university of groningen dna-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. recently, the...

13
University of Groningen DNA-based catalysis and micellar catalysis Rosati, Fiora IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below. Document Version Publisher's PDF, also known as Version of record Publication date: 2011 Link to publication in University of Groningen/UMCG research database Citation for published version (APA): Rosati, F. (2011). DNA-based catalysis and micellar catalysis. Groningen: s.n. Copyright Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons). Take-down policy If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim. Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum. Download date: 25-06-2020

Upload: others

Post on 18-Jun-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

University of Groningen

DNA-based catalysis and micellar catalysisRosati, Fiora

IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite fromit. Please check the document version below.

Document VersionPublisher's PDF, also known as Version of record

Publication date:2011

Link to publication in University of Groningen/UMCG research database

Citation for published version (APA):Rosati, F. (2011). DNA-based catalysis and micellar catalysis. Groningen: s.n.

CopyrightOther than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of theauthor(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons).

Take-down policyIf you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediatelyand investigate your claim.

Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons thenumber of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum.

Download date: 25-06-2020

Page 2: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

Chapter 7

Conclusions and perspectives

 

 

In this chapter an overview of the science developed  in this thesis  is reported and overall conclusions are drawn. Furthermore, the future perspectives are evaluated.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 3: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

Chapter 7 

   176 

7.1 Introduction  

In  the  last  decades, DNA’s  role  has  been  extended  beyond  that  of  the  genetic 

blueprint of life. Because of its unique features, it has found applications in several 

fields. For instance, it represents one of the most exciting tools in nanoscience: the 

near‐infinite  choice of  sequences  that bind  their  complementary partners  into a 

double  helix,  accordingly  to  precise  base‐pairing  rules,  has  allowed  for  the 

construction  of  precisely  programmed/controlled  architectures  and  innovative 

functional  systems.[1,2]  Moreover,  the  DNA  molecule  has  also  shown  great 

potential  in  synthesis  and  catalysis.[3‐7]  The  recently discovered  concept of DNA‐

based  asymmetric  catalysis[8‐10]  has  been  successfully  applied  to  several  metal 

catalyzed  reactions  in  water:  the  CuII‐catalyzed  Diels‐Alder,[8,9,11,12]  Michael 

addition,[13]  Friedel‐Crafts,[14]  syn‐hydration  of  enones[15]  and  fluorination 

reactions.[16] In this case, DNA is used, in combination with an achiral CuII complex, 

as  chiral  scaffold whose  chirality  is  transferred within  the products of  the metal 

catalyzed reaction (Figure 1). 

Figure  1.  Schematic  representation  of  the  DNA‐double  helix  and  of  the  DNA‐based 

asymmetric catalysis concept. 

Cu2+

NHN N

R

N

nN

O

O N

DNA

OO

R =

First Generation Ligands

Second Generation Ligands

+

N N  

The work  described  in  this  thesis  aimed,  firstly,  to  further  develop  the  general 

concept  of DNA‐based  asymmetric  catalysis.  The  research  efforts were  directed 

towards the optimization of the design and of the performance of the DNA‐based 

catalysts and, in particular, of those based on ligands of the first generation (Figure 

Page 4: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

Conclusions and perspectives 

      177 

1) in existing and novel reactivities, that is in the CuII‐catalyzed Diels‐Alder and syn‐

hydration  reactions.  Additionally,  it  was  attempted  to  provide  a  deeper 

understanding  about  mechanistic  aspects  of  the  successful  catalysts  in  those 

reactions. In the second part of the thesis, the focus was on the concept of micellar 

catalysis. Moreover,  efforts  have  been made  in  order  to merge  the  attractive 

features of both  the DNA‐based and micellar  catalysis  concepts,  resulting  in  the 

construction of a new DNA‐based micellar catalytic system. Since the attempts to 

achieve  enantioselective  micellar  catalysis  in  the  presence  of  DNA  were  not 

successful, a new design was introduced in the last part of the thesis. This implied 

the  use  of  DNA  in  a  modular‐assembled  micellar  system,  in  which  the  DNA 

molecule  acts  as  a  tool  to  vary  the  position  of  the  catalyst with  respect  to  the 

surface of a micellar aggregate, thus tuning its activity. 

 

7.2 Research overview 

In Chapter 1  the  concept of artificial metalloenzymes was  introduced  (Figure 2). 

