2,5-ジケトピペラジン
環状ジペプチドである。水素結合の受容体/供与体双方として働く、六員環はほぼ平面構造を取る、置換基を導入できる位置は6箇所あり、その内4箇所は立体化学的に制御できる、タンパク質分解作用を受けない等の特性により医薬品開発における有用な構造的基盤となっている。天然の2,5-DKPsのほとんどはL-α-アミノ酸から生合成されるcyclo(L-Xaa-L-Yaa) の構造であるため、cis-異性体となる。これは酸、塩基、加熱などによってエピマー化を起こし、生成物のcis-trans比は側鎖の大きさ、環(プロリンなど)の存在、窒素原子のアルキル化などの条件によって大きく変化する。かつては2,5-DKPs合成時のエピマー化が問題となっていたが、温和な条件での反応が開発されたことで解消されている。
C-3とC-6位への位置、立体選択的な官能基導入は、エノラート、ラジカル、前駆体カチオン(、N-アシルイミニウムイオン)が関与する反応で、官能基の構造や極性に敏感である。
最も一般的な合成法はジペプチドの環化であり、エステル末端を持つジペプチドは自発的に環化しやすい。ラセミ化が問題になる可能性はある。ウギ反応はイソシアニド、アミノ酸、アルデヒド、アミンを用いて、一般的なペプチド合成手法と遜色ない収率と光学的純度でジペプチドを合成できる手法である。反応においては一般に、環化反応が起きやすい不安定な末端アミドを与えるようなイソシアニドが選択される。 例えば、そのような脱離基を有する物質として、安定で容易に入手できる1-イソシアノ-2-(2,2-ジメトキシエチル)-ベンゼン(4)を用いてN-置換2,5-DKPs(7)をワンポット合成可能である。
この反応では、ウギ反応の生成物(5)を選択的なインドールアミド形成とtert-ブトキシカルボニル基 (Boc) の脱離を経て活性アミド(6)に変換し、これが他のペプチドやエステル部分に影響を与えることなく環化することで、キラル中心の立体化学を保った7が得られる。