| Project/Area Number |
20H02745
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University (2022-2023)
Osaka City University (2020-2021) |
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Principal Investigator |
佐藤 哲也 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (40273586)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
臼杵 克之助 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30244651)
品田 哲郎 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30271513)
姜 法雄 神戸大学, 農学研究科, 助教 (70824465)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | 脱水素カップリング / 配向基 / アミド / ペプチド / ロジウム触媒 / C-H活性化 / 配向基除去 / 直接カップリング / アシルカルバゾール |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、脱水素クロスカップリングを駆使した生物活性分子の精密合成法の開発を目的とする。研究方法としてはまず、遷移金属触媒を用いる脱水素クロスカップリングによって置換活性型に切り替わる機能性配向基の開発を行う。さらにこの機能性配向基を利用して、様々な構造を有する非天然型アミノ酸ならびにオリゴペプチド類の合成を試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、遷移金属錯体触媒を用いる脱水素カップリングを、容易に除去可能な機能性配向基を利用してより温和な条件でも行えるよう改良し、ペプチドを始めとする有用化合物の合成へ適用することを目的としており、本課題3年目に当たる2022年度には、アセチルアミノ基を配向基として利用したC-H誘導体化反応の開発ならびに利用後の配向基の除去について継続的に検討を行った。
アセチルアミノ配向基の応用と除去
アセチル配向基は、アミノ基上に容易に導入できる最もシンプルな配向基である。本研究では、N-アセチルカルバゾール類を、シクロペンタジエニル配位子を有するロジウム触媒を用いて、アルケンとともに反応させると、カルバゾール環の1, 8位にアルケニル基が導入できることを見出した。また用いるシクロペンタジエニル配位子により、モノおよびジアルケニル化物を作り分けられることが明らかになった。得られた生成物からアセチル配向基を容易に除去できることを確認している。さらに3-(アセチルアミノ)チオフェンとアルキンとの脱水素カップリングの開発にも成功した。
系中での配向基除去を伴う連続カップリング
アセチル配向基のさらなる利用について検討する中で、3-(アセチルアミノ)クマリン類を、系中で調製したカチオン性ペンタメチルシクロペンタジエニルロジウム触媒を用いて、アルキンと反応させると、一段階目の脱水素カップリングによりクマリン環の縮合したピロール環が形成された後、系中でアセチル配向基が除去され、生じたピロール環のN-H部位が新たに配向基として機能し、二段階目の脱水素カップリングが起こることを見出した。すなわち脱水素カップリング－脱アセチル化－脱水素カップリングの連続反応が一度の処理で進行し、五環式化合物が一挙に構築される。アセチル配向基が塩基を使わない条件でも容易に除去されるために可能になった反応である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでにアセチルアミノ基が容易に導入および除去可能な配向基として高度に利用できることを示した。カップリング反応系中で配向基の除去を伴う高次カップリングの開発にも成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
さらに多様な配向基を利用したC-H誘導体化反応の探索を行う。特に配向基の除去を組み込んだ多段階カップリングにより、複雑な構造を一挙に組み上げる新反応を開発する。さらにこれらをペプチド等の直接変換に応用し、有用分子の高効率合成について検討する。
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