2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Synthetic Methods for Photoactive Peptide Chains including Chalcogenoamides
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21J21397
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
村上 翔 京都大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | フォトレドックス触媒 / 脱保護 / チオール / アルコール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
可視光レドックス触媒を用いる分子変換は、反応系中で基質の酸化と還元を同時に行うことの出来る魅力的な手法であり、近年では既存の保護基の新規脱保護法が開発されている。例えば今までに1,3-ジチアンやベンジルアルコール類の脱保護に適用されており、注目を集めている。このような背景の中、我々はトリフェニルメチル基 (トリチル基)に着目した。トリチル基は、核酸、ペプチド、糖化学を始めとした現代有機化学においてチオールやアルコールを保護するために頻用される保護基であり、通常酸性条件下に付すことで生じるトリフェニルメチルカチオンの安定性を利用して脱保護出来ることが知られている。そこで我々は、この安定カチオンの性質を利用することで可視光レドックス触媒により中性条件下でトリチル基の脱保護が可能であると考えた。
【結果】トリチル保護されたチオールを用いて種々検討を行ったところ、アクリジニウム触媒存在下DCM中青色LEDを照射するのみで脱保護が進行し、ジスルフィドが高収率で得られることがわかった。また、より高い酸化力を有するトリフェニルピリリウム塩触媒を用いることで、同様の条件でトリチル保護されたアルコールも効率的に脱保護が進行することを見出した。本反応は様々な官能基を有する基質にも適用が可能である。さらに光触媒存在下可視光を照射することで、固相上に担持したトリチル基から目的の化合物を切り出すことも可能であることを見出した。本反応は系中で生成するトリフェニルカチオンが触媒を再酸化するため、当量の添加剤を必要としない非常にシンプルな反応系である。
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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
本年度開発したフォトレドックス触媒系を用いた脱保護法は、ペプチド、糖、核酸化学においてアルコールやチオールを保護する際に頻用されるトリチル基を中性条件で温和に脱保護出来ることから非常に有用である。今後は、トリチル保護されたシステインを有する基質の環化反応などへの応用が期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
前報で探索した単体硫黄のフォトレドックス触媒系を用いた活性化法を用いた硫黄含有化合物合成を検討する。特にチオペプチドへの応用を指向して、C末端にアルキン、N末端にニトリルを有するペプチド基質を用いたチアゾール環化形成反応を検討すする予定である。課題としてアルキンとニトリルという反応性の低い基質を用いるため、アルキンの一電子酸化を起点として生じたビニルラジカルカチオン中間体に対するニトリルの付加を中心に反応検討を行う予定である。
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