Replicative Strecker amino acids synthesis using proposed origins of chirality such as quartz and circularly polarized light

使用拟议的手性起源（例如石英和圆偏振光）进行复制 Strecker 氨基酸合成

• 批准号: 17J06244
• 负责人: 會場 翔平
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: University of Fukui
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J06244/
• 关键词: 不斉の起源; ストレッカー型反応; 自己複製; 不斉誘起; 不斉増幅; アミノ酸; ヒドロキシ酸; ストレッカー反応; 自発的絶対不斉合成; ホモキラリティ; キラル結晶

生命のホモキラリティを解明することは、生命誕生について検証する鍵を握るとされており、学術的に極めて重要である。そこで前生物的アミノ酸合成反応とされるストレッカー型反応において中間体アミノニトリルおよびシアノヒドリンに着目した自己複製型ストレッカー反応について明らかにした。α-1-ナフチルグリシンニトリルを加水分解して得られるアミノ酸・1-ナフチルグリシンを不斉源とすることで、ストレッカー反応におけるアミノ酸の不斉自己複製を達成した。アミノ酸存在下においてストレッカー反応を進行させ、温度サイクルによる不斉増幅を行った結果、L-アミノ酸存在下の実験からはL-アミノニトリルが、D-アミノ酸を用いた実験からはD-アミノニトリルが得られ、不斉誘起されるアミノニトリルの絶対配置に相関性が確認できた。得られたアミノニトリルを加水分解すると、不斉源に用いたアミノ酸と絶対配置を含めて同一構造のアミノ酸が得られたことから、ストレッカー反応におけるアミノ酸の不斉自己複製を達成した。ストレッカー反応において、アンモニア（アミン）が欠如した場合、ヒドロキシ酸が生成することが知られている。そこで、アミノ酸の実験と同様にしてヒドロキシ酸の不斉自己複製について検討を行なった。不斉源とするヒドロキシ酸存在下において反応を進行させ、中間体シアノヒドリンを合成し、温度サイクルによって鏡像体過剰率を増幅させることで、その絶対配置を決定した。その結果、(S)-ヒドロキシ酸を不斉源に用いた実験では(S)-シアノヒドリンが、(R)-ヒドロキシ酸を不斉源とした場合には(R)-シアノヒドリンが不斉誘起されることを確認した。得られたシアノヒドリンを加水分解すると、絶対配置を含めて同一構造のヒドロキシ酸が得られる。即ち、ストレッカー型反応におけるヒドロキシ酸の不斉自己複製を達成した。

据说了解生命的同种异体是验证生活诞生的关键，并且在学术上非常重要。因此，在被认为是益生元氨基酸合成反应的Strecker反应中，阐明了针对中间氨基硝基和氰基氢蛋白的自我复制的Strecker反应。通过使用通过将α-1-萘基甘氨酸水解获得的氨基酸1-萘基甘氨酸作为一种不对称的来源，可以在Strecker反应中对氨基酸的不对称自我更新。在存在氨基酸的情况下进行茎反应，并通过温度循环进行不对称的扩增。在存在L-氨基酸的情况下的实验产生了使用D-氨基酸的实验的L-氨基硝酸酯，并得出了D-氨基氮，证实了与不对称诱导的氨基硝酸氨基氮的绝对构型的相关性。获得的氨基的水解产生了相同结构的氨基酸，包括与非对称源中使用的氨基酸的绝对构型，从而实现了Strecker反应中氨基酸的不对称自我更新。众所周知，在Strecker反应中，缺乏氨（胺）时会产生羟基酸。因此，以与氨基酸实验相同的方式，研究了羟基酸的不对称自我更新。在存在不对称羟基酸的情况下进行反应以合成中间氰基氢化蛋白，并通过温度循环扩增对映体的过量，以确定其绝对构型。结果，可以证实（S） - 丙糖醇被不对称诱导时，当（R）羟基酸用作不对称诱导的（R） - 丙二醇。获得的氰氢蛋白的水解产生具有相同结构的羟基酸，包括绝对构型。也就是说，实现了在Strecker型反应中羟基的不对称自我更新。

项目成果

Absolute Asymmetric Strecker Synthesis of Alpha-Amino Acid in the Aqueous Media via the Spontaneous Crystallization of Alpha-Aminonitrile

通过 α-氨基腈的自发结晶在水介质中绝对不对称 Strecker 合成 α-氨基酸

• 发表时间: 2017
• 作者: Shohei Aiba;Naoya Takamatsu;Yuji Tokunaga;Tsuneomi Kawasaki
• 通讯作者: Tsuneomi Kawasaki

ストレッカーシアノヒドリン反応におけるコングロメレート形成に基づく不斉発生と増幅

Strecker 氰醇反应中基于聚集体形成的不对称生成和放大

• 发表时间: 2018
• 作者: 藤原和輝;髙瀬雅祥;森 重樹;奥島鉄雄;宇野英満;田中雄大，會場翔平，髙松直矢，川﨑常臣
• 通讯作者: 田中雄大，會場翔平，髙松直矢，川﨑常臣

ストレッカーアミノ酸合成におけるキラル中間体α-(1-naphthyl)glycine nitrileの不斉発生と増幅

Strecker氨基酸合成中手性中间体α-(1-萘基)甘氨酸腈的不对称生成和扩增

• 发表时间: 2019
• 作者: A. Matsumoto;S. Fujiwara;T. Abe;A. Hara;T. Tobita;T. Sasagawa;T. Kawasaki;K. Soai;平田敬之・栗原悠輔・光藤耕一・菅誠治;田中雄大・會場翔平・川﨑常臣
• 通讯作者: 田中雄大・會場翔平・川﨑常臣

Self-Replication of Chiral α-Amino Acids in Strecker-Type Synthesis via Asymmetric Induction and Amplification of Their Own Chiral Intermediate α-Aminonitriles

• DOI: 10.1246/bcsj.20190116
• 发表时间: 2019-10-01
• 期刊: BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
• 影响因子: 4
• 作者: Aiba, Shohei;Tanaka, Yudai;Kawasaki, Tsuneomi
• 通讯作者: Kawasaki, Tsuneomi

水を溶媒とするストレッカー反応におけるアミノ酸自発的絶対不斉合成の試み

尝试使用以水为溶剂的 Strecker 反应自发绝对不对称合成氨基酸

• 发表时间: 2017
• 作者: J.-L. Zhao;C. Wu;H. Tomiyasu;X. Zeng;M. R. J. Elsegood;C. Redshaw and T. Yamato;會場翔平・髙松直矢・徳永雄次・川﨑常臣
• 通讯作者: 會場翔平・髙松直矢・徳永雄次・川﨑常臣