| Project/Area Number |
19K06987
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
ZHANG ZHOUEN 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (00416207)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 11C-シアノ化標識法 / マルチメタル協同型反応 / 芳香族塩化物 / 芳香族フッ化物 / 芳香族スズ化合物 / 11C-カルボニル化標識法 / Ni錯体 / Pd錯体 / PETトレーサー / 芳香族フッ素 / Ni(0)錯体 / [11C]シアン標識法 / [cyano-11C]芳香族ニトリル / マルチ金属協同作用 / PETイメージング / マルチメタル協同作用 / PET トレーサー / C-11標識法 / [cyano-11C]nitrile / バイオイソスター |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、マルチメタル協同作用を基本戦略とし、CーSn、CーF、CーCl結合を直接Cー11CN結合に変換する斬新な高速11C-シアノ化反応を開発する。これにより、入手容易な芳香族スズ化合物（1）、フッ化物（2）、塩化物（3）を前駆体とする[cyano-11C]芳香族ニトリル類（[11C]4）の標識合成法を確立する。さらにこの[11C]4を合成中間体とする誘導体化により、多彩な機能性PETトレーサーの効率創出を実現し、PETイメージング研究応用の推進に貢献する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Based on the strategy of multimetallic cooperativity, we developed a series of novel rapid carbon-11 labeling reactions, in which C-Sn, C-F or C-Cl bonds could be directly transformed into C-11CN bond. Thus, novel C-11C-cyanation methods were established by using readily available (hetero)aromatic stannanes (Ar-Sn), aromatic fluorides (Ar-F), and aromatic chlorides (Ar-Cl) as precursors. Furthermore, we also developed the nickel-mediated 11C-carbonylation of aromatic chlorides with [11C]CO, by which various [11C]aromatic carboxylic acids, esters, and amides could be synthesized. All these C-11 labeling methods show excellent functional group tolerance.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
マルチメタル協同型高速11C-シアン標識法を初めて開発できた。安定性高い、種類豊富な（ヘテロ）芳香族スズ化合物（Ar-Sn)、芳香族フッ化物（Ar-F)、芳香族塩化物（Ar-Cl）を前駆体として利用でき、標識可能の[cyano-11C]芳香族ニトリル類トレーサー範囲は大幅に上げました。また本研究で、高い汎用性な芳香族塩化物の11C-カルボニル化反応も初めて確立できた。これらの標識法と誘導体化戦略を活用し、多彩な機能性PETトレーサーの効率創出、PET化学の発展とPETイメージング研究応用の促進に幅広く貢献に期待できます。
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