Metalloenzymes  aim  to  combine  the  attractive  properties  of  homogeneous 

catalysis  and  biocatalysis, making  use  of  the  favourable  interactions  the  second 

coordination sphere provided by the biomacromolecule can confer to a transition 

metal catalyzed reaction.  

Figure 2. Schematic representation of the hybrid catalyst concept. 

 

 

 

 

This concept has been applied successfully to a variety of metal catalyzed reactions 

in water and  it represents the foundation of the DNA‐based asymmetric catalysis 

concept. In fact, the non‐covalent anchoring based on supramolecular interactions 

between  the metal  containing moiety  and  the  biomolecular  host,  used  in  the 

construction  of  artificial  metalloenzymes,  has  recently  found  one  of  its  most 

successful applications  in  the DNA‐based asymmetric catalysis approach which  is 

Page 5: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

Chapter 7 

   178 

the object of Chapter 2. Herein, a detailed kinetic  investigation of the DNA‐based 

catalysts  from  ligands  of  the  first  generation  (which  comprise  a metal‐binding 

domain linked through a spacer to a 9‐aminoacridine moiety) in the CuII‐catalyzed 

Diels‐Alder  reaction  in  water  between  aza‐chalcone  and  cyclopentadiene,  was 

provided (Figure 3).  

Figure 3. DNA‐based asymmetric CuII‐catalyzed Diels‐Alder reaction in water promoted by 

catalysts from ligands of the first generation. 

N

O

O N

N

OCu2+

NN

Cu2+

N N

O Ncat

a

d

Cu2+

NHN N

R

N

n

First Generation Ligands

 

The most  important  findings are  that  the  role of DNA,  in  this  case,  is  limited  to 

being a chiral scaffold; no rate acceleration was observed in the presence of DNA. 

This was  in  contrast with what  observed  for  catalysts  based  on  ligands  of  the 

second  generation  (which  bear  bipyridine‐type  ligands)  in  all  the  Lewis‐acid 

catalyzed  enantioselective  C‐C  bond  forming  reactions  investigated  so  far.  The 

differences are proposed to be related to the DNA microenvironment in which the 

catalyst  resides and where  the  reaction  takes place. Based on  the  results,  it was 

concluded that the design of the ligand is an important aspect in the development 

of hybrid catalysts. The observed enantioselectivity proved to be highly dependent 

on  the  DNA‐sequence;  the  optimal  DNA‐sequence  for  obtaining  high  enantio‐

selectivities was identified (oligonucleotide containing alternating GC nucleotides). 

Finally, DNA  has  been  shown  to  interact with  the  CuII  complex  to  give  a  chiral 

structure.  

Chapter  3  describes  the  optimization  of  the  DNA‐based  catalyst  design  using 

ligands of  the  first  generation  in  a novel  reaction:  the DNA‐based CuII‐catalyzed 

Page 6: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

Conclusions and perspectives 

      179 

asymmetric syn‐hydration of enones. A comparison with the Diels‐Alder reaction is 

reported  (Figure 4). The optimization of  the design  resulted  in a maximum ee of 

83%  in  the hydration  reaction and 75%  in  the Diels‐Alder  reaction which are  the 

highest enantioselectivity observed with  these  catalysts  in  the  two  reactions,  so 

far. Moreover, some guidelines for the design of the ligands of the first generation 

were  formulated:  in  order  to  obtain  high  selectivities  and  reactivities  a  short 

spacer  between  the metal  binding  domain  and  the  DNA  interacting  moiety  is 

required;  2‐aminomethylpyridine  is  the  preferred  metal  binding  moiety;  the 

highest  enantioselectivities  are  achieved with  ligands where  R’  is  an  arylmethyl 

group bearing electron donating  substituents  (Figure 1). By comparison with  the 

DNA‐based catalytic Diels‐Alder reaction using the same st‐DNA/Cu2+‐L catalysts, it 

was  concluded  that  the  observed  enantioselectivity  in  the  hydration  reaction  is 

probably not the result of selective shielding of one π face of the enone. Instead, it 

was proposed that the structure of the  ligand  is  important to position and orient 

the  substrate  bound  CuII  complex  optimally with  respect  to  the  structured  first 

hydration layer of the DNA and that the DNA directs the H2O nucleophile for attack 

to one preferred π  face of  the enone. This study clearly underlines  the potential 

power of the second coordination sphere in enantioselective catalysis. 

