ピログルタミン酸誘導体をキラルテンプレートとする重水素標識アミノ酸の不斉合成

• Project/Area Number: 09740480
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Organic chemistry
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 大場 真 東海大学, 開発工学部, 講師 (10246077)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1998: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1997: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 重水素標識 / アミノ酸 / 不斉合成 / キラルテンプレート / ピログルタミン酸 / グルタミン酸 / プロリン

Research Abstract

核磁気共鳴(NMR)法を用いる蛋白質の構造解析において側鎖の位置・立体選択的重水素標識は極めて有効であり、帰属の確定したプロキラルな水素、メチル基などのシグナルをプローブとして結合定数、NOEなどの構造情報を抽出することが可能である。しかし、アミノ酸のαおよびβ位の不斉重水素標識が比較的よく研究されているのに対し、γ位以降の選択的重水素標識に関する報告は殆どない。本研究では重水素標識ピログルタミン酸誘導体をキラルテンプレートとして用いる長鎖アミノ酸の不斉重水素標識を目的とした。
昨年度の検討により、4-ヒドロキシプロリン1を出発原料とする重水素標識ピログルタミン酸の合成および[3,4-D_2]グルタミン酸、[3,4,5-D_3]プロリンへの変換を達成した。本年度はメチル基やシアノ基の導入によるロイシン、リジンの合成を検討した。化合物1から容易に誘導可能な4-オキソプロリン2のエノールトリフラートと有機銅試薬とのカップリング反応により立体選択的にC-4へメチル基を導入した後、オレフィンの重水素化、C-5の酸化はより4-メチルピログルタミン酸誘導体3を合成した。ラクタム3を開環した後、末端カルボキシル基を還元的に重水素化することにより[3,4,5,5,5-D_5]ロイシンを合成した。一方、末端カルボキシル基の官能基変換の際、ヨウ化ノルバリン誘導体を経由することを利用し、シアノ化および水素添加を行い[3,4-D_2]リジンを合成することに成功した。

Research Products

• [Publications] M.Oba: "Stereoselective Deuterium-Labelling of Diastereotopic Methyl and Methylene Protons of L-Leucine" Tetrahedron Lett.39. 1595-1598 (1998)
• [Publications] M.Oba: "Stereoselective Synthesis of Deuterium-Labeled Proline Using 4-Hydroxy-L-proline as a Chiral Template" Jpn.J.Deuterium Sci.7(1). 31-36 (1998)
• [Publications] M.Oba: "Stereo-Divergent Synthesis of L-threo-and L-erythro-[2,3-^2H_2]Amino Acids Using Optically Active Diketopiperazine as a Chiral Template" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 1275-1281 (1998)
• [Publications] M.Oba: "Synthesis and Reaction of S-Trimethylsilylmethyl Carbonimidodithioate Derivatives:Synthetic Equivalent of Thiocarbonyl Ylide" Heterocycles. 50(1). 195-201 (1999)
• [Publications] M.Oba: "Synthesis of[3,4-D_2]Lysine Using Deuterated Pyroglutamate Derivative as A Chiral Template" Jpn.J.Deuterium Sci.8(1)(印刷中). (1999)
• [Publications] M.Oba: "Asymmetric synthesis of L-proline regio-and stereoselectively labeled with deuterium" Tetrahedron:Asymmetry. 10(印刷中). (1999)
• [Publications] T.Terauchi: "Stereoselective Synthesis of Deuterium-Labeled Glutamic Acid" Bull.Sch.High-Tech.Tokai Univ.6. 213-220 (1997)
• [Publications] M.Oba: "Autoxidation of 9,10-Dihydro-9-silaanthracene Derivatives" Bull.Sch.High-Tech.Tokai Univ.6. 221-229 (1997)
• [Publications] M.Oba: "Synthesis and Reaction of N-Trimethylsilylmethylisothiourea Derivatives as Aminonitrile Ylide Equivalents" Heterocycles. 45. 1405-1410 (1997)
• [Publications] M.Oba: "Stereoselectives Sythesis of (2S,3S,4R,5S)-Proline-3,4,5-d_3" Tetrahedron Lett.38. 5515-5518 (1997)
• [Publications] M.Oba: "Reaction of N-Trimethylsilylmethyliminodithiocarbonate with Carbonyl Compounds:Synthetic Equivalent of Alkylthionitrile Ylide" Heterocycles. 45. 1913-1919 (1997)