高活性・高化学選択的脱アリル化触媒の開発とRNA合成への展開

高活性、高化学选择性脱烯丙基化催化剂的研制及其在RNA合成中的应用

• 批准号: 07J02925
• 负责人: 田中 慎二
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J02925/
• 关键词: アリル保護基; ルテニウム; RNA; 不均一系触媒; リボヌクレオチド; 触媒

脱保護過程の反応剤や共生成物は化学選択性の低下や最終生成物の単離効率の低下をしばしば引き起こす。この問題はRNAのような高極性生体関連物質の合成においてより顕在化する。本研究者らが独自に開発したCpRu(IV)(η^3-C_3H_5)(2-ピリジンカルボキシラト)錯体触媒はメタノール溶媒中、アリル炭酸エステル類やアリルエーテル類を高い反応性・化学選択性で脱保護できる。特別な求核剤を必要とせず、共生成物は低沸点性のアリルメチルエーテルとなるので、生成物分離効率は非常に高い。生成物からの触媒の分離効率が高まれば、本法の有用性はより一層高まろう。本概究では、高分散性、高凝集効率、低溶解性を特徴とする、独自のマイクロサイズシリカ被覆磁性粒子担持触媒に焦点を置き、触媒の不均一化を目指した。水酸化鉄を空気酸化して得られる直径0.28mmのFe_3O_4粒子を弱酸性条件下、Na_2SiO_3でシリカ被覆し直径5mmのFe_3O_4@SiO_2球形粒子を得た。4-(5-トリエトキシシリルペンチル-1-アミノカルボニル)ピリジン-2-ジカルボン酸アリルを固定化した後、[CpRu(CH_3CN)_3]PF_6と処理し、触媒粒子(Fe_3O_4@SiO_2-L-CpRu(η^3-C_3H_5))を得た。脱AOC反応を取り上げ、本粒子触媒の性能を検証したところ、反応は定量的に進行し、粒子担持触媒は磁石を用いて簡単に分離、回収できた。少なくとも10回の繰り返し利用に耐えることができる。本法を、トリリボヌクレオチド体3-5Uの脱保護に適用した。2'-ヒドロキシ基とリン酸部のすべてをアリル保護した基質をFe_3O_4@SiO_2-L-CpRu(η^3-C_3H_5)触媒法で脱アリル化したところ、定量的に3-5Uを得ることができた。リン酸体は不安定であるので、ジエチルアンモニウム塩として単離した。単離過程での生成物の損失は無く、定量的な単離が可能となる。

脱落过程中的反应物和相关物通常会导致化学选择性降低，并在最终产物的分离中降低效率。在高度极性生物学相关物质（如RNA）的合成中，这个问题变得更加明显。研究人员开发的CPRU（iv）（η^3-C_3H_5）（2-吡啶甲羧基）复合催化剂可以在具有高反应性和化学选择性的甲醇溶剂中脱离甲醇酸酯和烯丙基酸酯。产物的分离效率非常高，因为它不需要任何特殊的亲核试剂，并且相结合成为低沸点烯丙基甲基醚。催化剂与产品的分离效率越大，该方法的实用性越大。该概述着重于独特的微型硅涂层磁颗粒支持的催化剂，其特征在于其高分散性，高内聚力效率和低溶解度，并旨在使催化剂不均匀。在弱酸性条件下，通过氢氧化铁的空气氧化获得的0.28 mm直径Fe_3O_4颗粒被硅氧化物涂有二氧化硅，以获得直径为5 mm的Fe_3O_4@sio_2球形颗粒。在固定Allyl 4-（5-三氧基二甲基甲基-1-氨基苯基）吡啶-2-二羧酸盐后，将混合物用[CPRU（CH_3CN）_3] PF_6处理，以获得催化剂（Fe_3O_4@Sio_2-L-Cpru（Fe_3O_4@sio_4@sio_2-l-cpru（fe_3O））。在接受DEAOC反应并验证该颗粒催化剂的性能后，反应进行了定量进行，并且可以使用磁铁轻松分离并回收粒子支持的催化剂。它可以承受至少10种重复用途。该方法应用于三核苷酸形式3-5U的脱缘。所有2'-羟基基团和磷酸部分均受到烯丙基的保护。磷酸盐不稳定，被分离为二乙基铵盐。在隔离过程中没有产品损失，可以进行定量隔离。

项目成果

CpRu/2-ピリジンカルボン酸触媒によるアリルエーテル結合形成・切断における配位子の構造活性相関

CpRu/2-吡啶甲酸催化剂烯丙基醚键形成和断裂中配体的构效关系

• 发表时间: 2009
• 作者: Shinjij Tanaka;et. al.;加塩朋和;田中慎二
• 通讯作者: 田中慎二

CpRu/2-ピリジンカルボン酸触媒を用いるアリルエーテル合成および脱保護反応における配位子の電子効果

CpRu/2-吡啶甲酸催化剂烯丙基醚合成和脱保护反应中配体的电子效应

• 发表时间: 2008
• 作者: 加塩朋和;吉田敬之;加塩朋和;田中慎二
• 通讯作者: 田中慎二

A new synthetic route to oligoribonucleotides based on CnRu-catalyzed deallylation

基于CnRu催化脱烯丙基化的寡核糖核苷酸新合成路线

• 发表时间: 2007
• 期刊: Tetrahedron Letters 48
• 作者: Shinjij Tanaka;et. al.
• 通讯作者: et. al.

レドックス介在型ドナー・アクセプター二官能性触媒-アリル保護基の新展開-

氧化还原介导的供体-受体双功能催化剂-烯丙基保护基的新进展-

• 发表时间: 2007
• 作者: 田中 慎二;他
• 通讯作者: 他