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キラルブレンステッド酸触媒を用いる不斉ホスホロアミダイト法の開発

Publicly Offered Research

Project AreaAdvanced Molecular Transformations by Organocatalysts
Project/Area Number 26105720
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

岡 夏央  岐阜大学, 工学部, 准教授 (50401229)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords不斉リン原子 / 亜リン酸トリエステル / ホスホロアミダイト法 / ホスホロチオエート / 核酸 / DNA / ホスホロアミダイト / リン原子修飾核酸 / 核酸医薬 / PS-DNA / ビナフチルリン酸
Outline of Annual Research Achievements

亜リン酸トリエステルは、遷移金属触媒の不斉配位子や有機分子触媒、核酸を始めとする生物活性リン酸誘導体の合成中間体などとして有用であるが、軸不斉や不斉炭素ベースの化合物が中心に研究されており、不斉リン原子をもつ亜リン酸トリエステル(P-キラル亜リン酸トリエステル)の効率的な不斉合成法は確立されていない。本研究では、核酸の化学合成法として知られるホスホロアミダイト法にキラルブレンステッド酸を有機分子触媒として応用するP-キラル亜リン酸トリエステルの新しい触媒的不斉合成法の開発を試みた。種々のアルコールから誘導したラセミ体のホスホロアミダイトを基質とし、様々なビナフチルリン酸塩をブレンステッド酸触媒としてアルコールと反応させ、得られたP-キラル亜リン酸トリエステルの収率と立体化学的純度によって触媒の性能を評価した。ホスホロアミダイト、アルコール、触媒の分子構造に加え、溶媒などの反応条件を種々検討した結果、目的とするP-亜リン酸トリエステルを最大91:9の立体選択性で生成する反応の開発に成功した。なお、本反応では、イソシアネート誘導体やモレキュラーシーブ13Xの添加が触媒失活を防ぎ、反応を触媒的に進行させるために必要であった。
加えて、本反応を核酸医薬として有用なホスホロチオエートDNA(PS-DNA)の合成へと応用し、最大98:2の立体選択性でほぼ定量的にPS-DNA 2量体が得られることを見出した。この反応では、核酸塩基の種類によって反応の立体選択性が変化し、特にアミノ基をアセチル基で保護したシチジン誘導体の場合立体選択性がほぼ1:1へと大幅に低下したが、種々の保護基を検討した結果、アミノ基をアミジン基で保護することによって、反応の立体選択性を85:15まで向上させることに成功した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Stereocontrolled solid-phase synthesis of PO/PS chimeric oligodeoxyribonucleotides on an automated synthesizer using an oxazaphospholidine-phosphoramidite method2016

    • Author(s)
      Nukaga, Y.; Oka, N.; Wada, T.
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 81 Issue: 7 Pages: 2753-2762

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b02793

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Stereocontrolled Synthesis of Phosphate-modified Oligonucleotides2016

    • Author(s)
      岡 夏央・和田 猛
    • Journal Title

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      Volume: 74 Issue: 1 Pages: 31-44

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.74.31

    • NAID

      130005126249

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Enhancement of affinity of 2'-O-Me-oligonucleotides for complementary RNA by incorporating a stereoregulated boranophosphate backbone2015

    • Author(s)
      Nukaga, Y.; Takemura, T.; Iwamoto, N.; Oka, N.; Wada, T.
    • Journal Title

      RSC Adv.

      Volume: 5 Issue: 4 Pages: 2392-2395

    • DOI

      10.1039/c4ra11335g

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] -Selective Ribofuranosylation of Alcohols with Ribofuranosyl Iodides and Triphenylphosphine Oxide2014

    • Author(s)
      Oka, N.; Kajino, R.; Takeuchi, K.; Nagakawa, H.; Ando, K.
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 79 Issue: 16 Pages: 7656-7664

    • DOI

      10.1021/jo500632h

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] キラルブレンステッド酸を用いる不斉ホスホロアミダイト法の開発2016

    • Author(s)
      岡 夏央
    • Organizer
      新学術領域「有機分子触媒」第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪科学技術センター
    • Year and Date
      2016-01-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Asymmetric synthesis of phosphite triesters using chiral Brensted acid catalysts2015

    • Author(s)
      Natsuhisa Oka, Takahiro Oshima, Kensuke Ori, Tomoki Sakai, Naoki Seo, Kaori Ando
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] α-Selective ribofuranosylation using ribofuranosyl iodides as glycosyl donors2015

    • Author(s)
      Natsuhisa Oka, Rin Kajino, Kaori Ando
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] キラルブレンステッド酸を用いる亜リン酸トリエステルの不斉合成法の開発2015

    • Author(s)
      馬場直紀・岡夏央・大島嵩弘・安藤香織
    • Organizer
      第42回有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学野依記念学術交流館
    • Year and Date
      2015-12-03
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] O6-ホスホリルイノシン誘導体の合成法の開発2015

    • Author(s)
      板倉 佑太・岡 夏央・森田 康裕・安藤 香織
    • Organizer
      第46回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      三重大学工学部
    • Year and Date
      2015-11-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] キラル酸活性化剤を用いるジヌクレオシドホスホロチオエートの立体選択的合成2015

    • Author(s)
      瀬尾直幹・岡 夏央・小里 建喬・酒井 智紀・安藤 香織
    • Organizer
      第46回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      三重大学工学部
    • Year and Date
      2015-11-07
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of 7-ethynyl-7-deazaguanine and its incorporation into tRNA2015

