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ヒドロキシ基の求核性を向上させる有機ボロン酸触媒の開発と糖鎖合成への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K08218
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 化学系薬学
研究機関北里大学

研究代表者

牧野 一石  北里大学, 薬学部, 教授 (20302573)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード有機ボロン酸 / 触媒反応 / 位置選択的アシル化反応 / 求核性 / 糖 / イミダゾール / 有機ボロン酸触媒 / 位置選択的グリコシル化反応 / 位置選択的官能基変換 / 有機化学 / ボロン酸 / 位置選択的
研究成果の概要

グリコピラノシドのビシナルcis-ジオールにおいて,エクアトリアルに配向したヒドロキシ基の求核性を向上させる有機ボロン酸の開発に成功した。本反応を用いることで,触媒の制御もとにグリコピラノシドの特定のヒドロキシ基のアシル化やカーボネート化を行うことが可能となった。アシル化剤として,芳香族アシルクロリド,アルキルアシルクロリド,α,β-不飽和アシルクロリドを適用することができ,用いる触媒量も0.05 mol%から1 mol%と極めて少量で反応を行うことができる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

重要な生物活性をもつ天然有機化合物や医薬品は,糖鎖やポリオール構造を有する場合がある。このように複数のヒドロキシ基が分子内に存在する場合には,それらを識別して目的とするヒドロキシ基のみに特定の化学修飾を行うことは非常に困難となる。我々の開発した有機ボロン酸触媒による方法は,ビシナルcis-ジオールを分子認識し,あらかじめ予測された箇所のヒドロキシ基を化学修飾することが可能である。この研究成果は,触媒制御下に糖鎖をもつ生物活性物質や医薬品の位置選択的なヒドロキシ基の直接的化学変換に道拓くものであり,医薬品の開発における探索研究の一つの方法論を与えるものである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 2,6-Bis(trifluoromethyl)phenylboronic Acid2020

    • 著者名/発表者名
      Shimada N, Makino K
    • 雑誌名

      5.Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Activation of Cis-Vicinal Diols by Boronic Acids: Site-Selective Acylation of Carbohydrates2019

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Shimada, Yuki Nakamura, Takayuki Ohiai, Kazuishi Makino
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 21 号: 10 ページ: 3789-3794

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b01231

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Syntheses of Seminolipid and its Analogues by Using 2,6-Bis(trifluoromethyl)phenylboronic Acid as Protective Reagent2019

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Shimada, Kenji Fukuhara, Sari Urata, Kazuishi Makino
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 17 号: 31 ページ: 7325-7329

    • DOI

      10.1039/c9ob01445d

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Efficient Deprotection of 2,6-Bis(trifluoromethyl)phenylboronic Esters via Catalytic Protodeboronation Using Tetrabutylammonium Fluoride2019

    • 著者名/発表者名
      Sari Urata, Shinya Nojima, Kazuishi Makino, Naoyuki Shimada
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 30 号: 20 ページ: 2300-2304

    • DOI

      10.1055/s-0039-1690236

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diboronic Acid Anhydrides as Effective Catalysts for the Hydroxy-Directed Dehydrative Amidation of Carboxylic Acids2019

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Shimada, Mai Hirata, Masayoshii Koshizuka, Naoki Ohse, Ryoto Kaito, Kazuishi Makino
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 21 号: 11 ページ: 4303-4308

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b01484

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2,6-Bis(trifluoromethyl)phenylboronic Esters as Protective Groups for Diols: A Protection/Deprotection Protocol for Use under Mild Conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Shimada, Sari Urata, Kenji Fukuhara, Takao Tsuneda, Kazuishi Makino
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 19 ページ: 6064-6068

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b02427

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いた無保護糖の位置選択的プロパルギル化反応2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤大地,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ボロン酸触媒とパラジウム錯体を併用した位置選択的アリル位置換反応2020

    • 著者名/発表者名
      中村優生,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] α-ヒドロキシWeinrebアミドの触媒的合成法の開発と天然物合成への応用2020

    • 著者名/発表者名
      高橋那央也,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2,6-Bis(trifluoromethyl)phenylboronic Esters as Protective Groups for Diols: A Protection/Deprotection Protocol for Use under Mild Conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Urata S, Shimada N, Makino K
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機ホウ素化合物の特性を活用した硫酸化スフィンゴ糖脂質スルファチドの全合成2019

    • 著者名/発表者名
      坂井遥菜,浦田沙梨,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第63回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] TBAFを用いたo-FXylボロン酸エステルの新規脱保護法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      野島信哉,浦田沙梨,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第63回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] α-ヒドロキシWeinrebアミドの触媒的合成法の開発と天然物合成への応用2019

