環境調和型触媒的不斉炭素－炭素結合形成反応の開発と重要医薬品合成への応用

オリゴ糖や複合糖鎖は、細胞分化や免疫応答などの重要な生命現象に関与していることが知られている。そのため合成糖類縁体は、医薬化学や分子生物学の研究領域において最も重要な分子種の一つである。従来の糖類縁体の合成においては、多くの反応を阻害する水酸基を保護することが一般的であった。保護基の使用により高い確実性をもって様々な化学変換を行うことが可能になったが、保護基の着脱に纏わる煩雑な操作のために、合成効率が大きく低下する例も多い。そのような問題点に対し、保護基フリーの糖に対して適用可能な触媒的炭素-炭素結合形成反応を開発することで、保護基の使用を最小限に抑えた効率的な糖誘導体合成法の確立することを目標に据え、研究を行った。前年渡までに、一価銅触媒による末端アルキンと二級アミンを基質とした無保護のアルドースに対するアミノアルキニル化反応においては、各々のアルキン及び単糖基質に最適な反応条件を見出し、本反応が効率的な糖誘導体合成に有用であることが示されたが、今年度は本反応の高い官能基許容性を生かし、bioconjugationを指向した反応の開発に取り組んだ。具体的には、二糖などの多数の水酸基を持つ糖基質や、biotin等生物学的に有用な構造を有するアルキンを基質として、目的のアミノアルキニル化が進行することを見出した。この結果は、本反応が効率的な物質生産のみならず、chemical biology等における有用な方法論を提供するものであることを示しているといえる。また、本触媒反応を基盤として、抗インフルエンザ薬:ザナミビル(商品名リレンザ)の合成研究も行った。現在までに合成中後半に至る合成経路が確立しており、鍵反応であるザナミビルの中心六員環形成反応の開発を行っている。今後は、アミノアルキニル化反応の高い官能基許容性を最大限活用し、多様な置換基構造を有するザナミビル誘導体合成にも展開していく予定である。

オリゴ糖や複合糖鎖は、細胞分化や免疫応答などの重要な生命現象に関与していることが知られている。そのため合成糖類縁体は、医薬化学や分子生物学の研究領域において最も重要な分子種の一つである。従来の糖類縁体の合成においては、多くの反応を阻害する水酸基を保護することが一般的であった。保護基の使用により高い確実性をもって様々な化学変換を行うことが可能になったが、保護基の着脱に纏わる煩雑な操作のために、合成効率が大きく低下する例も多い。そのような問題点に対し、保護基フリーの糖に対して適用可能な触媒的炭素-炭素結合形成反応を開発することで、保護基の使用を最小限に抑えた効率的な糖誘導体合成法の確立することを目標に据え、研究を行った。前年渡までに、一価銅触媒による末端アルキンと二級アミンを基質とした無保護のアルドースに対するアミノアルキニル化反応においては、各々のアルキン及び単糖基質に最適な反応条件を見出し、本反応が効率的な糖誘導体合成に有用であることが示されたが、今年度は本反応の高い官能基許容性を生かし、bioconjugationを指向した反応の開発に取り組んだ。具体的には、二糖などの多数の水酸基を持つ糖基質や、biotin等生物学的に有用な構造を有するアルキンを基質として、目的のアミノアルキニル化が進行することを見出した。この結果は、本反応が効率的な物質生産のみならず、chemical biology等における有用な方法論を提供するものであることを示しているといえる。また、本触媒反応を基盤として、抗インフルエンザ薬:ザナミビル(商品名リレンザ)の合成研究も行った。現在までに合成中後半に至る合成経路が確立しており、鍵反応であるザナミビルの中心六員環形成反応の開発を行っている。今後は、アミノアルキニル化反応の高い官能基許容性を最大限活用し、多様な置換基構造を有するザナミビル誘導体合成にも展開していく予定である。