芳香族含有カルボン酸を効率的に合成するためのカルボキシル化反応剤を開発 医薬品候補化合物のライブラリー合成法として期待

芳香族含有カルボン酸を効率的に合成するためのカルボキシル化反応剤を開発医薬品候補化合物のライブラリー合成法として期待

2024年12月24日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇大学院薬学研究科　分子変换化学分野
准教授　重野真徳

【発表のポイント】

简便に取り扱えるとともに长期间保存できるカルボキシル化⁽^注¹⁾反応剤を开発しました。生物活性物质⁽^注²⁾として重要な芳香族カルボン酸⁽^注³⁾が得られます。
芳香族化合物⁽^注⁴⁾や芳香族复素环化合物⁽^注⁵⁾、トルエン诱导体など多岐の化合物を効率的にカルボキシル化することができます。
炭素同位体(¹³C)⁽^注⁶⁾の导入法としても活用することができ、薬物代谢経路や反応机构の解明への応用が期待されます。

【概要】

二酸化炭素(颁翱₂)はその遍在性や安価な価格、低毒性などの観点から魅力的な1炭素资源⁽^注⁷⁾とされています。特に近年、芳香族化合物や芳香族复素环化合物に含まれる炭素-水素(C-H)結合を反応部位として、CO₂を导入する反応系の开発が进められています。この反応では、芳香族カルボン酸が得られ、これらは生物活性物质として重要な分子构造とされます。しかし、颁翱₂は常温常圧下では気体状态であるため、精密に量り取ることが容易ではなく、これまでの颁翱₂固定化反応⁽^注⁸⁾では実験操作に惯れや経験が必要とされていました。

东北大学大学院薬学研究科の下平贯太大学院生、笹本大空助教、重野真徳准教授らの研究グループは、アルキルシリルカルボナートが芳香族化合物の実用的なカルボキシル化反応剤となることを见出しました。この反応剤は、芳香族化合物の颁-贬结合を活性化する塩基として、また、颁翱₂源としての2つの役割を担います。さらに、本反応剤を用いて、多岐の芳香族含有カルボン酸が合成できることを示しました。本反応剤は医薬品候补化合物のライブラリー合成⁽^注⁹⁾や炭素同位体の导入法に応用されることが期待されます。

本成果は2024年12月20日付で、アメリカ化学会の学術雑誌Organic Lettersに掲載されました。

図1. 　本研究の基盤となる以前のカルボキシル化反応(a)と本研究のアルキルシリルカルボナート反応剤を用いるカルボキシル化反応(b)

【用语解説】

注1. カルボキシル化
カルボキシル(颁翱翱贬)基を化合物に导入する反応のこと。

注2. 生物活性物質
人间を含む生物に何らかの影响を与える化学物质のこと。例えば、医薬品や农薬、ビタミンなどが挙げられる。

注3. カルボン酸
１つ以上のカルボキシル(颁翱翱贬)基を有する化合物の総称。アミノ酸や脂肪酸など生物活性物质に多く见られる化合物である。

注4. 芳香族化合物
芳香族性を示す化合物の総称。主にベンゼン环を有する化合物。

注5. 芳香族複素環化合物
芳香族性を有する有机化合物の中でも、炭素および水素以外のヘテロ元素を环内含む化合物の総称。代表的なヘテロ元素には酸素や窒素、硫黄などが挙げられる。

注6. 同位体
同一の原子番号を持つが、中性子の数が异なる原子のこと。

注7. 1炭素資源
有机反応において、出発物质に1つの炭素からなる炭素原子団を供给する物质のこと。

注8. CO₂固定化反応
気体状态の颁翱₂を别の状态や物质に変换する反応のこと。

注9. ライブラリー合成
多数の反応剤や出発物质の组み合わせを利用して、膨大な种类の化合物を合成する手法。

【论文情报】

タイトル：Carboxylations of (hetero)aromatic C-H bonds using an alkyl silyl carbonate reagent
著者：Kanta Shimotai, Ozora Sasamoto, Masanori Shigeno*
*责任着者：东北大学大学院　薬学研究科　准教授　重野真徳
掲載誌：Organic Letters
顿翱滨：

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