糖の水酸基をすべて窒素に置換した糖(全窒素糖と呼ぶ)を、連続的多重Overman転位を利用して短工程で合成する経路を開発した。炭素数5、炭素数6の全窒素糖の合成と生物活性評価により、以下の成果を得た。1) D-ガラクトースをペンタキスイミデートへ導いた。これを加熱すると連続的なOverman転位が起こり、五重転位体を与えた。転位体はD-グルコフラノース型全窒素糖へ誘導することができた。この方法論により9種類の全窒素糖を合成した。2) 合成した全窒素糖ならびにその誘導体の生物活性を検定し、アラビノ型全窒素糖にコレステロールを結合させた誘導体が、ヒトがん細胞に対し細胞毒性を示すことを見出した。
All-nitogenated sugars, in which all hydroxy groups in a normal sugar are replaced with amino groups, are expected to possess useful biological activities, but no report on the synthesis of all-nitogenated sugar has appeared. In this study, short-step synthesis of all-nitorogenated sugars having 5- and 6-carbons starting from aldohexoses utilizing sequential Overman rearrangements, are carried out, and the following positive results were obtained. 1) D-Galactose was converted to pentakisimidate, which underwent sequential Overman rearrangements upon heating, to afford the five-time rearranged products. The rearranged compound was transformed to D-glucofuranose-type all-nitrogenated sugar. By this procedure, nine all-nitorgenated sugars have been synthesized. 2) Biological assessment of all-nitogenated sugars and their derivatives revealed that the L-arabinofuranose-type possessing cholesterol as an aglycon exhibited antiproliferative effects against human cancer cell lines.

研究種目 : 挑戦的研究 (萌芽)
研究期間 : 2019～2021
課題番号 : 19K22189
研究分野 : 有機合成化学