天然L-アミノ酸のキラリティーをワンツーパス!~光学活性非天然アミノ酸を効率的に合成する新手法、創薬研究の加速に期待~

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2025-04-03 北海道大学

北海道大学大学院薬学研究院の佐藤美洋教授、森崎一宏助教らの研究グループは、安価な天然L-アミノ酸を唯一の不斉源として、高付加価値の光学活性非天然アミノ酸を効率的に合成する新手法を開発しました。従来、高価な不斉触媒が必要とされていましたが、本手法ではL-アミノ酸誘導体と銅触媒の相互作用を利用し、原料の不斉情報を一時的に保存・転写することで、左手型の非天然アミノ酸を合成可能としました。この成果は、創薬研究の加速や一般的な合成技術への応用が期待され、2025年4月1日付でJournal of the American Chemical Societyにオンライン掲載されました。

<関連情報>

回帰的不斉転写法:アキラル銅触媒を用いたα-アミノ酸シッフ塩基の不斉1,3-双極性付加環化反応 Reflexive Chirality Transfer (RCT): Asymmetric 1,3-Dipolar Cycloaddition of α-Amino Acid Schiff Base with Nonchiral Copper Catalyst

Kazuhiro Morisaki,Yuto Furuki,Rento Kousaka,Serika Nagai,Yoshihiro Oonishi,and Yoshihiro Sato
Journal of the American Chemical Society  Published: April 1, 2025
DOI:https://doi.org/10.1021/jacs.5c00965

Abstract

天然L-アミノ酸のキラリティーをワンツーパス!~光学活性非天然アミノ酸を効率的に合成する新手法、創薬研究の加速に期待~

Although optically pure α-amino acids are ubiquitous, their chirality is usually lost during the α-C–H deprotonation. Consequently, precious chiral catalysis has been necessary to synthesize optically active α-tetrasubstituted unnatural α-amino acid derivatives, even when starting with optically pure α-amino acids. However, here, we report a catalytic asymmetric 1,3-dipolar cycloaddition that preserves the α-carbon chirality of α-amino acid derivatives. This process directly converts readily available optically active α-amino acid Schiff bases into optically active α-tetrasubstituted pyrrolidine derivatives without external chiral additives, despite the temporary loss of α-carbon chirality through the formation of planar 1,3-dipole intermediates. Mechanistic studies revealed that the α-carbon chirality of the α-amino acid Schiff base is transiently transferred to metal-centered chirality in enolates and subsequently restored as the carbon-centered chirality of the products. This conceptually novel “reflexive chirality transfer (RCT)” strategy offers a simple and cost-effective approach to optically active unnatural α-amino acid derivatives, addressing the current limitations of chiral pool synthesis.

有機化学・薬学
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