Development of a novel glycosylation reaction between unprotected carbohydrates for rapid polysaccharide synthesis

开发未受保护的碳水化合物之间的新型糖基化反应以快速合成多糖

基本信息

批准号：
21K14636
负责人：
草野修平
金额：
$ 3万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

生物試料に由来する糖鎖は，配列や分岐構造に不均一性を持つ．それゆえ糖鎖研究おいては，均一な構造を持つ化学合成糖鎖が必要不可欠である．本研究では，糖鎖合成における保護基依存からの脱却を加速するべく，その基礎となる技術として無保護糖のグリコシル化反応の開発を進めている．前年度までに，無保護の糖受容体を位置選択的に修飾するための方法として，水酸基の認識と活性化に優れる有機ホウ素触媒上に，求電子剤(糖供与体モデル)を活性化する官能基を導入した二機能性触媒を新たに開発し，その機能評価を行った．二つの触媒機能が協奏的に働くことによって，高い位置選択性が発現することを見出していた．本年度は，二機能性触媒の基質適用範囲を調べるとともに，実際にグリコシル化反応への適用を図った．基質適用範囲の調査の結果，有機ホウ素触媒の認識サイトであるcsi-1,2-ジオール構造を持つ糖類であれば，二機能性触媒はあらゆる糖類を基質として許容できることを見出した．加えて，触媒上の活性化基を求電子剤に合わせて変更することで，二機能性触媒は様々な化学変換に応用できることも明らかにした．これらの結果を踏まえて，グリコシル化反応の検討を進めた．具体的には，糖供与体として保護体を用いるモデル反応系で検討を行った．立体選択性の面において改善の余地を残すものの，二機能性触媒は中程度の収率でグリコシル化を進行させることを見出した．

源自生物样品的聚糖在序列和分支结构上具有异质性。因此，在聚糖研究中，化学合成的具有均匀结构的聚糖是必不可少的。在这项研究中，我们正在开发未受保护糖的糖基化反应作为一项基础技术，以加速摆脱糖链合成中对保护基团的依赖。去年，我们开发了一种通过激活有机硼催化剂上的亲电体（糖供体模型）来区域选择性修饰未保护的糖受体的方法，该催化剂对羟基具有出色的识别和活化作用。我们开发了一种具有官能团的新型双功能催化剂并进行了评估。它的功能。研究发现，两种催化功能协同作用可实现高区域选择性。今年，我们研究了双功能催化剂的底物应用范围，并尝试将其实际应用于糖基化反应。通过研究底物适用范围，我们发现双功能催化剂可以接受任何糖类作为底物，只要它具有csi-1,2-二醇结构，这是有机硼催化剂的识别位点。此外，还发现通过改变催化剂上的活化基团以匹配亲电子试剂，双功能催化剂可以应用于各种化学转化。基于这些结果，我们继续研究糖基化反应。具体来说，我们研究了使用受保护形式作为糖供体的模型反应系统。尽管在立体选择性方面仍有改进的空间，但我们发现双功能催化剂允许糖基化以中等产率进行。