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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Highly Efficient Synthesis of Thiopeptide Antibiotics

Publicly Offered Research

Project AreaMiddle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis.
Project/Area Number 16H01140
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

山口 潤一郎  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (00529026)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywordsアリールピリジン / 環変換反応 / ケミカルライゲーション / チオペプチド抗生物質 / 付加環化反応 / クロスカップリング
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、中分子化合物である複雑チオペプチド抗生物質の多様性合成を目指し、新規カップリング反応/環変換反応によるトリアリールピリジンの迅速合成と、2つの化学ライゲーション法を駆使したペプチド結合形成法を確立する。核となるトリアリールピリジン合成法は準備研究により見出しており、本研究課題で改良化を行うことで、多種類のトリアリールピリジンを合成可能である。
本年度は中心骨格であるトリアリールピリジン合成法の応用として、5つの異なるアリール基を有するペンタアリールピリジンの合成を行った。すでに脱カルボニル型カップリングにより多様に合成可能なジアリールオキサゾールをクロロ化した、化合物に対して、ケイ皮酸誘導体を作用させることで、ノシヘプチドなど多くのチオペプチド抗生物質にみられる、5-ヒドロキシ-2,3-6-トリアリールピリジン構造を合成した。導入したヒドロキシ基を足がかりとして、テトラアリールピリジンおよびペンタアリールピリジンの多様合成法を確立した。
また、チオペプチド抗生物質のペプチド部位と、トリアリールピリジン部位の結合形成を容易に行う、2つの化学ライゲーション法を検討した。その結果、ネイティブケミカルライゲーション(NCL)法によるビスチオエステルとシステインから誘導したモデル化合物からの環状ペプチドの合成に成功した。
さらに、カップリング/環変換反応という多アリール化芳香族化合物の合成法を拡張し、様々な多アリール化アセン類の合成と経てロールの合成にも成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

すでに合成ターゲットとしているチオペプチド抗生物質の主骨格およびペプチド部位の合成は完了した。また、その合成から派生したカップリング/環変換反応を用いて、ペンタアリールピリジンに加えて、様々な多アリール化アセン類の合成と経てロールの合成にも成功している。このように、目的の計画に加えて、そこから派生した研究に関しても多くの結果を上げており、当初の計画以上に研究は進展していると言える。

Strategy for Future Research Activity

主骨格である5-ヒドロキシトリアリールピリジンの収率および選択性の向上を狙う。また、ケミカルライゲーション法をさらにモデル化合物で検討し、目的のチオペプチド合成物質の合成に着手する予定である。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Multiply Arylated Pyridines2017

    • Author(s)
      Asako, T.; Hayashi, W.; Suzuki, S.; Amaike, K.; Itami, K.; Muto, K.; Yamaguchi, J.
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 73 Pages: 3669-3676

    • DOI

      10.1016/j.tet.2017.03.095

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Toward an Ideal Synthesis of (Bio)molecules through Direct Arene Assembling Reactions2017

    • Author(s)
      Yamaguchi, J.; Itami, K
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 90 Pages: 367-383

    • DOI

      10.1246/bcsj.20160365

  • [Journal Article] Synthesis of Fully Arylated (Hetero)arenes2017

    • Author(s)
      Suzuki, S.; Yamaguchi. J.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 53 Pages: 1568-1582

    • DOI

      10.1039/C6CC09550J

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis of Triarylpyridines in Thiopeptide Antibiotics by Using a C-H Arylation/Ring-Transformation Strategy2016

    • Author(s)
      Amaike, K.; Itami, K.; Yamaguchi, J.
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 22 Pages: 4384-4388

    • DOI

      10.1002/chem.201600351

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microwave-assisted regioselective direct C-H arylation of thiazole derivatives leading to increased σ1 receptor affinity2016

    • Author(s)
      Kokornaczyk, A.; Schepmann, D.; Yamaguchi, J.; Itami, K.; Wunsch, B.
    • Journal Title

      Med. Chem. Commun.

      Volume: 7 Pages: 327-331

    • DOI

      10.1039/C5MD00526D

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aromatic Molecules: Decarbonylative Coupling and Multiple Arylation2017

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会(日中若手化学者フォーラム)
    • Place of Presentation
      慶應大学
    • Year and Date
      2017-03-18 – 2017-03-18
    • Invited
  • [Presentation] マルチアリールピリジンの合成2017

    • Author(s)
      浅子 貴士・林 和佳菜・鈴木 真・天池 一真・伊丹 健一郎・武藤 慶・山口 潤一郎
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應大学
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-17
  • [Presentation] Programmed Synthesis of Multiply Arylated Aromatics2017

    • Author(s)
      SUZUKI, Shin; ITAMI, Kenichiro; YAMAGUCHI, Junichiro
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應大学
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-17
  • [Presentation] 芳香族分子の新奇カップリング法・合成法の開発2017

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      向研会ドクター会
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2017-03-15 – 2017-03-15
    • Invited
  • [Presentation] 結合切断反応が拓く革新的分子合成技術の開発2016

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      武田薬品工業講演会
    • Place of Presentation
      武田薬品工業
    • Year and Date
      2016-12-15 – 2016-12-15
    • Invited
  • [Presentation] 自在な分子構築法の探究・開発・応用2016

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      東京農工大学講演会
    • Place of Presentation
      東京農工大学
    • Year and Date
      2016-09-30 – 2016-09-30
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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