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Catalytic triazophosphorine in tandem intermolecular and intramolecular dehydration of peptide formation and transformation

Research Project

Project/Area Number 18F18339
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Review Section Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

斎藤 進  名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 教授 (90273268)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) BAGAL DATTATRAYA  名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2018-11-09 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords環状トリホスファゼン / ATP模倣 / 脱水縮合 / アミド / ペプチド / オキサゾリン / 分子触媒 / 有機触媒 / ATP / アミノ酸 / ホスファゼン触媒 / カルボン酸 / アミン / 有機分子触媒 / フォスファゼン触媒 / 脱水
Outline of Annual Research Achievements

概ね順調に研究は進行し、所定の成果を得た。まずcatecholを3分子配位子としてもつ6員環状トリホスファゼンを触媒量用いる芳香族カルボン酸と各種アミンとの脱水縮合反応は円滑に進行し、所望のアミド化合物を高収率で得た。本反応の機構を明らかにするために、31P NMRや1H NMRで反応経過を時間毎に追跡し詳細に調べた結果、6員環状トリホスファゼン骨格が徐々に分解し、cyclic catechol phophate (CCP)骨格へと誘導されることを突き止めた。元の6員環状トリホスファゼンは化学量論量の反応剤として脱水縮合反応を促進するが、続いてその分解の結果得られるCCPが脱水縮合反応を促進する触媒として機能していることが強く示唆された。すなわち、2段階の反応機構が働いている。そのような稀にみる反応機構が明らかになったことで新しいアミド基形成法を提案できた本成果は、特集号「最新のアミド合成法」の招待論文としてSynthesis 2020に掲載された。続いて、本成果を20種類の異なるC末保護アミノ酸と20種類のN末保護アミノ酸の脱水ペプチド合成へと展開した。理論的には20 x 20 = 400種類の組み合わせでペプチド形成反応を行う必要があるが、その中で特徴的な組み合わせを100種類選び反応させたところ、そのいずれにおいても中程度から高収率で対応するジペプチドを得ることに成功した。本法を用いれば、トリペプチドやテトラペプチドの合成も可能である。現在本成果の整理とまとめは最終段階にあるため論文執筆中であり、完成し次第、近日中に投稿する予定である。また同様の6員環状トリホスファゼン化合物を触媒量用いて、様々なN-(2-hydroxyethyl)amide類の分子内脱水環化反応によるオキサゾリン合成にも成功し、その成果は現在ACS Catalに投稿中である。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Tris(o-phenylenedioxy)cyclotriphosphazene as a Promoter for the Formation of Amide Bonds Between Aromatic Acids and Amines2020

    • Author(s)
      Saito Susumu、Movahed Farzaneh Soleymani、Sawant Dinesh N.、Bagal Dattatraya B.
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: 52 Issue: 21 Pages: 3253-3262

    • DOI

      10.1055/s-0040-1707174

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TAP(catecholate)3 as Promoter for Amide Bond Formation between Aromatic Acids and Amines2020

    • Author(s)
      Farzaneh Soleymani Movahed, Dinesh N. Sawant, Dattatraya B. Bagal, Susumu Saito*
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: TBD

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Diboron-catalyzed dehydrative amidation of aromatic carboxylic acids with amines2018

    • Author(s)
      Dinesh N. Sawant, Dattatraya B. Bagal, Saeko Ogawa, Selvam Kaliyamoorthy, Susumu Saito
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 20 Issue: 15 Pages: 4397-4400

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01480

    • NAID

      120006536931

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Phosphorus-Based Organocatalysis for Dehydrative Cyclization of N-(2-Hydroxyethyl)amides into 2-Oxazolines2021

    • Author(s)
      Farzaneh Soleymani Movahed, Siong Wan Foo, Saeko Ogawa, Susumu Saito
    • Organizer
      日本化学会 第101春季年会 (2021)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Phosphorus-Based Organocatalysis for Dehydrative Cyclization of N-(2-Hydroxyethyl)amides into 2-Oxazolines2021

    • Author(s)
      Farzaneh Soleymani Movahed, Siong Wan Foo, Saeko Ogawa, Susumu Saito
    • Organizer
      統合物質創製化学研究推進機構 第4回国際シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Diboron-Catalyzed Dehydrative Amidation of Aromatic Carboxylic Acids with Amines2019

    • Author(s)
      BAGAL, Dattatraya B.; SAWANT, Dinesh N.; KALIYAMOORTHY, Selvam; SAITO, Susumu
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Peptides as imporatnt pharmaceuticals2019

    • Author(s)
      BAGAL, Dattatraya B.
    • Organizer
      JSPS サイエンス・ダイアログ
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] Tris(o-phenylenedioxy)cyclotriphosphazene

    • URL

      https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/pdf/10.1055/s-0040-1707174.pdf?update=true

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-11-12   Modified: 2024-03-26  

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