ピリジン内の窒素移動による新しい分子編集法を開発(Moving Nitrogen within Pyridine Opens a New Path for Molecular Editing)

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2026-08-18 韓国基礎科学研究院(IBS)

韓国科学技術院(KAIST)と基礎科学研究院(IBS)の洪成佑教授らは、医薬品に多く含まれる含窒素複素環「ピリジン」の骨格編集技術を開発した。従来は置換基の位置異性体を得るために別々の出発原料や合成経路が必要だったが、本研究では置換基を移動させる代わりに、ピリジン環内の窒素原子そのものを別の位置へ移動させる「窒素転位(nitrogen transposition)」を実現した。反応は外部から新たな窒素原子を導入した後、元の窒素原子を窒素ガス(N₂)として除去することで進行し、安定なN₂生成が反応の駆動力となる。同位体標識実験により、新しい窒素が外部試薬由来であり、炭素骨格は保持されることを確認した。また、溶媒の選択によって生成する位置異性体の比率を制御できることも示された。本手法は単置換から多置換ピリジンまで幅広く適用でき、既存医薬品であるビスモデギブ、アビラテロン酢酸エステル、エトリコキシブなどの位置異性体合成にも成功した。これにより、創薬における構造活性相関(SAR)研究の効率化や、新たな骨格編集手法の発展が期待される。研究成果はNature誌に掲載された。

ピリジン内の窒素移動による新しい分子編集法を開発(Moving Nitrogen within Pyridine Opens a New Path for Molecular Editing)
Figure 1. Positional isomerization of pyridines through nitrogen relocation

<関連情報>

窒素転位によるピリジンの位置異性化 Positional isomerisation of pyridine via nitrogen transposition

Wonjun Choi,Hyewon Ju,Jiyong Park & Sungwoo Hong
Nature  Published:17 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-026-11006-4 Early provide

Abstract

Positional isomers of pyridines often display distinct biological activities1,2 yet their direct interconversion remains largely inaccessible, so each isomer is typically prepared through an independent synthesis. Here we report a general strategy for pyridine positional isomerization enabled by controlled reorganization of the heteroaromatic core through sequential nitrogen insertion and deletion. N-atom transposition allows predictable translocation of preinstalled substituents without altering substituent identity. The method is broadly applicable to mono-, di-, and multisubstituted pyridines and operates across structurally complex molecular environments, providing direct access to positional isomers. This work establishes positional isomerization as a practical synthetic transformation, defining pyridine substitution patterns as mutable variables in retrosynthetic design.

有機化学・薬学
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