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非天然型アミノ酸及びその誘導体は擬似ペプチド医薬品の創製の根幹に関わる重要な化合物であるが、入手は一般に困難である。研究代表者らはこれまでにジオール類をキラル銅触媒とキレート環形成させればその水酸基が活性化されるという概念を提唱し、ジオール類の一方の水酸基のみを不斉に官能基変換できる反応の開発を行ってきた。本研究課題では、プロキラルジオールの一方の水酸基のみを不斉モノスルホニル化や不斉酸化することにより多様な４級キラル分子素子への変換を目指した。先ず入手容易なプロキラル２－アミノ―１，３－ジオールから多様な４級キラル分子素子を簡便かつ高効率に合成できる反応の開発を目指し、研究に着手した。鋭意検討した結果、PhBOXと銅塩からなるキラル銅触媒と臭素カチオン源を酸化剤とすることにより、様々な置換基を有するα-置換セリノール誘導体を不斉非対称化し、高効率にα-置換セリンエステルに変換することに成功した。また、スルホニル化による光学活性４－置換アジリジン合成法を開発し、４－置換アジリジンカルボン酸や非天然４－置換アミノ酸合成に応用した。4置換アミノアルコールの不斉酸化による光学分割に加え、グリセリン誘導体のグリセリン酸誘導体への不斉酸化にも成功した。ここで、不斉配位子の構造に着目し、PhBOXの配位角度が小さくなるように構造変換したところ、S値や不斉収率、及び反応収率は大幅に改善され、効率的に光学活性四置換アミノ酸やグリセリン酸を高効率に合成できるようになった。これらにより、多様な置換基を有する非天然アミノ酸の簡便合成法が開発できた。
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