光照射によるPy-Imポリアミド-CBIコンジュゲート体の選択的な活性化

光照射选择性激活 Py-Im 聚酰胺-CBI 缀合物

• 批准号: 10F00043
• 负责人: 杉山 弘
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00043/
• 关键词: DNA; ハイブリッド触媒; 不斉合成; Friedel-Craftsアルキル化反応; Py-Imポリアミド; アルキル化; 光反応

効率的な不斉触媒反応の開発は天然物や医薬品、農薬の合成のため現代有機化学の重要な分野である。そのため遷移金属を用いる不斉触媒反応が有用な戦略として受け入れられ幅広く研究されているが、レアメタルの不足、空気や水に敏感な反応条件などを考えると、より経済的また環境的な反応を開発する必要がある。一つの代案としてchiralityを持つ生体分子と金属触媒から作られる立体選択的なハイブリッド触媒システムが光学活性な化合物の合成のため研究されている。キラル構造の蛋白質やRNAは生体分子として触媒反応によく用いられるが、これらと比べDNAをchiralityのsourceとして用いる反応は例が少ない。最近、Feringaらによって銅触媒による様々なLewis酸触媒反応でDNAが高いエナンチオ選択性を与えるとともに反応の速度も促進することが報告されており、DNAのhelical chiralityを不斉触媒反応に応用する研究が注目を浴びている。本研究室では有機合成、計算化学、分子生物学的手法を用いて核酸の生物有機化学を研究している。申請者はこれまで研究室で蓄積してきた核酸の構造と機能に関する研究結果を基盤として、DNAハイブリッド触媒を用いた新規不斉反応の開発とともに反応メカニズムを明らかにすることを目指している。この研究は、A,B,Z型DNAの特異的なchiralityと生成物の立体選択性の関係と、様々な塩基配列や長さを持ったDNAにより作られる不斉環境が化学反応に与える影響を明らかにする興味深い分野である。また、DNAハイブリッド触媒システムは化学的に安定な水溶性DNAを用いうことから水で反応を行う利点があり、比較的安価で市販されているバイオポリマーst-DNAを用いることでより経済的に光学活性化合物を合成することができる。今回申請者は、DNAのらせん構造に由来する不斉が化学反応にどのように影響を与えるかについて計算科学で検討するためモデル反応として分子内反応に注目し、「DNAハイブリッド触媒を用いた分子内Friedel-Craftsアルキル化反応」を開発した。具体的には活性を持つ銅配位子錯体を組み込んだDNAハイブリッド触媒を用いて水中で分子内Friedel-Craftsアルキル化反応を行い、多環インドール類をエナンチオ選択的に合成することに成功した。また、生成物の立体選択性はDNAのらせん不斉に由来し、用いる配位子に依存することも見出した。本反応の生成物であるインドール誘導体は変換反応を行うことによって様々な生理活性物質の合成への応用が期待される。

高效不对称催化的发展是现代有机化学合成天然产物、药物和农药的重要领域。因此，使用过渡金属的不对称催化反应已被认为是一种有用的策略并得到了广泛的研究，但考虑到稀有金属的缺乏以及对空气和水敏感的反应条件，更经济和环境友好的反应已经被开发出来需要。作为替代方案，由手性生物分子和金属催化剂制成的立体选择性混合催化剂系统正在研究用于合成光学活性化合物。具有手性结构的蛋白质和RNA经常被用作催化反应中的生物分子，但与这些相比，使用DNA作为手性来源的反应例子较少。最近，Feringa等人报道DNA在使用铜催化剂的各种路易斯酸催化反应中提供了高对映选择性并加速了反应速率，并且将DNA的螺旋手性应用于不对称催化反应的研究也引起了人们的关注。我们的实验室利用有机合成、计算化学和分子生物学方法研究核酸的生物有机化学。基于实验室积累的核酸结构和功能研究成果，申请人旨在开发一种使用DNA杂化催化剂的新型不对称反应，并阐明反应机理。本研究重点关注A、B、Z型DNA的特异性手性与产物的立体选择性之间的关系，以及不同碱基序列和长度的DNA所产生的不对称环境对化学反应的影响，这是一个有趣的研究。场来澄清。此外，DNA混合催化剂系统具有在水中进行反应的优点，因为它使用化学稳定的水溶性DNA，并且通过使用相对便宜且可商购的生物聚合物st-DNA而更加经济。被合成。这次，申请人重点关注分子内反应作为模型反应，以便利用计算科学来研究DNA螺旋结构的不对称性如何影响化学反应。具体来说，我们使用掺有活性铜配体复合物的DNA混合催化剂，通过在水中进行分子内Friedel-Crafts烷基化反应，成功地对映选择性合成了多环吲哚。我们还发现产物的立体选择性源于DNA的螺旋手性，并且取决于所使用的配体。作为该反应的产物的吲哚衍生物有望通过进行转化反应应用于各种生理活性物质的合成。

项目成果

新規DNAハイブリッド触媒の開発と不斉反応への応用

新型DNA杂化催化剂的研制及其在不对称反应中的应用

• 发表时间: 2012
• 作者: E.A.Mohamed;Z.N.Zahran;T.Ohta;Y.Naruta;朴昭映
• 通讯作者: 朴昭映