Chapter 4 provides a kinetic and  sequence dependence  study of  the DNA‐based 

CuII‐catalyzed  asymmetric  syn‐hydration  of  enones  using  catalysts  based  on  the 

first generation  ligands. Based on the observed kinetic solvent  isotope effect and 

on  the  proton  inventory  experiment,  which  showed  that  only  one  proton  is 

involved in the rate determining step of the reaction, a concerted mechanism was 

suggested.  Efforts  to  improve  the  observed  enantioselectivity  showed  that  se‐

quences rich  in consecutive A/T bases or containing ATAT/TATA central segments 

are responsible for higher enantioselectivity in D2O (up to 82%). 

Probably, in this case, the network of water molecules of the first hydration layer is 

responsible for directing the CuII complex preferentially at the minor groove of the 

AT  regions.  In  the CuII‐catalyzed Diels‐Alder  reaction, by using  the  same  type of 

catalysts, a preference  for the GC rich sequences was  found  (Chapter 2). Circular 

dichroism  on  a  small  series  of  synthetic  oligonucleotides  suggests  that  high  ee 

values are related to a non‐classical conformation of the DNA.  In the presence of 

Cu(II) alone, both enantiomers of the product can be obtained depending on the 

DNA‐sequence. 

 

Page 7: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

Chapter 7 

   180 

Figure  4.  DNA‐based  CuII‐catalyzed  Diels‐Alder  and  syn‐hydration  of  enones  reactions 

using catalysts from ligands of the first generation. 

 

Finally,  labeling  experiments  in  deuterium  oxide  showed  that  in  the  case  of 

substrate 4a (Figure 4) the reaction  is diastereoselective;  in case of the substrate 

carrying  a methyl  group  on  the  β‐position,  both  diastereoisomers  are  obtained. 

However  at  present  it  is  unclear  if  this  means  that  the  diastereoselectivity  is 

substrate dependent or if other processes are involved. 

In the second part of the thesis, we  focused on the concept of micellar catalysis. 

The  use  of  Lewis  acids  in  combination  with  surfactant  molecules  which  form 

micellar aggregates under defined conditions, can lead to an increase of the rate of 

a  chemical  reaction.  Recently,  the  concept  of  Lewis  acid‐surfactant  combined 

catalysts  (LASCs)  for  several  Lewis‐acid  catalyzed  reactions  in  water,  was 

introduced.  In  Chapter  5  an  extension  of  this  concept  is  presented.  The  study 

reported  revealed a dramatic acceleration of  the  copper  catalyzed Friedel‐Crafts 

reaction  in water  in  the  presence  of  an  anionic  surfactant  (SDS)  (Figure  5).  The 

extremely short reaction times, the easy work up and the good product yields are 

the  main  advantages  of  this  approach.  The  immediate  step  to  follow  in  the 

research would be to develop enantioselective versions of the Lewis‐acid catalyzed 

reactions in a micellar medium. 

Page 8: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

Conclusions and perspectives 

      181 

Figure 5. CuII‐catalyzed Friedel‐Crafts reaction in water in the presence of SDS aggregate. 

 

In Chapter 6  the design of a DNA‐based micellar catalytic system was presented. 

The  aim was  to  combine  the  excellent  enantioselectivities  obtained  using DNA‐

based  catalysts with  the  rate  acceleration  observed  for  several metal  catalyzed 

reactions in water in the presence of surfactants. Since this initial approach proved 

unsuccessful, an alternative design (Figure 6 a, b) was proposed in which DNA was 

used as a tool to vary the position of the catalyst with respect to the surface of a 

micellar aggregate formed by a surfactant molecule (in the present case SDS), thus 

tuning its activity.  

Figure 6. Control of chemical reactivity by positioning of the catalyst in the system. 

  a)  b) 

 

For the CuII‐catalyzed Diels‐Alder reaction the results are encouraging: a significant 

difference  in  reactivity  between  the  two  designs  (Figure  6)  was  observed. 

Surprisingly,  this  was  in  contrast  to  what  was  observed  for  the  Friedel‐Crafts 

reaction:  in  this case, only a small difference exists between  the  two designs. By 

Page 9: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

Chapter 7 

   182 

optimization  of  the  design  (DNA‐sequence  and  length  of  the  oligonucleotide 

strands) it might be possible to achieve larger the difference in reactivity.  

