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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14636/
• 关键词: グリコシル化; 有機ホウ素触媒; 分子認識; 無保護糖; グリコシル化反応

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．

Biological sample origin sugar lock, alignment and differentiation structure heterogeneity. The study of sugar chain is necessary for uniform structure and chemical synthesis. This study aims to accelerate the process of protecting group dependence and decarboxylation in glycan lock synthesis, and to advance the development of technology and reaction without protecting group in glycan lock synthesis. In the past year, the method for the modification of the position of the unprotected sugar receptor has been developed. The recognition and activation of the water acid group have been optimized. The functional group for the activation of the electron (sugar donor) has been introduced into the organic catalyst. The functional evaluation has been carried out. Two catalyst functions are coordinated, and the selectivity of the high position is revealed. This year, while the application range of substrates for two-functional catalysts has been adjusted, the application of complex catalytic reactions has been improved. As a result of the investigation of the suitable range of substrates, the understanding of organic catalyst was revealed. The structure of organic catalyst was characterized by csi-1,2-diol structure, carbohydrate structure and bifunctional catalyst. The active radical on the catalyst is used for the synthesis of electrons. The result of this is that we are moving forward. The specific sugar supply and protection system is discussed in detail. There is still room for improvement in the stereoselectivity of the catalyst. The second functional catalyst has a moderate degree of conversion.