ボロン酸触媒によるグリコシル化反応を利用したメソジオール非対称化法の開発と応用

硼酸催化糖基化反应内消旋二醇去对称化方法的开发及应用

• 批准号: 18J12129
• 负责人: 田中 将道
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J12129/
• 关键词: グリコシル化反応; 非対称化; メソジオール; 位置選択性; 立体選択性; ボロン酸; 1,2-cis-グリコシド; 位置選択的; 立体選択的; 1,2-アンヒドロ糖

採用１年目に開発した「ボロン酸触媒によるグリコシル化反応を利用したメソジオール非対称化法」のさらなる展開として、詳細な反応機構解析と天然生物活性分子LLBM-782類の共通部分構造の合成を行った。これまでに、メソジオールとして選択したmyo-イノシトール誘導体と1,2-アンヒドロ糖とのグリコシル化反応が、ボロン酸触媒存在下で速やかに進行し、完全な位置及び立体選択性で望む1,2-cis-グリコシドが高収率で得られることを見出している。DFT計算により本反応の反応機構解析を行った結果、本反応が、ボート型遷移状態を経由することで、当初の予想とは逆の位置選択性を発現していることが示唆された。さらに、他のドナーを用いた場合においても同様に反応機構解析を行った結果、どのドナーを用いた場合でも同様のボート型遷移状態を経由することで、高い位置及び立体選択性が発現していることが示唆された。また、本解析結果より本グリコシル化反応における位置選択性は、ドナー2位の立体化学に起因していることを明らかにし、それによって本グリコシル化反応における位置選択性の予測モデルを確立した。また、本グリコシル化反応の高い位置及び立体選択性は、ドナーの保護基にほとんど影響を受けず、高い選択性が維持されることを明らかにした。さらに、本手法を応用することで、β-マンノシド結合を有する天然生物活性分子であるLLBM-782類の部分構造の合成を達成した。

在采用的第一年，我们进一步开发了“使用硼酸催化糖基化反应的中二醇非对称方法”，这是开发的，我们对自然生物活性分子LLBM-782的自然生物活性分子的共同部分结构进行了详细分析。到目前为止，已经发现，在硼酸催化剂的存在下，肌醇衍生物选择为间二醇和1,2-抗糖剂之间的糖基化反应迅速进行，从而导致所需的1,2-CIS-糖苷的产量高，具有完整的位置和立体位置和立体的位置。使用DFT计算对该反应机理的分析表明，该反应是通过船型过渡态进行的，并且表现出与原始预测相反的区域选择性。此外，当使用其他捐助者时，进行了类似的反应机理分析，并建议当通过通过相同的船型过渡状态使用供体时，表现出高位置和立体选择性。此外，除了该分析的结果外，还表明糖基化反应中的区域选择性是由于供体位置2的立体化学引起的，因此建立了糖基化反应中区域选择性的预测模型。还揭示了糖基化反应的高位置和立体选择性几乎不受供体保护组的影响，并且保持高选择性。此外，通过应用这种方法，实现了具有β-甘露糖苷键的自然存在的生物学活性分子，从而实现了LLBM-782的亚结构的合成。

项目成果

Application of boronic-acid-catalyzed glycosylation to late-stage modification of natural glycosides and oligosaccharide synthesis

硼酸催化糖基化在天然糖苷后期修饰及寡糖合成中的应用

• 发表时间: 2018
• 作者: Masamichi Tanaka;Akira Nakagawa;Nobuya Nishi;Daisuke Takahashi;Kazunobu Toshima
• 通讯作者: Kazunobu Toshima

ボロン酸触媒を用いた無保護糖に対する位置及び立体選択的グリコシル化反応の開発と応用

使用硼酸催化剂的未保护糖的区域和立体选择性糖基化反应的开发和应用

• 发表时间: 2018
• 作者: 田中将道;中川彰;西信哉;高橋大介;戸嶋一敦
• 通讯作者: 戸嶋一敦

ボロン酸触媒を用いたメソジオールに対する非対称化型立体選択的グリコシル化反応の開発

使用硼酸催化剂开发内消旋二醇的不对称立体选择性糖基化反应

• 发表时间: 2019
• 作者: 田中将道;佐藤公治;吉田亮毅;高橋大介;戸嶋一敦
• 通讯作者: 戸嶋一敦

Diastereoselective desymmetric 1,2-cis-glycosylation of meso-diols via chirality transfer from a glycosyl donor

通过糖基供体的手性转移对内消旋二醇进行非对映选择性不对称 1,2-顺式糖基化

• DOI: 10.1038/s41467-020-16365-8
• 发表时间: 2020
• 期刊: Nature Communications
• 影响因子: 16.6
• 作者: Tanaka Masamichi;Sato Koji;Yoshida Ryoki;Nishi Nobuya;Oyamada Rikuto;Inaba Kazuki;Takahashi Daisuke;Toshima Kazunobu
• 通讯作者: Toshima Kazunobu

Boronic acid catalyzed desymmetric 1,2-cis-glycosylation of meso-diols

硼酸催化内消旋二醇的不对称1,2-顺式糖基化

• 发表时间: 2019
• 作者: Masamichi Tanaka;Koji Sato;Ryoki Yoshida;Daisuke Takahashi;Kazunobu Toshima
• 通讯作者: Kazunobu Toshima