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ATPの三リン酸脱水的作用の触媒化と非天然ペプチド合成への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18F18339
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

斎藤 進  名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 教授 (90273268)

研究分担者 BAGAL DATTATRAYA  名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2018-11-09 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2020年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード環状トリホスファゼン / ATP模倣 / 脱水縮合 / アミド / ペプチド / オキサゾリン / 分子触媒 / 有機触媒 / ATP / アミノ酸 / ホスファゼン触媒 / カルボン酸 / アミン / 有機分子触媒 / フォスファゼン触媒 / 脱水
研究実績の概要

概ね順調に研究は進行し、所定の成果を得た。まずcatecholを3分子配位子としてもつ6員環状トリホスファゼンを触媒量用いる芳香族カルボン酸と各種アミンとの脱水縮合反応は円滑に進行し、所望のアミド化合物を高収率で得た。本反応の機構を明らかにするために、31P NMRや1H NMRで反応経過を時間毎に追跡し詳細に調べた結果、6員環状トリホスファゼン骨格が徐々に分解し、cyclic catechol phophate (CCP)骨格へと誘導されることを突き止めた。元の6員環状トリホスファゼンは化学量論量の反応剤として脱水縮合反応を促進するが、続いてその分解の結果得られるCCPが脱水縮合反応を促進する触媒として機能していることが強く示唆された。すなわち、2段階の反応機構が働いている。そのような稀にみる反応機構が明らかになったことで新しいアミド基形成法を提案できた本成果は、特集号「最新のアミド合成法」の招待論文としてSynthesis 2020に掲載された。続いて、本成果を20種類の異なるC末保護アミノ酸と20種類のN末保護アミノ酸の脱水ペプチド合成へと展開した。理論的には20 x 20 = 400種類の組み合わせでペプチド形成反応を行う必要があるが、その中で特徴的な組み合わせを100種類選び反応させたところ、そのいずれにおいても中程度から高収率で対応するジペプチドを得ることに成功した。本法を用いれば、トリペプチドやテトラペプチドの合成も可能である。現在本成果の整理とまとめは最終段階にあるため論文執筆中であり、完成し次第、近日中に投稿する予定である。また同様の6員環状トリホスファゼン化合物を触媒量用いて、様々なN-(2-hydroxyethyl)amide類の分子内脱水環化反応によるオキサゾリン合成にも成功し、その成果は現在ACS Catalに投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Tris(o-phenylenedioxy)cyclotriphosphazene as a Promoter for the Formation of Amide Bonds Between Aromatic Acids and Amines2020

    • 著者名/発表者名
      Saito Susumu、Movahed Farzaneh Soleymani、Sawant Dinesh N.、Bagal Dattatraya B.
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 52 号: 21 ページ: 3253-3262

    • DOI

      10.1055/s-0040-1707174

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TAP(catecholate)3 as Promoter for Amide Bond Formation between Aromatic Acids and Amines2020

    • 著者名/発表者名
      Farzaneh Soleymani Movahed, Dinesh N. Sawant, Dattatraya B. Bagal, Susumu Saito*
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Diboron-catalyzed dehydrative amidation of aromatic carboxylic acids with amines2018

    • 著者名/発表者名
      Dinesh N. Sawant, Dattatraya B. Bagal, Saeko Ogawa, Selvam Kaliyamoorthy, Susumu Saito
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 15 ページ: 4397-4400

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01480

    • NAID

      120006536931

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Phosphorus-Based Organocatalysis for Dehydrative Cyclization of N-(2-Hydroxyethyl)amides into 2-Oxazolines2021

    • 著者名/発表者名
      Farzaneh Soleymani Movahed, Siong Wan Foo, Saeko Ogawa, Susumu Saito
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会 (2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Phosphorus-Based Organocatalysis for Dehydrative Cyclization of N-(2-Hydroxyethyl)amides into 2-Oxazolines2021

    • 著者名/発表者名
      Farzaneh Soleymani Movahed, Siong Wan Foo, Saeko Ogawa, Susumu Saito
    • 学会等名
      統合物質創製化学研究推進機構 第4回国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diboron-Catalyzed Dehydrative Amidation of Aromatic Carboxylic Acids with Amines2019

    • 著者名/発表者名
      BAGAL, Dattatraya B.; SAWANT, Dinesh N.; KALIYAMOORTHY, Selvam; SAITO, Susumu
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Peptides as imporatnt pharmaceuticals2019

    • 著者名/発表者名
      BAGAL, Dattatraya B.
    • 学会等名
      JSPS サイエンス・ダイアログ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] Tris(o-phenylenedioxy)cyclotriphosphazene

    • URL

      https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/pdf/10.1055/s-0040-1707174.pdf?update=true

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-11-12   更新日: 2024-03-26  

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