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2017 年度 実績報告書

「遠隔基関与」を利用した有機分子不斉触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K05495
研究機関東京大学

研究代表者

工藤 一秋  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80251669)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード有機分子触媒 / 不斉触媒 / ペプチド / Baylis-Hillman反応
研究実績の概要

本研究は,Pro-D-Pro-Aib-Tyr-Hisという配列を含むペプチド触媒によるa,b-不飽和アルデヒドへのマイケル付加反応において,N末端のProが基質とイミニウム塩を形成して活性化し,これに対し5残基目のHis側鎖のイミダゾールが平衡的に付加・脱離を繰り返すことによる反応中間体の安定化が,反応全体の加速につながることを見出したことに端を発する。前年までは,これを加水分解反応における速度論的光学分割へと応用することを試みたが,期待した結果は得られなかった。そこで,視点を変えて別の反応について遠隔基関与による反応加速・立体制御を試みることとした。
上述の通り,本研究の端緒となった触媒的マイケル付加反応では,イミダゾールによる可逆的な付加・脱離が関与するが,一時的な付加によって生じる生成物がエナミンであることに着目し,これを求核剤として利用するBaylis-Hillman反応を行うこととした。予備的な実験においてPro-D-Pro-Aib-Tyr-Hisを含むペプチドでは触媒能が見られなかったが,これは,エナミン中間体が安定すぎるためであり,Hisを3-MeHisにして中間体をカチオン種とすることで適度な反応性を持たせることができるものと考え,反応を行ったところ,有意に反応を加速することが分かった。そこで,昨年これまでに見出された含Hisペプチド触媒のHis部分を3-MeHisに置き換えたものを種々調整し,これを分子間Baylis-Hillman反応に適用した。その結果,一定の加速効果が見られたものの,立体選択性については期待したような結果が得られなかった。これは,立体選択性の発現機構が中間体への求電子剤の接近の方向とその向きに依存しており,その制御が困難なためと考えられた。
現在,この問題を解決するべく分子内Baylis-Hillman反応へと展開を行っている。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Biomimetic iterative method for polyketide synthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Akagawa Kengo、Kudo Kazuaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 ページ: 8645~8648

    • DOI

      10.1039/C7CC04033D

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Selective Peptide Catalysts with Secondary Structural Frameworks2017

    • 著者名/発表者名
      Akagawa Kengo、Kudo Kazuaki
    • 雑誌名

      Accounts of Chemical Research

      巻: 50 ページ: 2429~2439

    • DOI

      10.1021/acs.accounts.7b00211

    • 査読あり
  • [学会発表] 固相担持ペプチド触媒を用いた面不斉[n]パラシクロファンの速度論的光学分割2018

    • 著者名/発表者名
      樋口淳一,赤川賢吾,工藤一秋
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] Development of Tandem Enantioselective Intramolecular Rauhut Currier Reaction and Aldol Condensation Promoted by Peptide Catalyst2018

    • 著者名/発表者名
      Y.Tian,Z.Du,K.Akagawa,K.Kudo
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] 生合成機構を模倣したポリケチドの固相合成法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      竹内優太,赤川賢吾,工藤一秋
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [備考] 発表論文

    • URL

      http://www.iis.u-tokyo.ac.jp/~kkudo/publication.html

  • [備考] 総説・解説

    • URL

      http://www.iis.u-tokyo.ac.jp/~kkudo/review.html

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公開日: 2018-12-17  

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