    • Author(s)
      Natsuhisa Oka, Akane Fukuta, Yousuke Shimizu, Kaori Ando, Yuichiro Nomura, Satoshi Ohno, Takashi Yokogawa
    • Organizer
      The 42th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry
    • Place of Presentation
      I-messae hall, Himeji
    • Year and Date
      2015-09-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] α-リボフラノシドの高立体選択的合成法の開発2015

    • Author(s)
      岡 夏央・梶野 麟・安藤 香織
    • Organizer
      第33回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      京大学安田講堂
    • Year and Date
      2015-07-31
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Asymmetric synthesis of phosphite triesters using chiral Brensted acids2015

    • Author(s)
      Natsuhisa Oka, Kensuke Ori, Takahiro Ohshima, Tomoki Sakai, Kaori Ando
    • Organizer
      The 39th Naito Conference
    • Place of Presentation
      シャトレーゼ ガトーキングダム 札幌
    • Year and Date
      2015-07-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] キラルブレンステッド酸を用いる亜リン酸トリエステルの不斉合成法の開発2015

    • Author(s)
      大島 嵩弘・岡 夏央・安藤 香織
    • Organizer
      日本化学会第95春季大会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] キラル酸活性化剤を用いるジヌクレオシドホスホロチオエートの立体選択的合成2015

    • Author(s)
      小里 建喬・岡 夏央・安藤 香織
    • Organizer
      日本化学会第95春季大会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] α-リボフラノシドの高立体選択的合成法の開発2015

    • Author(s)
      梶野 麟・岡 夏央・安藤 香織
    • Organizer
      日本化学会第95春季大会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] キラルブレンステッド酸を用いる亜リン酸トリエステルの不斉合成法の開発2014

    • Author(s)
      大島 嵩弘・岡 夏央・安藤 香織
    • Organizer
      第45回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学春日井キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-29 – 2014-11-30
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] キラル酸活性化剤を用いるジヌクレオシドホスホロチオエートの立体選択的合成法の開発2014

    • Author(s)
      小里 建喬・岡 夏央・酒井 智紀・安藤 香織
    • Organizer
      第45回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学春日井キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-29 – 2014-11-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] α-リボフラノシドの高立体選択的合成法の開発2014

    • Author(s)
      梶野 麟・岡 夏央・安藤 香織
    • Organizer
      第45回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学春日井キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-29 – 2014-11-30
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カルボニル基がリン酸化されたイノシン誘導体の合成法の開発2014

    • Author(s)
      板倉 佑太・岡 夏央・森田 康裕・安藤 香織
    • Organizer
      第45回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学春日井キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-29 – 2014-11-30
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Asymmetric synthesis of phosphite triesters using chiral Brønsted acids2014

    • Author(s)
      Natsuhisa Oka・Kensuke Ori・Takahiro Ohshima・Tomoki Sakai・Kaori Ando
    • Organizer
      新学術領域「有機分子触媒」第2回国際会議(兼)第7回有機触媒シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学・伊藤国際学術研究センター「伊藤謝恩ホール」
    • Year and Date
      2014-11-21 – 2014-11-22
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of 7-ethynyl-7-deazaguanine and its application2014

    • Author(s)
      Natsuhisa Oka, Yousuke Shimizu, Akane Fukuta, Kaori Ando, Yuichiro Nomura, Satoshi Ohno, Takashi Yokogawa
    • Organizer
      The 41th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry (ISNAC2014)
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2014-11-05 – 2014-11-07
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  • [Presentation] カルボニル基のリン酸化反応を用いる核酸の生合成中間体アナログの合成2014

    • Author(s)
      岡 夏央・板倉 佑太・森田 康裕・安藤 香織
    • Organizer
      第44回複素環化学討論会
    • Place of Presentation
      札幌市民ホール
    • Year and Date
      2014-09-10 – 2014-09-12
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  • [Presentation] ヨウ化糖を用いるα-リボフラノシドの合成2014

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      岡 夏央・梶野 麟・竹内 薫・永川 晴奈・安藤 香織
    • Organizer
      第33回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-08-10 – 2014-08-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Stereocontrolled synthesis of P-chiral oligonucleotide analogs2014

    • Author(s)
      Natsuhisa Oka
    • Organizer
      1st Joint International Seminar of Faculty of Science and Technology (Universiti Kebangsaan Malaysia) and Faculty of Engineering (Gifu University) 2014
    • Place of Presentation
      University Hall, Gifu University
    • Year and Date
      2014-07-31 – 2014-08-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ビナフチルリン酸塩を用いる不斉ホスホロアミダイト法の開発2014

    • Author(s)
      岡 夏央・酒井 智紀・小里 建喬・大島 嵩弘・安藤 香織
    • Organizer
      新学術領域「有機分子触媒」第4回公開シンポジウム(分子活性化-有機分子触媒合同シンポジウム)
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館
    • Year and Date
      2014-06-20 – 2014-06-21
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      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 岐阜大学 工学部 化学・生命工学科 安藤研究室 公式ホームページ

    • URL

      http://www1.gifu-u.ac.jp/~ando_ap/

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  • [Remarks] 岐阜大学工学部化学・生命工学科安藤研究室ホームページ

    • URL

      http://www1.gifu-u.ac.jp/~ando_ap/

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      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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