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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Innovative catalysts for the synthesis of large- and medium-sized molecules bearing glycopeptides

Research Project

Project/Area Number 16H06384
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

竹本 佳司  京都大学, 薬学研究科, 教授 (20227060)

Project Period (FY) 2016-05-31 – 2021-03-31
Keywords合成化学 / 触媒 / 不斉合成 / N-(ヒドロキシ)-アミノ酸 / 糖類 / ペプチド / 糖ペプチド / 中分子
Outline of Annual Research Achievements

触媒的ペプチド合成:芳香環パラ位に置換基導入した4種のgem-ジボロン酸の触媒活性を比較し、嵩の小さな基質の反応では電子供与性触媒が、嵩高い基質では電子不足な触媒が有効であった。またVTNA法速度論解析によりカルボン酸は約0.3次、アミンと触媒はともに1次であったことから、カルボン酸-触媒錯体へのアミンの付加あるいは水の脱離が律速段階であることが示唆された。
ペプチド鎖連結法:α-ケト-β-アミノ酸前駆体を利用したジペプチド-α-ケト酸とα-ケトアミドの新規変換法を開発し、ジペプチドα-ケト酸からオリゴペプチドの簡便合成が可能であることを実証した。α-ケト酸に対してTBHPの代わりに単体硫黄とチオールを用いる条件下ではチオアミドが収率よく得られることを明らかにした。
O-グリコシド化反応:前年度に確立したボリン酸触媒を用いたβ,α-およびα,α-トレハロースの立体選択的合成法を様々原料で検討し、その基質適用範囲と立体選択性発現機構を明らかにした。さらに1,2-無保護糖のアノマー位選択的なO-リン酸化を検討し、目的物を低収率ながら得ることに成功し、条件最適化を実施している。
N-グリコシド化反応:2位アミノ基をo-CF3ベンジリデンイミンで保護したグルコサミン誘導体を用いたN-グリコシル化が2-クロロアゾール・TfOH錯体により効果的に進行することを見出した。本反応は室温で進行しα体を優先して与えるが、2位アミノ基をアセチル基に変換後加熱することで、天然型β体に異性化することを明らかにし、両アノマー異性体の作り分けにも成功した。
天然配糖誘導体合成:抗腫瘍活性化合物であるチオアシルリシン化合物の短工程合成やペプチドアミド基のクロル化―脱離を経る新たなデヒドロアミノ酸ユニット合成法を確立し、水酸基に依存しないペプチド修飾法の開発にも成功した。

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。

  • Research Products

    (33 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 2 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Research Centre for Natural Sciences(ハンガリー)

    • Country Name
      HUNGARY
    • Counterpart Institution
      Research Centre for Natural Sciences
  • [Journal Article] Photocatalytic Activation of Elemental Sulfur Enables a Chemoselective Three-Component Thioesterification2021

    • Author(s)
      Murakami Sho、Nanjo Takeshi、Takemoto Yoshiji
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 23 Pages: 7650~7655

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c02904

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Transformation Based on an Innovative Catalytic System2021

    • Author(s)
      Takemoto Yoshiji
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 69 Pages: 819~831

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00390

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Asymmetric hetero-Michael addition to α,β-unsaturated carboxylic acids using thiourea?boronic acid hybrid catalysts2021

    • Author(s)
      Hayama Noboru、Kobayashi Yusuke、Takemoto Yoshiji
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: - Pages: 132089~132089

    • DOI

      10.1016/j.tet.2021.132089

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel Aza‐Michael Addition‐Asymmetric Protonation to α,β‐Unsaturated Carboxylic Acids with Chiral Thiourea‐Boronic Acid Hybrid Catalysts2021

    • Author(s)
      Murakami Hiroki、Yamada Ayano、Michigami Kenichi、Takemoto Yoshiji
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: 10 Pages: 1097~1101

    • DOI

      10.1002/ajoc.202100145

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereoselective Synthesis of 1,1′‐Disaccharides by Organoboron Catalysis2020

