2017 Fiscal Year Research-status Report
有機ホウ素触媒による官能基および位置選択的分子変換
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16K18850
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
嶋田 修之 北里大学, 薬学部, 助教 (00455601)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 有機ホウ素触媒 / 官能基選択性 / 化学選択性 / ヒドロキシカルボン酸 / ジペプチド / 無保護糖 / アシル化 / グリコシル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
効率的な物質供給の観点から、高収率や高立体選択性の獲得のみならず、官能基選択性（化学選択性）や位置選択性を精密に制御した触媒的分子変換法が強く求められる。本研究は、ペプチドや糖鎖などの生体分子の効率的合成を志向し、ホウ素元素の特性を活用する触媒的活性化機構に基づいた官能基および位置選択的分子変換法の開発を目的とする。具体的には、①カルボン酸の活性化を機軸とするヒドロキシルカルボン酸の位置選択的アミド化反応ならびにペプチド結合形成反応の開発、②ヒドロキシ基の活性化を機軸とした無保護糖受容体基質の位置選択的官能基化ならびにグリコシル化反応の開発を目指す。
官能基選択的分子変換法の開発については、これまで触媒として顧みられることのなかったビフェニル骨格を有するジボロン酸無水物が、β-ヒドロキシカルボン酸を基質としたアミド化反応における高活性な触媒として機能することを明らかにした。さらに、化学構造の修飾による触媒活性の向上を目指し検討を行ったところ、両ホウ素原子のオルト位ならびにパラ位に臭素原子を組み込んだ化合物が母型触媒と比較し、格段に優れた触媒活性を有することを見出した。本触媒反応は、従来の有機ホウ素触媒アミド化反応と異なり、脱水剤の添加や共沸操作などの煩雑な操作を必要としない長所を有する。また、位置選択的分子変換法の開発については、イミダゾール含有ボロン酸を触媒とした無保護糖のアシル化反応における基質一般性について検討を行ったところ、広範な無保護糖ならびにアシル化剤が適用可能であることが明らかとなった。さらに、合成最終工程での触媒的アシル化反応を鍵工程としたビサボロールグリコシド天然物の初の全合成を達成し、その有用性を示すことができた。
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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
官能基選択的分子変換法の開発に関しては、触媒基本骨格の化学修飾に成功し、ヒドロキシカルボン酸に対して高い官能基選択性をしめす高活性アミド化触媒を創出することができた。位置選択的分子変換法の開発に関しては、アシル化反応をベンチマークとして触媒の有用性を示すことができた。以上の点より、本研究は順調に推移していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は計画通りに推移していることから、２０１８年度（平成３０年度）も引き続き、研究実施計画に従い研究を実施する。カルボン酸の活性化を機軸とするヒドロキシカルボン酸の官能基選択的脱水縮合反応の開発研究については、前年度までに高活性アミド化触媒を創出することができたので、今後は基質適用範囲の拡充、医薬品合成への応用について検討を進める。また、触媒的ペプチド合成反応の開発を志向し、ヒドロキシカルボン酸部位を有するアミノ酸であるセリンやトレオニン誘導体を基質としたアミド化反応への展開を行う。ヒドロキシ基の活性化を機軸とする糖質の位置選択的官能基化反応の開発研究については、これまでに見出した位置選択的アシル化反応の知見を踏襲し、無保護糖の位置および立体選択的グリコシル化反応への展開を進める。
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[Journal Article] Deprotection of silyl ethers by using SO3H silica gel: Application to sugar, nucleoside, and alkaloid derivatives2017
Author(s)
Hideaki Fujii, Naoyuki Shimada, Masaki Ohtawa, Fumika Karaki, Masayoshi Koshizuka, Kohei Hayashida, Mitsuhiro Kamimura, Kazuishi Makino, Tohru Nagamitsu, Hiroshi Nagase
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Journal Title
Tetrahedron
Volume: 73
Pages: 5425-5429
DOI
Peer Reviewed
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