Metal-template-driven chemical modification of alpha- and beta-hydroxyl groups in amides

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K07007
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
• Research Institution: Meijo University
• Principal Investigator: Nishikawa Yasuhiro 名城大学, 薬学部, 助教 (20633580)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 化学修飾 / アシル化 / ペプチド / 糖 / テンプレート効果 / ヒドロキシアミド

Outline of Final Research Achievements

We developed site-selective modification reactions of α- and β-hydroxyamide in polyols. Central to the success of this modification is the metal-template-driven acylation using pyridine oxime esters as acylating reagents in combination with Lewis acids. The established method for β-hydroxyamide was applied to site-selective modification of a Ser residue in a model glycopeptide. High site-selectivity in this reaction was verified by LCMS analysis of the reaction mixture followed by 2D NMR analysis. Toward a site-selective modification of polysaccharides, our method was further examined in site-selective acylation of disaccharide containing N-glycolylneuraminic acid. Acylation of the α-hydroxyl group in the N-glycolyl moiety in the presence of eight hydroxyl groups proceeded in highly selective manner.

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、新たな生理活性物質の創製研究において、複雑化合物への機能付与を目的とした選択的修飾法が注目を集めている。しかし、有機合成的手法で、複数存在する同一官能基の中から特定の部分のみを選択的に反応させることは困難を極める。本研究課題では、糖やペプチドに含まれる、α-ヒドロキシアミドおよびβ-ヒドロキシアミドを認識し、その他ヒドロキシ基と区別してアシル化するための汎用的手法を開発した。このような選択的反応開発は生体高分子のみならず、生物活性中分子や低分子の修飾や合成手法としても活用が見込まれ、創薬研究を推進することが期待される。