    • 著者名/発表者名
      高橋那央也,大瀬尚希,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第63回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ボロン酸エステルを用いたジオールの保護基の開発と硫酸化糖脂質全合成への応用2019

    • 著者名/発表者名
      嶋田修之,浦田沙梨,牧野一石
    • 学会等名
      第45回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ボロン酸エステルを用いたジオールの保護基の開発と硫酸化糖脂質全合成への応用2019

    • 著者名/発表者名
      嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第43回白金シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ボロン酸触媒とパラジウム錯体を併用した位置選択的アリル位置換反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      中村優生,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第11回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いた位置選択的アルキル化反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤大地,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第11回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ジボロン酸無水物によるβ-ヒドロキシWeinrebアミドの触媒的合成法の開発と応用2019

    • 著者名/発表者名
      大瀬尚希,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第11回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ジボロン酸無水物によるβ-ヒドロキシカルボン酸の触媒的アミド化反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      嶋田修之,平田 舞,牧野一石
    • 学会等名
      第11回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いた位置選択的グリコシル化反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      杉本智哉,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第11回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ボロン酸エステルを用いたジオールの保護基の開発と硫酸化糖脂質全合成への応用2019

    • 著者名/発表者名
      浦田沙梨,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第11回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ジボロン酸無水物によるβ-ヒドロキシ-α-アミノ酸を基質とした触媒的ペプチド合成法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      腰塚正佳,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第11回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ボロン酸触媒とパラジウム錯体を併用した位置選択的グリコシル化反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      谷川真梨,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第11回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ジボロン酸無水物によるα-ヒドロキシWeinrebアミドの触媒的合成法の開発と応用2019

    • 著者名/発表者名
      高橋那央也,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第11回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いた無保護糖の位置選択的Koenigs-Knorr 型グリコシル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      杉本智哉, 嶋田修之, 牧野一石
    • 学会等名
      日本薬学会第139年
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ジオールの保護試薬o-FXylBAの開発を基盤とした硫酸化糖脂質の全合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      浦田 沙梨, 嶋田 修之, 牧野 一石
    • 学会等名
      日本薬学会第139年
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Boronic Acid Catalyzed Site-Selective Acylation of Carbohydrates2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Shimada, Yuki Nakamura, Kazuishi Makino
    • 学会等名
      16th Belgian Organic Synthesis Symposium (BOSS XVI)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 協働触媒系を用いた無保護糖の位置選択的グリコシル化反応と天然物全合成への応用2018

    • 著者名/発表者名
      若槻 誠, 嶋田 修之, 牧野 一石
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いた無保護糖の位置選択的アシル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      中村優生,若槻 誠,落合貴之,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      有機合成化学協会(関西支部)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸/パラジウム協働触媒系を用いる立体選択的グリコシル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      若槻 誠,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第61回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ジボロン酸誘導体を用いたヒドロキシカルボン酸の触媒的アミド化反応2017

    • 著者名/発表者名
      平田 舞,腰塚正佳,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第61回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いた無保護糖の位置選択的官能基化およびグリコシル化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      若槻 誠,中村優生, 嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第59回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸/パラジウム協働触媒系を用いた無保護糖の位置および立体選択的グリコシル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      嶋田修之,若槻 誠,牧野一石
    • 学会等名
      第43回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ジボロン酸無水物を用いたヒドロキシカルボン酸の触媒的アミド化反応2017

    • 著者名/発表者名
      腰塚正佳,平田 舞,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いた無保護糖の位置選択的アシル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      中村優生,落合貴之,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第10回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸エステルを用いたジオールの保護基の開発2017

    • 著者名/発表者名
      浦田沙梨,福原賢司,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第10回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸誘導体を用いた糖質レセプターの開発2017

    • 著者名/発表者名
      若林直輝,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第10回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ジボロン酸誘導体を用いたヒドロキカルボン酸の触媒的アミド化反応2017

    • 著者名/発表者名
      平田 舞,腰塚正佳,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第10回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いた無保護糖の位置および立体選択的グリコシル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      若槻 誠,中村 優生,嶋田 修之,牧野一石
    • 学会等名
      第10回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ジボロン酸誘導体を用いたWeinrebアミドの触媒的合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      大瀬尚希,腰塚正佳,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      第10回北里化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機ボロン酸触媒と遷移金属錯体を併用した無保護糖の位置選択的グリコシル化応2017

    • 著者名/発表者名
      中村優生,若槻 誠,嶋田修之,牧野一石
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 北里大学薬学部

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/pharm/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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