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Development of Macrocyclic Catalysts by Connecting Catalytic Moieties to Saccharide Recognition Macrocycles and their use for Successive Derivatization of Oligosaccharides

Publicly Offered Research

Project AreaPrecise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions
Project/Area Number 18H04243
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

井上 将彦  富山大学, 大学本部, 理事・副学長 (60211752)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords糖認識 / 反応場 / ピリジン / アニリン / 大環状分子 / 糖 / 認識 / 触媒 / エナンチオ選択性 / 分子認識
Outline of Annual Research Achievements

糖類は自然界に豊富に存在する重要な化合物群である。この糖類を化学的に誘導化する手法は,現在においても完成度は高くなく,多くの研究者により盛んに研究され続けている。一般に糖類が持つ多数のヒドロキシ基を位置選択的かつ高収率で誘導化することは難しく,通常の手法では保護基を駆使しなければ達成できない。そこで我々は,糖の認識部位と糖のアシル化を触媒するアミノピリジン部位を組み合わせた分子を開発し,新たな糖の誘導化法の開拓を目指した。
塩基性条件下でも安定に糖を認識するホスト分子としてピリジン-アセチレン-アニリン交互型オリゴマーを開発した。このオリゴマーは疎水性溶媒中において,水素結合を介して糖と強力に会合した。また,トリエチルアミンを添加シた場合においてもオリゴマーと糖分子との会合は阻害されなかった。
続いて,ピリジン-アセチレン-アニリン骨格にアミノピリジン部位を導入した触媒を開発した。この触媒を用いて,グルコピラノシドのアシル化反応を行い,その位置選択性を評価した。その結果,単純なジメチルアミノピリジンを触媒に用いた場合と比較して,アシル化の位置選択性に違いが生じた。このことは,ピリジン-アセチレン-アニリン骨格とグルコピラノシドとの相互作用が位置選択性に影響を及ぼすことを明らかにしている。
さらに,糖を包接できる大環状骨格にアミノピリジン部位を組み合わせた触媒も開発した。この触媒をグルコピラノシドのアシル化実験に利用したところ,立体的に混み合った 2 位だけが反応しにくいという選択性が見られた。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Preferential Recognition and Extraction to Pentoses over Hexoses by a D6h-Symmetrical Ethynylphenol Macrocycle with Six Inner Phenolic Hydroxy Groups2020

    • Author(s)
      Hayashi, T.; Ohishi, Y.; Abe, H.; Inouye, M.
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 85 Issue: 4 Pages: 1927-1934

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b02639

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective Solid-Liquid Extraction of Native Saccharides with Chiral BINOL-Based Pyridine-Phenol Type Macrocycles2019

    • Author(s)
      Ohishi, Y.; Murase, M.; Abe, H.; Inouye, M.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 21 Issue: 16 Pages: 6202-6207

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b01980

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of pyridine-acetylene-aniline molecules having 4-dimethylaminopyridine units as acylation catalysts for saccharides2019

    • Author(s)
      Ohishi, Y.; Inouye, M.
    • Organizer
      4th International Symposium on Precisely Designed Catalysts with Customized Scaffolding
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Developments of new hydrogen-bond-donating catalysts consisting of two phenol rings linked by a benzene ring2019

    • Author(s)
      Hayashi, T. Ohishi, Y.; Inouye, M.
    • Organizer
      4th International Symposium on Precisely Designed Catalysts with Customized Scaffolding
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シクロデキストリンで分子封止された蛍光色素の光化学2019

    • Author(s)
      大石雄基,井上将彦
    • Organizer
      シンポジウム モレキュラー・キラリティー 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 糖を包接してキラルならせん構造を構築するピリジン-アセチレン-アニリンオリゴマーの開発2019

    • Author(s)
      大石雄基,井上将彦
    • Organizer
      シンポジウム モレキュラー・キラリティー 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ピリジン-アセチレン-アニリンオリゴマーの選択的な天然糖の固液抽出2019

    • Author(s)
      大石雄基,井上将彦
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 糖のキラル分離:ビナフチル基を導入したキラルなピリジン-アセチレン-フェノール大環状分子の開発2018

    • Author(s)
      村瀬実季乃,大石雄基,阿部肇,井上将彦
    • Organizer
      平成30年度有機合成化学北陸セミナー
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] アセチレン-遷移金属錯体の研究から始まった超分子化学とケミカルバイオロジー2018

    • Author(s)
      井上将彦
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第130回例会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ピリジン-アニリン交互型オリゴマーによる選択的な天然糖の固液抽出2018

    • Author(s)
      大石雄基,井上将彦
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第130回例会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Chiral saccharide recognition of pyridine-acetylene-phenol macrocycles containing binaphthyl moieties.2018

    • Author(s)
      村瀬実季乃,大石雄基,阿部肇,井上将彦
    • Organizer
      The Third International Symposium on Toyama-Asia-Africa Pharmaceutical Network
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of pyridine-acetylene-aniline oligomers as a new architecture of helical receptors against saccharides.2018

    • Author(s)
      大石雄基,井上将彦
    • Organizer
      Bordeaux symposium on Foldamer 6th ed.
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Saccharide recognition of a new class of pyridine-acetylene-aniline oligomers by multiple push-pull type hydrogen bonds.2018

    • Author(s)
      大石雄基,井上将彦
    • Organizer
      4th International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Saccharide recognition of pyridine-acetylene-aniline oligomers.2018

    • Author(s)
      大石雄基,井上将彦
    • Organizer
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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