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1 n l a n - E r l i J g B ä c k v a l B g a r a n G r o u p M e e t i n J r o t h a n L o c k n e n a e t t e r e o s p e c i f i c i t y i n S a c h s t e p f r o m S M t o P d n 1 9 4 7 . H e r e c e i v e d r i s P h D f r o m t h e E a - J n l i n g B ä c k v a l l w a s b o r n i n M a l u n g , S w e d e n , i h 5 u n d e r t h e g u i d a n c e o f P r o f . B . Å k e r m a r k . R o y a l I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y , S t o c k h o l m , i n 1 9 7 n t a n s m e t a l a t i o n - - g e r e r a l l y w i t h r e t e n t i o n o f f t e r p o s t d o c t o r a l w o r k ( 1 9 7 5 - 1 9 7 6 ) w i t h P r o f . K . B . S h a r p l e s A a t M a s s a c h u s e t t s I n s t i t u t e s ) 7 9 1 C C S C J ( 5 P - R o t g H - R d a k s i n k e T a g i l g n u K ( y g o l o n h c e T f o e t u t i t s n I l a y o R e h t t a y t l u c a f e h t d e n i o j e h , y g o l o n h c e T P - R o t d P - R ( T L 1 9 7 5 ) b g ö g s k o l a n ) . H e w a s a p p o i n t e d P r o f e s s o r o f O r h a n i c C h e m i s t r y a t U p p s a l a U n i v e r s i t y i n 1 9 8 6 . P r o f e s s o r o f O r g a n i c e e i s c u r r e n h t l y I n 1 9 9 7 h e m o v e d t o S t o c k h o l m U n i v e r s i t y w h e r ( I I ) c o m p l e x e s w i t h a l k e n e s , 1 , 3 - d i e n e s P d d C e m i s t r y . H e i s a m e m b e r o f t h e R o y a l S w e h i s h A c a d e m y o f S c i e n c e s a n d t h e F i n n i s h l A c a d e m y o f ) " n o i t a - d P - c u N " s n a r t ( k c a t t a i a n r e t x e : s e l h p o e l c u n C d e z i l i b a t s d n a , O , N , l C - l a t e m - n o i t i s n a r t e d u l c n i s t s e r e t n i h c r a e s e r t n e r r u c s i H . s r e t t e L d n a e c n e i S X a c s , b i l o m i m e t i c o x i d a t i o n s , a n d e n z y m e c e h e m i s t r y . y z d o r g a n i c t r a n s f o r m a t i o n a t f o d a t i v e c l e a v a g e o i P d - C s i g m a b o n d s x - - g e n e r a n l y w i t h i n v e r s i o : e . g . S - 2 d i s p l a c e m e n t b y C l l N a c i r e m i h c n a . g . e : e l b i s s o p s i n o i t n e t e r , r e v e w o h - - h P f o e c n a t s i s s r 3 v e r 3 3 0 p a p e o s , h - i n d e x : 5 i n e d . o f M o d e r n O x i d a t i o M e t h o d s ( W l e y 2 0 0 4 ) i o i t a d a l l a p l y r a - s i c ) a ( f o n o i t a r t s u l l i g n i r u d e c n a t s i s s a c r e m i h c n a ) b ( d n a n a T l a v k c a B l l i t n e s s E e h n g u n u s u a l r e t e n t i o n ) : o v e r a l l r e s u l t i s c i s - 1 , 2 i v o x i d a t i v e c l e a v a g e i ( g t i c n u f i d - 2 , 1 o n a l i z a t i o n o f a l k e n e s e c o i t l n u f i d - 4 , 1 s e n n i d - 3 , 1 f o n o i t a z i a n e r g o a d y h e r n s f t r l u t i o n c i t e n i k c i m a e n y d s r o c m e f s n a r t n o r t r e l e p e t s i t l u r a p e e p ( s n e i d - 3 , 1 - l y n o f l u s f o e s ) d n u r e p p i o c ( ) s y l a t a c s p N O - - P h g a v e u s u a l 2 n e r s i o i v p r o d u c t n : m s i n a B a c k v a l l ' s k e y e x p e r i m e n t f o r e l u c i d a t i n g W a c k e r m e c h d h g h [ C u C l ] & [ L i C l ] t o g e t o x i d a t i v e c l e a v a g e ( i n s t e a i 2 c f b - e l i m i n ) ; s i n c e C u C l o l e a v a g e o f P d - C p r o c e e d s 2 i w r t h i n v e s i o n , p r e c e d i n g h y d r o x y p a l l a d a t i o n m u s t h a v e l a 2 , 1 f o s e - p m a x e w e f z i l a n o i e c n u f i d b e n t r a n s e t o n ( n o i t a t f d z a i r i m o r i n e e m e r g e s a o m o r b ) e n i m f o e n e i d / e n e k l a : o " n i t a - d P - N u " X l l a r e v o l t n e m e c a l p s i d t u N u e r " N u - P d - a t s n o i " * X Y s t a c i s r 1 , 3 - 1 , n o i s r e v n i n 2 r o : A 1 r o 2 , 1 s - s n r 3 t e n t i o n a r t n a r t , e t 3 , s i c 1 r o n o i s r e v n i 2 , 1 - s n a r : B s r e t e n t i o n c c i s - 1 , 2 o r 1 , 3 i

