2種類の触媒でアミドとエステルの位置選択的な重水素化を達成~創薬研究やマテリアル分野への応用に期待~

2025-10-24 九州大学

九州大学大学院理学研究院の福住俊一教授らは、アミドおよびエステル化合物の特定位置を選択的に重水素化する触媒反応を開発した。白金とイリジウムという2種類の金属触媒を使い分けることで、同一分子内でも部位選択的に水素を重水素へ置換できることを実証。反応は穏やかな条件で進行し、従来法では困難だった複雑分子の部分的重水素化を実現した。重水素化化合物は医薬品の代謝安定化やトレーサー分析に重要であり、この成果は創薬化学や同位体標識技術の高度化に寄与すると期待される。研究成果は『Journal of the American Chemical Society(JACS)』に掲載。

2種類の触媒でアミドとエステルの位置選択的な重水素化を達成~創薬研究やマテリアル分野への応用に期待~
図1. 本研究の合成スキーム:触媒的かつ穏和な条件でアミドとエステルの重水素化を達成。ルイス酸と塩基が付加体を形成せず、互いに独立かつ協奏的に機能することで従来は触媒的活性化が困難であったアミドおよびエステルを、穏和な条件下で活性化することに成功した。

<関連情報>

シリコンフラストレートルイス対はアミドおよびエステルのα重水素化を触媒する Silicon frustrated Lewis pairs catalyse α-deuteration of amides and esters

Y. Koga,I. Fukumoto,K. Masui,T. Tanaka,Y. Naganawa,M. Hayashi,T. Ohshima & R. Yazaki
Nature Catalysis  Published:24 October 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41929-025-01420-8

Abstract

Deuterium-labelled compounds play a crucial role in drug discovery as both diagnostic tools and deuterated pharmaceuticals. While hydrogen isotope exchange is well established for activated substrates, the catalytic deuteration of unactivated amides and esters remains underdeveloped, particularly under mild conditions suitable for sensitive pharmaceuticals and polymers. This limitation hampers the late-stage modification of pharmaceutical molecules and functional materials. Here we report a catalytic hydrogen isotope exchange method using cooperative catalysts—a silicon Lewis acid and a tertiary amine base—functioning as a frustrated Lewis pair. This approach enables highly selective deuteration under mild conditions. Our method achieves high deuterium incorporation in various functionalized pharmaceuticals and polyesters, including those typically unstable under basic conditions, demonstrating its broad applicability.

0502有機化学製品
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました