2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of New Environmentally Friendly Catalytic Reactions for the Direct Synthesis of Unprotected Unnatural Amino Acids
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18K06581
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
森本 浩之 九州大学, 薬学研究院, 講師 (20593867)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 有機合成化学 / 無保護イミン / 四置換炭素 / アミノ酸 / 不斉合成 / 触媒 / グリーンケミストリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環状ペプチドなどの中分子が新たな医薬品シーズとして注目される現在の医薬化学研究において、加水分解を受けにくく強固な三次元構造を構築可能な新規非天然アミノ酸類の化学合成法の開拓は重要な研究課題である。しかし、従来の非天然アミノ酸類合成法は最終生成物に不要な保護基の利用を前提としており、無保護アミノ酸類の直接合成は困難であった。そこで本研究では、研究代表者が見出した無保護の基質を用いる新たな戦略に基づき、幅広い無保護非天然アミノ酸類を直接合成可能とする新規環境調和型触媒反応の開発を行った。
上記の方針に基づき研究を遂行した結果、本年度は以下の成果が得られた。まず、無保護ケチミンの新たな触媒的直接合成法を開発し、様々な官能基が共存可能で大量合成にも適用可能な手法を実現した。本反応は、従来法と異なり共生成物が低反応性であることから、生成した無保護ケチミンを単離することなく様々なワンポット反応へと適用可能であった。また、イサチン由来の無保護ケチミンに対する触媒的不斉アリール化反応の開発にも成功し、実験及びDFT計算によって無保護ケチミンの活性化機構および立体選択性の起源を明らかにした。
以上の研究により、従来必要であった保護・脱保護工程や単離工程を省いて短工程化と廃棄物の低減化を実現するとともに、無保護の非天然アミノ酸類の新たな化合物ライブラリを構築することで、創薬化学における本手法の有用性を実証できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究により、２つの無保護ケチミンの新たな触媒的合成法と、１つの無保護ケチミンに対する触媒的不斉反応の開発を実現し、論文発表に結びつけることができた。また、無保護ケチミンの新たな触媒的合成法を活用することで、これまで無保護ケチミンでは実現が困難であったワンポット反応へと展開できた。以上の成果から、当初の計画以上に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後については、無保護イミンに対する環境調和型反応の開発のさらなる展開を進めていく。特に、これまで無保護イミンでは実現が困難であった反応や、無保護イミンを単離することなくワンポットで活用する反応の開発を進めることで、非天然アミノ酸ライブラリのさらなる拡充と、生物活性物質の環境調和型合成の確立を目指して検討を進めていく。
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| Causes of Carryover |
本年度は、当初の計画よりも試薬などの物品費を抑えることができたため、次年度使用額が生じた。一方で、次年度は触媒反応開発に必要な金属試薬などの購入が予定されており、次年度使用額を含めて使用していく。
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