| Project/Area Number |
22K06530
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
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| Research Institution | Gifu Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
多田 教浩 岐阜薬科大学, 薬学部, 講師 (20468234)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 彰近 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (10203126)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 超原子価ヨウ素 / アミノ酸 / ペプチド / イナミド / ジイン / アルキン |
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| Outline of Research at the Start |
日本に豊富に存在する資源であるヨウ素の特徴を生かした有機合成手法の開発を行う。すなわち、新規アルキニル超原子価ヨウ素化合物を用いるアルキニル化反応の開発により、これまで合成が困難であったアルキン類を合成し、これらを用いる新規合成手法の開発と新規物質群の創出を目的とし、1) アミノ酸由来イナミドを用いるキラル複素環合成法、2) ジイナミドを用いるイナミド合成法と新規ラベル化法、3) イナミドダイマーを用いる含窒素化合物合成法、4) 複数の高反応性活性種を精密制御する環式化合物合成法、5) 複素環置換アルキンを用いる高次元化合成法、の開発を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の有機合成反応では到達困難な新規ケミカルスペースの開拓は、医薬品、農薬、機能性材料などの開発に必須の課題である。また近年、抗体-薬物複合体などの医薬品開発やケミカルバイオロジーの隆盛により、生体関連物質や機能性分子をつなぎ合わせる技術の開発が急務である。我々はこれまでに、日本が誇る資源であるヨウ素の有効活用と高付加価値化を念頭に、高反応性超原子価ヨウ素化合物であるアルキニルベンズヨードキソロンの開発を行なっている。本研究では、新規超原子価ヨウ素化合物の創製を基盤とするアルキニル化反応の開発により合成可能となった、未踏アルキン類を用いる新規合成手法の開発と新規物質群の創出を目的として検討を行い、以下の結果を得た。1) トシルアミドのジイニル超原子価ヨウ素化合物による銅触媒的ジイニル化反応、脱保護反応、および末端ジイナミドの末端アルキン選択的クリック反応の反応条件を見出すことで、アミノ酸や糖などの様々な置換基を有するイナミド類の合成法を確立した。2) エチニル超原子価ヨウ素化合物を用いることで、各種アミノ酸やペプチドから誘導したスルホンアミドの、4-イミダゾリジノンへの温和な条件での誘導化法を確立した。3) アルキニル超原子価ヨウ素化合物を銅触媒条件で用いることで、アジドを分子内に持つイナミドの合成が可能であることを見出し、アミノトリアゾールでアミノ酸誘導体が連結したアミノトリアゾラマーの合成が可能であることを見出した。4) ジイナミドに、イナミド部位選択的なクリック反応と、末端アルキン選択的なクリック反応を行うことで、任意の置換基を有するビトリアゾールが合成可能であることを見出した。5) 金触媒を用いるインドールのジイニル化反応と、脱保護反応、二量化反応により、インドールを有するテトラインの合成が可能であることを見出した。
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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
本年度は、申請書に記載した計画に留まらず、本研究をおおむね順調に進展させることができた。具体的には、1) アミノ酸から誘導したイナミド類と求電子剤を用いるキラル複素環の開発を検討したが、生成物が不安定であり、安定な生成物として単離することができなかった。一方で、ジイナミドに連続してクリック反応を行うことで、任意の置換基を有するアミノビトリアゾール類の合成が可能であることを見出した。また、エチニル超原子価ヨウ素化合物を用いることで、各種アミノ酸やペプチドから誘導したスルホンアミドの、4-イミダゾリジノンへの温和な条件での誘導化法を確立し、論文として報告した。2) トシルアミドのジイニル超原子価ヨウ素化合物による銅触媒的ジイニル化反応、脱保護反応、および末端ジイナミドの末端アルキン選択的クリック反応の反応条件を見出すことで、アミノ酸や糖などの様々な置換基を有するイナミド類の合成法を確立し、論文として報告した。3) イナミドダイマーの合成を検討したが、合成・単離することができなかた。一方で、アジドを有するイナミドの合成を検討し、アジドが存在するにも関わらず銅触媒条件でイナミドを合成することに成功した。合成したアジドを分子内に持つイナミドを用いることで、アミノ酸誘導体がアミノトリアゾールで連結したアミノトリアゾラマーの合成が可能であることを見出した。4) ジインジアミドとベンズアミジンとの反応によりピリミジンを合成できることが明らかになり、基質検討を行った。5) 金触媒を用いるインドールのジイニル化反応と、脱保護反応、二量化反応により、インドールを有するテトラインの合成が可能であることを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策については、主に交付申請書に記載した令和5年度以降の研究計画に従うが、一部研究計画を変更する。1) アミノ酸から誘導したイナミド類と求電子剤を用いるキラル複素環の開発を検討したが、生成物が不安定であり安定な生成物として単離することができなかった。このため、アミノ酸から誘導したジイナミド類に位置選択的に連続してクリック反応を行うことにより、新規なアトロプ異性化合物として、アミノビトリアゾール合成法を検討し、様々なビトリアゾール誘導体の合成法を確立する。2) アミノ酸や糖などの様々な置換基を有するイナミド類の合成法を確立できたため、複雑化合物との温和な条件での結合構築法の検討や、遷移金属触媒を用いる新規反応の開発を行う。3) イナミドダイマーの合成が困難であった。このため、アジドを有するイナミドの合成法を確立し、合成したアジドイナミドを用いることで、アミノ酸誘導体がアミノトリアゾールで連結したアミノトリアゾラマーや環状アミノトリアゾラマーの開発を行う。4) C(sp3)-H結合での炭素―炭素結合構築による環化反応や、π拡張反応による多環芳香族化合物合成法を検討する。5) 金触媒を用いるインドールのジイニル化反応と、脱保護反応、二量化反応により、インドールを有するテトラインの合成が可能であることを見出したため、ジインやテトラインを用い、新規インドールアルカロイドの合成を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(10 results)