7.3 Future prospects

7.3.1 DNA-based asymmetric catalysis 

In view of the  impressive progress that has been achieved  in this  field  in the  last 

years, it is expected that the field of hybrid enzymes will live up to its promise and 

demonstrate  that  the best of  the homogeneous catalysis and biocatalysis worlds 

really can be combined. It has been shown that the second coordination sphere in 

the  artificial  metalloenzymes  has  great  potential  for  synthetic  applications, 

affecting multiple parameters of a chemical reaction (vide supra). However, most 

synthetic chemists will likely still be hesitant to use an artificial metalloenzyme for 

their  reactions.  One  important  reason  is  that  for  almost  all  enantioselective 

transformations  reported  to  date,  good  alternatives  using  conventional 

approaches, such as homogeneous or biocatalysis, are available even  though  the 

DNA‐based  catalytic  reactions  can  be  competitive  with  their  ‘‘conventional’’ 

analogues, both in terms of practicality and cost. The DNA‐based catalysis concept 

has  proven  to  be  really  versatile  and  recently,  as  the  syn‐hydration  of  enones 

demonstrates, it has started to address some of the challenges in enantioselective 

catalysis  for which  there  are  no  solutions  available  in  conventional  asymmetric 

catalysis,  thereby  making  full  use  of  the  clear  advantages  that  the  second 

coordination  sphere  has  to  offer.  Of  course,  challenges  exist  and  further 

improvements can be foreseen. 

It  is  likely  that other novel  reactivities and  selectivities  can be  found. The 

new  procedures  developed  for  selective  transformations  under  mild 

conditions  in water can represent a valuable starting point.[17] Next step to 

follow would imply developing conjugate additions of other small molecule 

or  hetero‐aromatic  nucleophiles,  hydrolysis  reactions,  enantioselective 

protonation  in  water,  intra/intermolecular  reactions.  Alternatively,  in 

addition to Lewis‐acid catalyzed reactions, also hydrogenations or oxidation 

reactions could be envisioned. Potential complications associated to the use 

of DNA may be the possibile oxidation of DNA itself, with consequent strand 

scission[18‐20]  albeit,  oxidations  in  the  presence  of  DNA  are  not  unprece‐

dent.[21]  Also,  the  strong  coordination  of  DNA  bases  to  the  metal  ions 

Page 10: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

Conclusions and perspectives 

      183 

commonly  used  in  catalysis[22]  could  represent  a  problem;  however,  this 

might be overcome by appropriate choice of ligands and DNA structure.  

The  substrates  for  DNA‐based  asymmetric  catalysis  can  be  easily 

synthesized  in one step from commercially available compounds and easily 

purified;  moreover,  the  imidazole  moiety  is  readily  removed  from  the 

products.[23] However,  in order to make the DNA approach more attractive 

for  synthetic  applications,  the  substrate  scope  should  be  expanded.  The 

choice  of  the  substrates  in  the  DNA‐based  asymmetric  catalysis  was 

dictated by the necessity of having a bidentate coordination site in order to 

compete with water for coordination to copper(II). It would be desirable to 

employ  monodentate  substrates:  ketones,  aldehydes,  esters,  carboxylic 

acids. This might be achieved by using different metals with increased Lewis 

acid character and higher value of exchange rate with water molecules than 

copper (II) in order to make the metal available for binding the substrate.[24] 

Many  successful  examples  of  catalyzed  reactions  of  monodentate 

substrates  in aqueous  solvents are  reported using  scandium(III)  triflate,[25] 

which therefore can be the metal of choice. 

Since  the  solubility  of many  of  the  reagents  in water  is  poor,  the  use  of 

surfactants  forming micelles  or  of  organic  cosolvents,  can  be  envisioned. 

