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2016 Fiscal Year Research-status Report

含フッ素β2-アミノ酸の触媒的不斉合成と機能評価

Research Project

Project/Area Number 16K18856
Research InstitutionMicrobial Chemistry Research Foundation

Principal Investigator

野田 秀俊  公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 博士研究員 (40771738)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords触媒的不斉合成 / β-アミノ酸 / ペプチド
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、有用でありながらも効率的な合成法が全く確立されていないβ2ーアミノ酸の供給を触媒的不斉合成によって達成すること、及び得られたアミノ酸を短鎖ペプチド鎖へと導入し、分光学的手法によりその高次構造へと与える影響を明らかとすることを通じて、ペプチドミメティクス分野における新たな知見を見出すことを目指している。
研究初年度であった平成28年度は、まずβーアラニン等価体として設計した環状ヒドロキシルアミンの性質を精査した。すなわち、求核種はα位プロトンの酸性度が低いカルボン酸誘導体であることから、穏和な塩基性条件下での脱プロトン化を伴うエノラート形成が可能か否かを調査した。検討により本基質は触媒量の塩基により活性種であるエノラートの生成が可能であることが確認されたので、続いて各種求電子剤の検討を行った。生成したエノラートは様々な基質と反応することを見出しているが、本年度は触媒的不斉アリル化反応に関して特に集中的に検討を行った。これは不斉アリル化反応成績体が、セリン・アスパラギン酸・グルタミン酸・リジン・ロイシンをはじめとする各種天然型側鎖を有するβ2ーアミノ酸へと容易に誘導可能な共通中間体となりうることに起因する。なおこれらβ2ーアミノ酸類は化学量論量のキラル補助基を用いた多段階合成を経て別個に合成されており、触媒的不斉合成を用いた共通中間体から誘導する本結果は学術的インパクトが大きく、関連分野への波及効果も期待できると考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は新規に設計したbeta-アラニン等価体を用いた触媒的不斉反応の検討を行い、金属触媒を用いる不斉アリル化反応が良好な選択性にて進行することを見出した。これは研究計画初年度の「設計した基質を用いた触媒的不斉反応の開発」に相当することから当初の計画通りに進行していると評価する。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度は研究計画に基づき、1)得られた不斉反応成績体のbeta2-アミノ酸への誘導、2)得られた非天然型アミノ酸を用いたペプチド合成、及び3)それらペプチド群の高次構造評価を行っていく。進捗状況が比較的順調であることから、継続的にアリル化反応成績体を供給していくことに加えて、新たな求電子剤の探索も行うことで本研究によって得られる非天然型アミノ酸・ペプチドライブラリーの拡充を狙っていく。

Causes of Carryover

触媒条件の検討が予想以上に進行したため、触媒検討用に計上していた配位子購入費用が見積もりよりも少なくなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

最適な配位子はやや高価なため、今年度の合成素子供給段階において前年度未使用額も配位子購入に充てる予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] Unique Physicochemical and Catalytic Properties Dictated by the B3NO2 Ring System2017

    • Author(s)
      Noda, H.; Furutachi, M.; Asada, Y.; Shibasaki, M.; Kumagai, N.
    • Journal Title

      Nature Chemistry

      Volume: 9 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1038/nchem.2708

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic Asymmetric Synthesis of CF3-Substituted Tertiary Propargylic Alcohols via Direct Aldol Reaction of α-N3 Amide2017

    • Author(s)
      Noda, H.; Amemiya, F.; Weidner, K.; Kumagai, N.; Shibasaki, M.
    • Journal Title

      Chem. Sci.

      Volume: 8 Pages: 3260-3269

    • DOI

      10.1039/C7SC00330G

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] α-アジド-7-アザインドリンアミドを用いたアルキニルトリフルオロメチルケトンへのダイレクト型触媒的不斉アルドール反応の開発2017

    • Author(s)
      雨宮冬樹、野田秀俊、Karin Weidner、熊谷直哉、柴崎正勝
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-26
  • [Presentation] 新規複核ホウ素ヘテロ環を触媒とする直接的アミド化反応の開発2017

    • Author(s)
      野田秀俊、古館信、朝田康子、柴崎正勝、熊谷直哉
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-26
  • [Presentation] 新規複核ホウ素ヘテロ環の設計,合成,及びアミド化触媒への展開2016

    • Author(s)
      野田秀俊、古館信、朝田康子、柴崎正勝、熊谷直哉
    • Organizer
      第43回有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      仙台市民会館(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-12-10
  • [Presentation] アミドのダイレクト型アルドール反応を基軸とした含フッ素3級プロパルギルアルコールの触媒的不斉合成2016

    • Author(s)
      野田秀俊、雨宮冬樹、Karin Weidner、熊谷直哉、柴崎正勝
    • Organizer
      第42回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Place of Presentation
      清水文化会館マリナート(静岡県静岡市)
    • Year and Date
      2016-11-08
  • [Presentation] A MULTIBORON CATALYST FOR GENERAL DIRECT AMIDATION2016

    • Author(s)
      Hidetoshi Noda, Makoto Furutachi, Yasuko Asada, Masakatsu Shibasaki, Naoya Kumagai
    • Organizer
      15th Belgian Organic Synthesis Symposium
    • Place of Presentation
      Antwerp, Belgium
    • Year and Date
      2016-07-10 – 2016-07-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規複核ホウ素触媒を用いた直接的アミド化反応の開発2016

    • Author(s)
      野田秀俊、古館信、朝田康子、柴崎正勝、熊谷直哉
    • Organizer
      第14回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      長井記念ホール(東京都渋谷区)
    • Year and Date
      2016-05-27
  • [Presentation] α-アジド-7-アザインドリンアミドを用いたトリフルオロメチルケトンへのダイレクト型触媒的不斉アルドール反応の開発2016

    • Author(s)
      雨宮冬樹、野田秀俊、Karin Weidner、熊谷直哉、柴崎正勝
    • Organizer
      第71回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都小金井市)
    • Year and Date
      2016-05-14
  • [Remarks] 微生物化学研究所

    • URL

      http://www.bikaken.or.jp

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 触媒、アミド結合の形成方法、及びアミド化合物の製造方法2016

    • Inventor(s)
      熊谷直哉、野田秀俊、古舘信、朝田康子、柴崎正勝
    • Industrial Property Rights Holder
      公益財団法人微生物化学研究会
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2016/084517
    • Filing Date
      2016-11-21
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 触媒、アミド結合の形成方法、及びアミド化合物の製造方法2016

    • Inventor(s)
      熊谷直哉、野田秀俊、古舘信、朝田康子、柴崎正勝
    • Industrial Property Rights Holder
      公益財団法人微生物化学研究会
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      105138422
    • Filing Date
      2016-11-23
    • Overseas

URL: 

Published: 2018-01-16  

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