    • Author(s)
      Izumi Sanae、Kobayashi Yusuke、Takemoto Yoshiji
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 59 Pages: 14054~14059

    • DOI

      10.1002/anie.202004476

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective Acetalization by Dynamic Kinetic Resolution for the Synthesis of γ‐Alkoxybutenolides by Thiourea/Quaternary Ammonium Salt Catalysts: Application to Strigolactones2020

    • Author(s)
      Yasui Motohiro、Yamada Ayano、Tsukano Chihiro、Hamza Andrea、P?pai Imre、Takemoto Yoshiji
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 59 Pages: 13479~13483

    • DOI

      10.1002/anie.202002129

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Regio- and stereoselective glycosylation of 1,2-O-unprotected sugars using organoboron catalysts2020

    • Author(s)
      Kobayashi Yusuke、Takemoto Yoshiji
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 76 Pages: 131328~131328

    • DOI

      10.1016/j.tet.2020.131328

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reactions Catalyzed by 2-Halogenated Azolium Salts: From Halogen-Bond Donors to Br?nsted-Acidic Salts2020

    • Author(s)
      Kobayashi Yusuke、Takemoto Yoshiji
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 31 Pages: 772~783

    • DOI

      10.1055/s-0039-1690815

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A solvent-dependent chirality-switchable thia-Michael addition to α,β-unsaturated carboxylic acids using a chiral multifunctional thiourea catalyst2020

    • Author(s)
      Hayama Noboru、Kobayashi Yusuke、Sekimoto Eriko、Miyazaki Anna、Inamoto Kiyofumi、Kimachi Tetsutaro、Takemoto Yoshiji
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 11 Pages: 5572~5576

    • DOI

      10.1039/D0SC01729A

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mild and Chemoselective Thioacylation of Amines Enabled by the Nucleophilic Activation of Elemental Sulfur2020

    • Author(s)
      Saito Masato、Murakami Sho、Nanjo Takeshi、Kobayashi Yusuke、Takemoto Yoshiji
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 142 Pages: 8130~8135

    • DOI

      10.1021/jacs.0c03256

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 1.高立体選択的Mannich型反応を基盤とするβ-アミノ-α-ケト酸の不斉合成とペプチド合成への応用2022

    • Author(s)
      徳弘 佑介,吉川 広祐,村山 聖.南條 毅,竹本 佳司
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
  • [Presentation] O- and N-Glycosylation using organocatalysts2021

    • Author(s)
      Yoshiji Takemoto
    • Organizer
      Pacifichem 2021 Congress (Virtual)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 生体触媒に魅せられて!―合成触媒の設計とファインケミカル合成―2021

    • Author(s)
      竹本佳司
    • Organizer
      第115回ファインケミカルズ研究会
    • Invited
  • [Presentation] カルボン酸とアルコールを活性化する触媒反応の開発2021

    • Author(s)
      竹本佳司
    • Organizer
      有機合成化学協会関西支部北陸セミナー(オンライン)
    • Invited
  • [Presentation] 超原子価ヨウ素試薬の新規活性化法の開発 水素結合からハロゲン結合そして光励起への展開2021

    • Author(s)
      竹本佳司
    • Organizer
      第24回ヨウ素学会シンポジウム(オンライン)
    • Invited
  • [Presentation] タンデムエニンメタセシスを活用したLyconesidine Bの全合成研究2021

    • Author(s)
      竹本佳司
    • Organizer
      第21回ケムステバーチャルシンポジウム「Grubbs触媒が導く合成戦略」(オンライン)
    • Invited
  • [Presentation] 分子触媒の設計と組織化に基づく高度分子変換技術の創出2021

    • Author(s)
      竹本佳司
    • Organizer
      日本薬学会第141年会受賞講演 (オンライン)
    • Invited
  • [Presentation] A Mild and Chemoselective Thioacylation of Amines Enabled by the Nucleophilic Activation of Elemental Sulfur2021