The compatibility of DNA‐based catalysts up to 30% of organic solvent in the 

reaction  mixture  has  been  recently  demonstrated.[21]  Eventually,  for 

reactions which are  incompatible or only partly  compatible with water as 

solvent, it would be possible to still make use of the advantages provided by 

the  DNA  molecule  and  to  perform  DNA‐based  catalysis  in  pure  organic 

solvent  by  using  cationic  surfactant  to  precipitate  DNA  with  and  by  re‐

dissolving the collected complex in organic solvents.[26] 

For  some  reactions,  the  recycling  of  the  catalyst  at  low  catalyst 

concentrations  and  in  presence  of  synthetic  oligonucleotides  should  be 

optimized  (i.e.  in  the Friedel‐Crafts  reaction with  recycling, at  low concen‐

tration of catalyst loss in enantioselectivity was detected).[9]  

Finally,  conversion  and  enantioselectivity  can  be  improved  in  some 

reactions,  especially when  catalysts  from  the  first  generation  ligands  are 

involved.  Improvements  in  the  structure  of  the  ligand  and  appropriate 

Page 11: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

Chapter 7 

   184 

choice  of  the  DNA  oligonucleotides  via  combinatorial  or  evolutionary 

approaches could be helpful.  

Further  research efforts  should be directed  to address mechanistic  issues. 

Still, the prediction of the accommodation, binding and conformation of the 

ligand‐bound  copper  within  the  DNA  helix  is  uncertain  as  well  as  the 

mechanism  of  transfer  of  chirality  from  DNA  double  helix  within  the 

products of  the  catalyzed  reaction on  study. The  correlation between  the 

structure  of  the  ligands  of  both  first  and  second  generations  and  the 

outcome of the reactions investigated has still to be rationalized. Especially 

for  the  recently  discovered  syn‐hydration  of  enones,  several  challenges 

exist. For  instance, the next step to follow would be try to understand the 

origin of the Re‐face addition so that would be also possible to increase the 

selectivity factor. Moreover, it would be interesting to understand why with 

the  same  catalytic  species  (copper  complex  from  ligands  of  the  second 

generation)  a  different  preference  for  DNA  bases  (sequence  selectivity) 

exists depending on the reaction (Diels‐Alder and asymmetric syn‐hydration 

reactions);  also,  the  possibility  of  obtaining  both  enantiomers  of  the 

hydration  product  in  presence  of  st‐DNA  and  Cu(NO3)2  alone  should  be 

further investigated. 

In conclusion, DNA‐based asymmetric catalysis  is rapidly emerging as a promising 

new  concept  in  catalysis.  Surely,  the  unique  features  provided  by  the  DNA 

microenvironment  to  the  catalysis will  encourage  further  advances  in  this  field, 

leading to the discovery of novel asymmetric reactivities in aqueous environment. 

Moreover, the efforts towards the elucidation of the mechanism of stereocontrol 

and enantioselectivity of DNA‐based catalysis, will give a significant contribution to 

the mechanistic understanding of enzymatic catalysis.  

 

7.3.2 DNA-based asymmetric micellar catalysis 

The construction of the DNA‐based micellar system described  in Chapter 6, relies 

on the advantages presented by the modular assembly approach. Among these are 

the  facile  assembly  by  hybridization,  the  covalent  functionalization  of  the 

oligonucleotides which allows for the control of the  location and the geometry of 

the catalyst, the easy optimization by  judicious design of the DNA strands, etc.  In 

the presence of surfactant molecules, by different positioning of the catalyst with 

Page 12: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

Conclusions and perspectives 

      185 

respect  to  the  surface  of  the  resulting  aggregate, we  expected,  based  on what 

previously observed (Chapter 5), tuning of  its activity. The close contact between 

the  reaction  partners  at  the  micellar  surface  would  ensure  high  reactivity;  by 

contrast,  the positioning of  the catalyst  further away with  respect  to  the surface 

where  the  reaction  is  expected  to  occur  more  efficiently,  would  cause  lower 

reactivity. This hypothesis was revealed to be true for the CuII‐catalyzed Diels‐Alder 

reaction, while almost no differences were observed in the Friedel‐Crafts reaction. 

The optimization of  this system  in order  to make  this differences more dramatic 

could be achieved by changing the  length of the oligonucleotides or the length of 

the spacer connecting the  ligand‐bound catalyst to the DNA strand. Alternatively, 

finding non‐charged surfactant molecules which also could give acceleration of the 

reaction,  can  be  useful  reducing  the  complications  due  to  the  electrostatic 

repulsion  between  DNA  and  negatively  charged  surfactant.  Exploring  other 

reactivities for this system is imperative especially in view of the ultimate goal that 

would  imply,  by  appropriate  choice  of  the  catalyst,  to  build  a micellar  system 

which, mimicking  the  living  cell,  can  allow  for  performing  different  reactions  in 

different environments simultaneously, based on the affinity of the substrates for 

a more apolar/polar medium.  