2 n l a n - E r l i J g B ä c k v a l B g a r a n G r o u p M e e t i n J k n e r o a t h a n L o c n t r e o c o n t r o l a s a f u n c t i o n e o f l i g a n d c o n c e n t r a t i o n : s f g n i t s i x e - e r p e : e m o c t u o l a c i m e h c o e r e t s s e c n e u l f n i o s l a y t i l a n o i t c n , u s r u o c f o i n m e e b n a c s e l i h p o e l c u e d i r d y h - b , d e n u t y l e t a i r p o r p p a e r a s n o i t l d n o c f i , d n a , d e y o o t h e r t y p e s o f c a r b o n p : l i m i n a t i o e c a n o c c u r n o s l a s e l i h p o e l c u n m o t a o r e t e h d e r e h t e t , y l g n i s i r p r u s t o n : k r o w t p e - p r o g r a m s u b s t r a t e f o r s u b s e q e n r c h e m o s e l e c t i v e t r a n s f o r m a t i o n s : h S y n t h e s i s ! o G . e l o r r y p l y z n e b - N o t e n e i d a t u b t r e v n o c , p e t s e n o n I : e g n e l l a c

3 n l a n - E r l i J g B ä c k v a l B g a r a n G r o u p M e e t i n J r o t h a n L o c k n e n a n i c K i n e t i c R e s o l u t i o n ( D K R ) = m D y a c m i z a t i o n c o u e l e d w i t h K R a r p : m a x y i e l d 5 0 % ; b u t D K R : m a x y i e l d 1 0 0 % K R 9 d : B a c k v a l l r e p o r t e 9 " c o m b o c a t a l y s i s " 1 7 u o m p l e x & c l i p a s e ) R ( - - > f a s t r a c e m i z a t i o n , l i p a s e - R o m p a t i b l e u c S F i n e C h e m i c a l s p r M d u c e s e n a n t i o p u r e D o l c o h o l s o n t o n s c a l e v i a D K R a r c d o n o l s : A y - - t B u O c d i s p l a c e s C l a l i g a n d , t . s r o p e n y l a c e t a t e m a y b e u s e d i f H ; s o u r c e i s i n c o r p o r a t e d s l o h o c l a f o R K D r o f p o c A O 4 H 6 C l C - p i 2 a i n i t i a t i n g c e t a l y t i c c y c l e y z n s b i d e n i m a f o R K D r o e t a n o b r a c l f a t a l y s t s : R a c e m i z a t i o n c a e f o r e x t e r n a l b a s e e n o n ; t s y l a t a c n o i t d z i m e c a r r o i r e p u s a s i t s y l a a c u R o ' v h S t a c t i n g a s b a s e ) ( d i s s o c i a t e s i n t o R u - 1 8 e a n d R u - 1 6 e , t h e l a t t e r n f 2 ° a l c o h o l s a t R T ( f a s t e s t t o d a t e ) B a c k v a l l r e c e n t l y i n t r o d u c e d o e w R u c a t a l y s t s , e n a b l i n g D K R : L i p a s e s & 2 ° a m i n e s , α - o r β - O H p h o s p h o n a t e s l i s , 1 ° e C A L B f o r 2 ° a l c o h o l s , d r t i n H O - β , s e d i z a H O - β , s l o i a t : ) d e t r o p e r n e e b o s l a s a h R K D - h c i n n a M m e d n a t ( R K D - l o d l a m e d n β s o h o c l a c i l y l l P S - C f o r 2 ° a , s l o h o c l a o l a h - l , s r e t s e H O - δ r o - γ r o - β r o - α o ) t a c . ' v h S ( c i t i s n o w p o s s i b l e t o a c ( e s s R ) o r ( S ) e n a n t i o m e r ( c h o o s e y o u r l i p a s e ! ) : d h e , C A L B i s u s e r t o e n h a n c e e e e r o m > 9 5 % t o > 9 9 % v i a h y d r o l y s i s f ' v t h S ( ) s y l a t a c o d o u n d e s i r e f e n a n t i o m e r

