Catalytic triazophosphorine in tandem intermolecular and intramolecular dehydration of peptide formation and transformation

催化三氮磷在肽形成和转化的串联分子间和分子内脱水中

基本信息

批准号：
18F18339
负责人：
斎藤進
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nagoya 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：
2018-11-09 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

概ね順調に研究は進行し、所定の成果を得た。まずcatecholを３分子配位子としてもつ６員環状トリホスファゼンを触媒量用いる芳香族カルボン酸と各種アミンとの脱水縮合反応は円滑に進行し、所望のアミド化合物を高収率で得た。本反応の機構を明らかにするために、31P NMRや1H NMRで反応経過を時間毎に追跡し詳細に調べた結果、６員環状トリホスファゼン骨格が徐々に分解し、cyclic catechol phophate (CCP)骨格へと誘導されることを突き止めた。元の６員環状トリホスファゼンは化学量論量の反応剤として脱水縮合反応を促進するが、続いてその分解の結果得られるCCPが脱水縮合反応を促進する触媒として機能していることが強く示唆された。すなわち、２段階の反応機構が働いている。そのような稀にみる反応機構が明らかになったことで新しいアミド基形成法を提案できた本成果は、特集号「最新のアミド合成法」の招待論文としてSynthesis 2020に掲載された。続いて、本成果を20種類の異なるC末保護アミノ酸と20種類のN末保護アミノ酸の脱水ペプチド合成へと展開した。理論的には20 x 20 = 400種類の組み合わせでペプチド形成反応を行う必要があるが、その中で特徴的な組み合わせを100種類選び反応させたところ、そのいずれにおいても中程度から高収率で対応するジペプチドを得ることに成功した。本法を用いれば、トリペプチドやテトラペプチドの合成も可能である。現在本成果の整理とまとめは最終段階にあるため論文執筆中であり、完成し次第、近日中に投稿する予定である。また同様の６員環状トリホスファゼン化合物を触媒量用いて、様々なN-(2-hydroxyethyl)amide類の分子内脱水環化反応によるオキサゾリン合成にも成功し、その成果は現在ACS Catalに投稿中である。

研究进展总体顺利，取得了预期成果。首先，使用催化量的具有儿茶酚作为三分子配体的六元环三磷腈，芳香族羧酸与各种胺之间的脱水缩合反应顺利进行，并且以高收率获得了所需的酰胺化合物。为了阐明该反应的机理，我们使用 31P NMR 和 1H NMR 跟踪了反应随时间的进展，并对其进行了详细研究。结果，6 元环状三磷腈骨架逐渐分解，环状儿茶酚。我发现磷酸盐（CCP）骨架逐渐分解。强烈表明，原始的6元环三磷腈作为化学计量反应物促进脱水缩合反应，并且随后由于其分解而获得的CCP作为催化剂来促进脱水缩合反应。。换句话说，两步反应机制正在发挥作用。该结果阐明了如此罕见的反应机理，并提出了一种形成酰胺基团的新方法，该结果作为特刊“Latest amide fusion methods”的邀请论文发表在Synthesis 2020上。接下来，我们将此结果开发为 20 种不同的 C 端保护氨基酸和 20 种不同的 N 端保护氨基酸的脱水肽合成。理论上，需要用20 x 20 = 400个组合进行肽形成反应，但是当我们选择100个独特的组合并使它们反应时，所有这些组合都产生了中等到高产率，我们成功地获得了相应的二肽。利用该方法还可以合成三肽和四肽。我们目前正处于整理和总结这一成果的最后阶段，所以我们正在写一篇论文，计划完成后尽快提交。我们还使用类似的6元环状三磷腈化合物以催化量通过分子内脱水和环化各种N-(2-羟乙基)酰胺，成功合成了恶唑啉，目前该结果正在提交给ACS Catal。