    • Author(s)
      Masato Saito, Sho Murakami, Takeshi Nanjo, Yusuke Kobayashi, Yoshiji Takemoto
    • Organizer
      Pacifichem 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Direct Glycosylation of Amides with Glucosamine Derivatives Catalyzed by 2-Halogenated Azolium Salt2021

    • Author(s)
      Masako Yamanishi, Yuya Nakatsuji, Hiroshi Naka, Yoshiji Takemoto, Yusuke Kobayashi
    • Organizer
      Pacifichem 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] α-ケト酸を用いた脱炭酸型アミド化の反応機構解析2021

    • Author(s)
      吉川 広祐,加藤 夏己,南條 毅,竹本 佳司
    • Organizer
      第71回日本薬学会関西支部総会・大会
  • [Presentation] グルコサミンに対するアミドの直接的かつ立体選択的グリコシル化反応2021

    • Author(s)
      山西 雅子,中辻 雄哉,中 寛史,竹本 佳司,小林 祐輔
    • Organizer
      第50回複素環化学討論会
  • [Presentation] 単体硫黄の温和な活性化を基盤とした脱炭酸型分子変換反応の開発2021

    • Author(s)
      村上 翔,斉藤 真人,南條 毅,小林 祐輔,竹本 佳司
    • Organizer
      第47回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [Presentation] アゾリウム塩触媒を用いたグリコシル化反応によるαおよびβ-N-結合型糖ペプチドの合成2021

    • Author(s)
      山西 雅子,中辻 雄哉,中 寛史,竹本 佳司,小林 祐輔
    • Organizer
      第37回有機合成化学セミナー in 広島
  • [Presentation] 単体硫黄の還元的活性化を鍵とする化学選択的チオエステル合成法の開発2021

    • Author(s)
      村上 翔,南條 毅,竹本 佳司
    • Organizer
      第37回有機合成化学セミナー in 広島
  • [Presentation] シアノヒドリンの活用を鍵とするβ-アミノ-α-ケト酸の触媒的不斉合成とその応用2021

    • Author(s)
      徳弘 佑介,吉川 広祐,村山 聖,南條 毅,竹本 佳司
    • Organizer
      第63回天然有機化合物討論会
  • [Presentation] ペプチドケト酸を用いた脱炭酸型フラグメント縮合法の開発2021

    • Author(s)
      南條 毅,吉川 広祐,徳弘 佑介,竹本 佳司
    • Organizer
      第41回有機合成若手セミナー「明日の有機合成を担う人のために」
  • [Presentation] 触媒的不斉Mannich反応を基盤としたβ-アミノ-α-ケト酸の新規合成法の開発と応用2021

    • Author(s)
      徳弘 佑介,吉川 広祐,村山 聖,南條 毅,竹本 佳司
    • Organizer
      創薬懇話会 2021 in 京都
  • [Presentation] αおよびβ-N-結合型糖ペプチドの迅速合成2021

    • Author(s)
      山西 雅子,中辻 雄哉,中 寛史,竹本 佳司,小林 祐輔
    • Organizer
      薬懇話会 2021 in 京都
  • [Presentation] アゾリウム塩触媒を用いたグルコサミンに対するアミドの直截的かつ立体選択的グリコシル化反応2021

    • Author(s)
      山西 雅子、中辻 雄哉、小林 祐輔、中 寛史、竹本 佳司
    • Organizer
      日本薬学会第141年会 (オンライン)
  • [Presentation] ペプチドケト酸を用いた新規脱炭酸型フラグメント縮合法の開発2021

    • Author(s)
      南條 毅、〇吉川 広祐、德弘 佑介、加藤 夏己、竹本 佳司
    • Organizer
      日本薬学会第141年会 (オンライン)
  • [Presentation] 触媒的Mannich反応によるβ-アミノ-αケト酸類縁体の不斉合成2020

    • Author(s)
      德弘 佑介、張 旋、南條 毅、竹本 佳司
    • Organizer
      第49回 複素環化学討論会 (オンライン)
  • [Remarks] 研究室のホームページ

    • URL

      http://orgchem.pharm.kyoto-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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