4 n l a n - E r l i J g B ä c k v a l B g a r a n G r o u p M e e t i n J r n t h a n L o c k n e o a m t l y t i c o x i d a t i o n u s i n g a e n v i r o n m e n t a l l y b e n i g n t e r a i n a l o x i d a n t s ( O C , H O d ) i s g r e a t l y f a c i l i t a t e 2 2 2 c e v i t a d i x o h t i w e l b i t a p m o c e r a d n a , ) I I ( d P r o f s d n a g i l t a e r g e r a s e d i x o f l u s d n a s e d i m a ( d i t i o n s ) n o e c i n c o r p o r a t i o n o f e l e c t r o n t r a n s f e r m y d i a t o r s i n t o a b a t a l y t i c s y s t e m . W h y ? a ! e l b i s s o p s i n o i t c u d n i c i r t e m m y s a i c i e n t / p r a c t i c a l . S q u e e z i n g i n y s t b t D i r e c t o x i d a t i o n y O s o r H a O l i c g e n e r a l l y n o t e f f f o 2 2 2 l T . e l b a r o v a f y l l a c i t e n i k e r o m O i H / h O o t t s y s a t a c m o r f r e f s n a r t - e s e k a m s M T E l a n o i t i d d a 2 2 2 r a t e , s e l e c t i v i t y , a n d p r a c t i c a l i t y f o r o x i d a t i o n o f o r g a n i c s u b s t r a t e s . t r a n s l a t e s t o e n h a n c e m e n t s i n c h r a l s u l f o x i d e H Q i r s ( l y , a f f o a d e d 7 % e e ) d h y b r i d H Q / C o ( p o r p h y r i n ) a c c e l e r a t e s e l e c t r o n t r a n s f e r b e t w e e n P d a n d O 2 ! F o r a d i e n e / P d / q u i n o n e / M L m / O p r o t o t y p i c a l " t r i p l e - c a t a l y t i c " s y s t e m , t h e r e a r e t e n ( 4 ) 2 t e r m o d y n a m i c a l l y f a v o r e d r e d o x r e a c t i o n s ; h o w h v e r , d u e t o s p e c i f i c i n t e r a c t i o n s , o n l y f o u r e a r e k i n e t i c a l l y f a v o r e d : - - O c o o r d t o M L m 2 o M L m c o - r d t o H Q - - - B Q c o o r d t o P d ( 0 ) o - P d ( I I ) c o - r d t o d i e n e e i f i d d o m ! e d e e n t o n Q B > - - ) n i r y h p r o p ( o C d f B c k v a l l ' s c h l o r i d e - a r e e W a c k e r p r o c e s s :

5 n l a n - E r l i J g B ä c k v a l B g a r a n G r o u p M e e t i n J k n e r o a t h a n L o c n y o r i d H Q / c h b a l t S c h i f f b a s e : b ) i r y h p r p ( o C / Q H d i r b y h n e h t s a e l p i c n i r p e m a s o o r t c e l e f o e t a r e v o r p m i > - - r e f s n a r t n p m i l d p r e a f o r N M O : j o h n p r o c e d u r e : m t n u p o n o r i g i n a l U p s i g n i f i c a n t i m p r o v e e ) C o 0 0 1 t a e M h P n i " p u o s t s y l a t a c " e r i t n e ( : s l o h o c l a f o n o i t a " b i o m i m e t i c " a e r o b i c o x i d n t i r t e m m y s a e b n a c a n u s e M T O o r V O ( ) ) c a c a ( a l s o w o r k s f o r a m i n e d e h y d r o g e n a t i o c , a n d c a n b e c o u p l e d w i h o r g a n o c a t a l y t i c a s y m m e t r i c M a n n i c h c 2 f n t e a d i s f l a v i n o g i l n s s e l p r a h S t i w d a h : o i t a d i x o f l u s e v i t c e l e s o m e h c n ( t ) i c i f f e , t s u b o r n n i v a l f d e i f i d o m e

6 J l l a v k c ä B g n i l r E - n a u B n i e e M p g o r G n a r a t o c k n e r J n a t h a n L o s p e t s 8 r ) 2 ( n a f o r m a l T S o f p e r h y d 8 o h i s t r i o n i c o t o x i 1 1 C o r e y a r r i v e ( a t 2 v i a 3 ) d C 2 1 0 0 0 2 2 O 2 J ( h u s , a f o r m a l t T S b y B a c k v a l l )

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