 

7.4 References

[1]   a) N. C. Seeman, Nature 2003, 421, 427‐431; b) N. C. Seeman, Chem. Biol. 2003, 

10, 1151‐1159. 

[2]  F. A. Aldaye, A. L. Palmer, H. F. Sleiman, Science 2008, 321, 1795‐1799. 

[3]  R. R. Breaker, G. F. Joyce, Chem. Biol. 1994, 1, 223‐229. 

[4]  S. A. McManus, Y. F. Li, Molecules 2010, 15, 6269‐6284. 

[5]  D. A. Baum, S. K. Silverman, Cell. Mol. Life Sci. 2008, 65, 2156‐2174. 

[6]  M. Chandra, S. K. Silverman, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2936‐2937. 

[7]  S. K. Silverman, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 7180‐7201 

[8]  G. Roelfes, B. L. Feringa, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 3230‐3232. 

[9]  G. Roelfes, A. J. Boersma, B. L. Feringa, Chem. Commun. 2006, 635‐637. 

[10]  A.  J. Boersma, R. P. Megens, B. L. Feringa, G. Roelfes, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 

2083‐2092. 

Page 13: University of Groningen DNA-based catalysis and micellar ... · a chemical reaction. Recently, the concept of Lewis acid‐surfactant combined catalysts (LASCs) for several Lewis‐acid

Chapter 7 

   186 

[11]  F. Rosati, A. J. Boersma, J. E. Klijn, A. Meetsma, B. L. Feringa, G. Roelfes, Chem. Eur. 

J. 2009, 15, 9596‐9605.  

[12]  a) A.  J. Boersma, B. L. Feringa, G. Roelfes, Org. Lett. 2007, 9, 3647‐3650; b) A.  J. 

Boersma, J. E. Klijn, B. L. Feringa, G. Roelfes, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11783‐

11790. 

[13]  a) D. Coquière, B.  L.  Feringa, G. Roelfes, Angew. Chem.  Int. Ed. 2007, 46, 9308‐

9311; b) E. W. Dijk, A.  J. Boersma, B.  L. Feringa, G. Roelfes, Org. Biomol. Chem. 

2010, 8, 3868‐3873. 

[14]  A. J. Boersma, B. L. Feringa, G. Roelfes, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 3346‐3348. 

[15]  A.  J. Boersma, D. Coquière, D. Geerdink, F. Rosati, B. L. Feringa, G. Roelfes, Nat. 

Chem. 2010, 2, 991‐995. 

[16]  N. Shibata, H. Yasui, S. Nakamura, T. Toru, Synlett 2007, 1153‐1157. 

[17]  U.  M.  Lindström  in  Organic  Reactions  in  Water:  Principles,  Strategies  and 

Applications, Blackwell, Oxford, 2007. 

[18]  D. S. Sigman, A. Mazumder, D. M. Perrin, Chem. Rev. 1993, 93, 2295‐2316. 

[19]  Q. Jiang, N. Xiao, P. Shi, Y. Zhu, Z. Guo, Coord. Chem. Rev. 2007, 251, 1951‐1972. 

[20]  G. Roelfes, M.  E. Branum,  L. Wang,  L. Que,  Jr., B.  L.  Feringa,  J. Am. Chem.  Soc. 

2000, 122, 11517‐11518.  

[21]  P. Travascio, Y. Li, D. Sen, Chem. Biol. 1998, 5, 505‐517.  

[22]  N. Hud in Nucleic Acid‐Metal Ion Interactions, RSC, Cambridge, 2009, Ch. 2. 

[23]  a) D. A. Evans, K. R. Fandrick, H.  ‐J. Song, K. A. Scheidt, R. Xu,  J. Am. Chem. Soc. 

2007, 129, 10029‐10041  ; b) D. H. Davies, J. Hall, E. H. Smith, J. Chem. Soc. Perkin 

Trans. 1 1991, 2691‐2698. 

[24]  S. Kobayashi, S. Nagayama, T. Busujima, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8287‐8288. 

[25]  S. Kobayashi, Eur. J. Org. Chem. 1999, 15‐27. 

[26]  K. Tanaka, Y. Okahata, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 10679‐10683.