脱水素クロスカップリングを利用した機能性配向基の開発とそのペプチド合成への応用

利用脱氢交叉偶联开发功能性导向基团及其在肽合成中的应用

基本信息

批准号：
20H02745
负责人：
佐藤哲也
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Osaka Metropolitan University (2022-2023)Osaka City University (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、これまでに我々のグループが開発したシクロペンタジエニルロジウムなどの遷移金属錯体触媒を用いる脱水素カップリングを、より温和な条件でも行えるよう改良し、ペプチドを始めとする有用化合物の合成への適用を目的としており、本課題２年目に当たる2021年度には、ペプチドやアミノ酸中に含まれるカルボキシ基やアミノ基およびその修飾部位を配向基として利用したC-H誘導体化反応の開発ならびに利用後の配向基の除去について検討を行った。アセチルアミノ配向基の応用と除去アセチル配向基は、アミノ基上に容易に導入できる最もシンプルな配向基である。導入したこの配向基の近傍では、様々なC-H誘導体化が可能となる。本研究では、アセトアニリドのオルト位アリール化により調製したN-アセチルアミノビフェニル類を、カチオン性ペンタメチルシクロペンタジエニルロジウム触媒を用いて、アルキンと反応させると、フェニル基上の2'位ではなく、6位でのC-H結合切断を伴って脱水素カップリングが進行し、7-フェニル-N-アセチルインドール誘導体が容易に合成できることが明らかになった。生成物中に含まれるアセチル配向基は、インドール環構築後は容易に除去でき、7-フェニル-N-H-インドールが得られることも確認された。カルボキシ基を配向基とするC-H誘導体化種々のシクロペンタジエニル配位子を有するロジウム錯体を触媒として用い、チオフェンカルボン酸をはじめとする芳香族およびヘテロ芳香族カルボン酸をアルキンとともに反応させると、脱水素カップリングが効率よく進行し、様々な構造を有する縮合（ヘテロ）芳香族化合物を与えることを見出した。ここでは、反応中に脱炭酸が起こり、配向基が除去される。さらにこれらのカルボン酸類はイタコン酸エステルをはじめとするアルケンともうまく反応するることが明らかになった。

在这项研究中，我们将使用我们小组开发的环戊二烯基铑等过渡金属配合物催化剂改进脱氢偶联，使其可以在更温和的条件下进行，并开发有用的化合物，例如肽的合成应用。 2021年，即该项目的第二年，我们将开发一种利用肽和氨基酸中含有的羧基和氨基及其修饰位点作为导向基团的C-H衍生反应，并开发使用后的导向基团。乙酰氨基引导基团的应用和去除乙酰氨基引导基团是最简单的引导基团，可以容易地引入到氨基上。在该引入的取向基团附近，可以进行各种C-H衍生化。在本研究中，我们表明，当使用阳离子五甲基环戊二烯基铑催化剂将乙酰苯胺邻位芳基化制备的 N-乙酰氨基联苯与炔烃反应时，发现脱氢偶联随着 6 位 C-H 键断裂而进行，并且 7 -苯基-N-乙酰吲哚衍生物可以很容易地合成。还证实构建吲哚环后产物中所含的乙酰基导向基团可以很容易地脱除，得到7-苯基-N-H-吲哚。以羧基为导向基团的 C-H 衍生化当芳香族和杂芳香族羧酸（包括噻吩羧酸）使用铑配合物与各种环戊二烯基配体作为催化剂与炔烃反应时，我们发现脱氢偶联有效进行并产生稠合（杂）具有各种结构的芳香族化合物。此处，反应过程中发生脱羧，并且除去导向基团。此外，已经表明这些羧酸也与包括衣康酸酯在内的烯烃良好地反应。