TBTU:効率的な縮合と複素環構築を推進するデュアルエンジン

4/21/2025

O-ベンゾトリアゾール-N,N,N',N'-テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)は、ペプチドおよび医薬品合成分野で広く使用されている効率的な尿素カチオン性ペプチド縮合試薬(図1)です。TBTUは、反応性が高く安定したOBtエステルをその場で生成し、温和な条件下でアミド結合の形成を促進します。反応速度が速く、副生成物が少なく、ラセミ化率が低いなどの利点があります。また、TBTUは高い反応適合性を備えています。従来のアミ​​ド化反応に加えて、チオエステルの構築、ポリオールの選択的エステル化、α-アミノ酸のβ-アミノ酸への骨格再構築などの反応を促進することができます。また、官能化アゾール化合物のモジュール組み立てにも関与しており、合成化学における重要な多機能試薬です。

TBTU構造
図1: TBTU構造

応用:

1. TBTUを介したアミド結合反応
TBTUは、高いラセミ化阻害能を有する効率的なアミド化試薬であり、ペプチド合成や医薬品・活性物質の合成に広く用いられています。Dumpalaチームは、TBTUを用いて鍵フラグメントのカップリング反応における効率的な結合を実現したジョムトン酸A1の合成法を開発しました(図2)。さらに、TBTUはカップリング反応において高い立体選択性を有しています。弱アルカリ性環境下において、TBTUを介したN-アセチル-L-フェニルアラニンとアニリンの反応は優れた立体化学を有し(図3)、アセチル化保護アミノ酸の合成に新たな合成アイデアをもたらしました。

TBTUを介したジョムトン酸A1フラグメントの合成
図2: TBTUを介したジョムトン酸A1フラグメントの合成

TBTU媒介N-アセチル-L-フェニルアラニンのカップリング反応
図3: TBTUを介したN-アセチル-L-フェニルアラニンのカップリング反応

2. TBTU促進エステル化反応と選択的エステル化合成戦略
従来のエステル化法は、基質の立体障害の大きさや酸塩基感受性といった問題を克服するのが難しく、縮合試薬によるエステル化促進が有効な解決策となっている。TBTUは、アルコール、フェノール、チオールの室温での効率的なエステル化を実現できる(図4)。注目すべきは、Grindleyチームが、ジオールとポリオールのエステル化反応を促進する際に、TBTUが第一級アルコールに対して高い選択性を示すことを発見したことだ。例えば、メチルグルコシドと安息香酸の反応では、第一級アルコールのエステル化生成物の収率は80%に達した(図5)。この戦略は、炭水化物の選択的修飾に新たなアイデアを提供する。

HBTUによって促進されるエステル化反応
図4: HBTUによって促進されるエステル化反応

TBTUを介した選択的エステル化反応
図5: TBTUによる選択的エステル化反応

3. TBTUはα-アミノ酸からβ-アミノ酸への骨格再構築を促進します。Babu
チームは、α-アミノ酸からβ-アミノ酸への効率的な変換を実現するために、TBTU-Ag+合成システムを確立しました。アルカリ条件下で、TBTUを用いてアミノ基保護されたα-アミノ酸とジアゾメタンを反応させ、ジアゾケトン中間体を得ます。その後、Ag+の関与により、Wolff転位反応を起こし、炭素数が1つ多いβ-アミノ酸を得ます。混合無水物、カルボジイミド活性化などの方法と比較して、収率が高く、副産物が少なく、除去が容易という利点があります。

α-アミノ酸からβ-アミノ酸への変換
図6: α-アミノ酸からβ-アミノ酸への変換

4. TBTUはアゾール化合物のモジュール構築に関与する
TBTUは、従来の縮合試薬の単官能基配置を打破し、反応基質として複素環の構築に直接関与することができる。クラサビン研究チームは、N,N-ジメチルアゾール化合物の合成法を開発し、この方法はアルカリ条件下で容易に入手可能なオキシム、アミン、ヒドラジドと環を形成し、対応するアゾール化合物を得ることができる(図7)。

HBTUはアゾール化合物の合成に携わっています


図7: HBTUはアゾール化合物の合成に関与している

要約すると、TBTUは多機能縮合試薬としてアミド結合やエステル結合などの構造単位の形成を効率的に促進するだけでなく、反応ユニットとしてアゾール化合物のモジュール組み立てにも関与し、その重要な応用価値を示しています。22年間のたゆまぬ努力と蓄積を経て、Haofan Bioはグローバルペプチド合成試薬の分野での地位を深め続け、幅広いカスタマイズ製品に対応できる能力と大きな大規模生産の優位性を持つリーディングカンパニーへと成長しました。現在では、第一世代から第四世代まで、様々な仕様の縮合試薬を供給し、様々な顧客の具体的なニーズに対応しています。本製品にご興味のあるお客様は、ぜひ当社までご連絡いただき、製品の詳細についてお問い合わせいただき、協力の機会を探っていただければ幸いです。

参考文献:
[1] Dumpala, M.; Srinivas, B.; Krishna, PR First Total Synthesis of Jomthonic Acid A1 [J]. Synlett, 2020, 31, 69-72.
[2] Sturabotti, E.; Vetica, F.; Leonelli, F.; et al. N-アセチル-L-フェニルアラニンのTBTUアミド化中のラセミ化:抗炎症性2-(N-アセチル)-L-フェニルアラニルアミド-2-デオキシ-D-グルコース(NAPA)の合成に関する詳細な研究[J]。Molecules、2023、28、581。
[3] Saeed、B.; Maryam、M.; Rasoul、E. 2-(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)-1、1、3、3-テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)は室温でカルボン酸とアルコールおよびフェノールをエステル化するための効率的なカップリング試薬である[J]。Chin。
[4] Movassagh, B.; Balalaie, S.; Shaygan, P. 2-(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル) -1,1,3,3-テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート (TBTU) 存在下でカルボン酸とチオールからチオールエステルを調製するための新しい効率的なプロトコル [J]。ARKIVOC、2007、47-52。
[5] Twibanire、JK、Grindley、TB ウロニウムベースのカップリング剤を使用したエステルの効率的で制御可能な選択的調製 [J]。Org. Lett.、2011、13。
[6] Patil、BS、Vasanthakumar、G.; Babu、VVS β-アミノ酸の合成: Fmoc-/Boc-/Z-α-アミノ酸の活性化のための 2-(1H-ベンゾトリアゾール-1 イル)-1,1,3,3-テトラメチルウロニウム テトラフルオロボレート (TBTU)。シンセ。コミューン、2006、33、3089-3096。
[7] ルーキン、A.カリンチェンコバ、N.クラサヴィン、M.他。 TBTU[J] を使用した N, N-ジメチルアミノ置換アゾールの多様性指向合成。 Tetrahedron Lett.、2018、59、2732-2735。


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