助成番号５－２180430
研 究 成 果 報 告 書

研究テーマ
（和文）

保護基を用いない新規α－アミノ酸合成法の光学活性体合成への展開

研究テーマ
（英文）

Development of a protecting-group-free synthetic method for optically active α-aminoacids

研究期間

２０１８

研究代表者

（漢字）

澁谷 正俊

（カタカナ）

シブヤ マサトシ（英文）Shibuya Masatoshi

所属機関・職名

名古屋大学・准教授

氏
名

年

研究機関名

名古屋大学

（漢字）

共同研究者
（１名をこえる場合は、別紙追加用紙へ）

年 ～ ２０２１

氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名
概要 （600 字～800 字程度にまとめてください。）

近年、ペプチド医薬の研究の進展に伴い、非天然アミノ酸の重要性が増している。私達は、本研究開始前までに、非天然α－アミノ酸の迅速供給法として、1,2-ジオールからの 3 工程での無保護α－アミノ酸の直截的合成法を確立していた。本合成法の有用性の拡張を目的として、本研究では、光学活性α－アミノ酸の合成法の開発を検討した。その結果、不斉アミノ基転移反応による光学活性体の合成法は確立できなかったものの、アミノアシラーゼによってラセミ体の非天然α－アミノ酸をほぼ完ぺきな選択性で分割する方法を確立した。また、
nor-AZADO を触媒とする空気酸化反応によって 1,2-ジオールからα－ケト酸への３段階の酸化を経る変換が、化学選択的かつ効率的に一挙に進行することを見出した。この酸化反応の後、反応系中にフェニルグリシンを添加し加熱撹拌するとワンポットでアミノ基転移反応が進行した。これによって、1,2－ジオールからのワンポット 2 段階の無保護α－アミノ酸の改良合成法を確立した。本法では、3 工程の方法では難しかった蛍光基や光活性基を持つα－アミノ酸も合成できる。改良合成法とアミノアシラーゼによる光学分割を組み合わせることで、蛍光基として７－メトキシクマリン部を持つアミノ酸の光学活性体を合成できることも実証した。加えて、無保護アリールグリシンの合成法も確立した。フェニルグリシンによるアミノ基転移反応をアリールグリオキシル酸から２－アリールグリシンへの変換に適用した場
合、生成物である２－アリールグリシンと原料のアリールグリオキシル酸と自己アミノ基転移反応を起こしてしまう。これに対し、フェニルグリシンに比べ２－クロロフェニルグリシンが窒素源として良好な反応性を示すことが明らかとなり、２－クロロフェニルグリシンを窒素源とするとアリールグリオキシル酸から様々な２－アリールグリシンが収率良く合成できることを見出した。

- 1 -発表文献 （この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）
論文課題

Direct synthesis of free α-amino acids by telescoping three-step process from
1,2-diols

著者名

H. Inada, M. Shibuya,* Y.
Yamamoto

雑誌名

Organic Lettersページ

709 ～ 713

発行年

2019

雑誌

論文課題
雑誌

著者名ページ21

One-pot, two-step synthesis of unnatural α-amino 0acids involving the exhaustive
aerobic oxidation of 1,2-diols
1
H. Inada, K. Furukawa, M.
雑誌名
Chemical Communications
Shibuya,* Y. Yamamoto
915105 ～ 15108
発行年
2019
巻号
55

論文課題

Synthesis of unprotected 2-arylglycines by transamination of arylglyoxylic acids with
2-(2-chlorophenyl)glycine

著者名

H. Inada, M. Shibuya,* Y.
Yamamoto

雑誌名ページ11047 ～ 11059

発行年

雑誌

巻号

The Journal of Organic Chemistry
2020

巻号

85

書名
図書

著者名
出版社

発行年

総ﾍﾟｰｼﾞ

発行年

総ﾍﾟｰｼﾞ

書名
図書

著者名
出版社

英文抄録 （100 語～200 語程度にまとめてください。）

Importance of unnatural amino acids is increasing, especially in the field of peptide
therapeutics. We previously developed a three-step synthetic method of racemic free
α-amino acids from 1,2-diols without protecting group chemistry. In this study, the improved
method to prepare optically active α-amino acids using a chemoenzymatic reaction havebeen developed. The nor-AZADO-catalyzed exhaustive aerobic oxidation of 1,2-diols to
α-keto acids was also developed. Combining oxidation with transamination using
phenylglycine enabled one-pot, two-step synthesis of α-amino acids from the corresponding
1,2-diols. A variety of valuable unnatural amino acids involving fluorescent amino acids andphotoactivatable amino acids were prepared using this improved method. An optically active
fluorescent amino acid having 7-methoxy coumarin moiety was synthesized to demonstrate
the practical usefulness. In addition, a preparation method of free 2-arylglycine bytransamination using 2-chlorophenylglycine as a nitrogen source was developed. Because
2-chlorophenylglycine was the effective nitrogen source, undesired self-transamination
between the starting arylglyoxylic acids and the corresponding products, 2-arylglycine, wassuppressed and a variety of arylglycines were prepared.

- 2 -研究代表者名

澁谷 正俊

（漢字）

共同研究者
氏
名

（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名（漢字）
氏
名（カタカナ）（英文）所属機関・職名- 3 -