis (e.g. organic, inorganic, synthetic biology…) Catalysis (e.g. homogeneous, heterogeneous, enzyme, whole cell…) Process (e.g. process design, intensification, separations, recycling, efficiency…) Energy (e.g. renewable energy, fuels, photovoltaics, fuel cells, energy storage, energy carriers…) Applications (e.g. electronics, dyes, consumer products, coatings, pharmaceuticals, preservatives, building materials, chemicals for industry/agriculture/mining…) Impact (e.g. safety, metrics, LCA, sustainability, (eco)toxicology…) Green chemistry is, by definition, a continuously-evolving frontier. Therefore, the inclusion of a particular material or technology does not, of itself, guarantee that a paper is suitable for the journal. To be suitable, the novel advance should have the potential for reduced environmental impact relative to the state of the art. Green Chemistry does not normally deal with research associated with 'end-of-pipe' or remediation issues.

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