カルベン金属錯体をコアとする酵素様反応場の創出

以卡宾金属配合物为核心的类酶反应场的创建

• 批准号: 18033027
• 负责人: 村上 正浩
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18033027/
• 关键词: ヌクレオシド型NHC金属錯体; ロジウム; イリジウム; ルテニウム; 酵素様反応場; カルベン配位子; ヒスチジン; イミダゾール; ペプチド; パラジウム; 鈴木-宮浦カップリング反応

NHC金属錯体を備えたオリゴヌクレオチドを合成することを目的に研究を行った。まず天然のプリン塩基であるアデニン、グアニンをモデル系として実験を行ったが、目的の実現が困難であることがわかった。アデニンでは位置選択的なアルキル化が難しく、グアニンでは生成物のハロゲン化物の極性が高く、扱いが困難であることがわかった。また、アデニンやグアニンなど含窒素複素環化合物は様々な箇所で金属錯体を形成する傾向があり、目的のカルベン錯体を合成する際にいろいろな箇所での配位が競合するおそれがある。これらの理由から次に、我々はよりシンプルな含窒素複素環化合物であるイミダゾール、ベンズイミダゾールについて検討した。オリゴヌクレオチド錯体の逆合成解析により、市販の2'-デオキシ-D-リボフラノーズを用いることができる。3、5位が保護されたイミダゾール、ベンズイミダゾールヌクレオシドの合成は、Hoffer's chloro sugarを経由する合成法が適していることがわかった。反対に、NHCの前駆体であるイミダゾリウム塩をアルキル化によって直接合成できる1-メシチルイミダゾールを用いたときは塩化糖が溶液中で分解するため合成できなかった。目的のカルベン錯体を合成するためのイミダゾリウム塩は、核酸塩基の窒素をアルキル化することで合成した。合成したイミダゾリウム塩は酸化銀との反応で様々な銀カルベン錯体を合成するのに適していることがわかった。この銀カルベン錯体はロジウム、イリジウム、ルテニウムのような遷移金属とトランスメタル化することが可能であった。この方法によって、目的の新規ヌクレオシド型NHC金属錯体をカチオン錯体として得ることができた。また、ベンゾイル保護のついたロジウム錯体やイリジウム錯体ではモノカルベン錯体として得られることもわかった。

我们进行了旨在用 NHC 金属配合物合成寡核苷酸的研究。首先，使用天然嘌呤碱基腺嘌呤和鸟嘌呤作为模型系统进行了实验，但事实证明很难实现目标。腺嘌呤的区域选择性烷基化很困难，鸟嘌呤由于产物的高极性卤化物而难以处理。此外，腺嘌呤、鸟嘌呤等含氮杂环化合物容易在不同位置形成金属络合物，在合成所需的卡宾络合物时，存在不同位置的配位竞争的风险。由于这些原因，我们接下来研究了更简单的含氮杂环化合物，咪唑和苯并咪唑。市售的2'-脱氧-D-呋喃核糖可用于寡核苷酸复合物的逆合成分析。发现Hoffer氯糖合成方法适合合成3位和5位受保护的咪唑核苷和苯并咪唑核苷。另一方面，当使用可直接通过烷基化合成作为NHC前体的咪唑鎓盐的1-异亚甲基咪唑时，由于氯化糖在溶液中分解而无法合成。用于合成目标卡宾配合物的咪唑鎓盐是通过对核碱基的氮进行烷基化来合成的。发现合成的咪唑鎓盐适合通过与氧化银反应合成各种银卡宾配合物。这种银卡宾络合物可以与铑、铱和钌等过渡金属发生金属转移。通过这种方法，我们能够获得所需的新型核苷型NHC金属配合物作为阳离子配合物。还发现苯甲酰基保护的铑和铱配合物可以作为单卡宾配合物获得。

项目成果

Synthesis and characterization of nucleosidetype n-heterocyclic carbene metal complexes

核苷型n-杂环碳烯金属配合物的合成与表征

• 发表时间: 2007
• 作者: 今堀 博;梅山有和(分担);Markus Mosimann
• 通讯作者: Markus Mosimann