2016 Fiscal Year Research-status Report
二重活性型ベンザイン発生法の開発と不安定化学種を活用した連続反応の展開
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15K07879
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| Research Institution | Hyogo University of Health Sciences |
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Principal Investigator |
吉岡 英斗 兵庫医療大学, 薬学部, 助教 (80435685)
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2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ベンザイン前駆体 / 二重活性化 / [2+2]型反応 / C-N結合挿入反応 / ラジカル / 光励起触媒 / 酸化反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
既知のベンザイン前駆体からのベンザイン発生について、以下の3点〔1.前駆体の安定性向上、2.多様な置換基の許容、3.ベンザイン発生時の副反応抑制〕を目的として二重活性化機構の導入を行った。二重活性化機構に基づく新たなベンザイン前駆体として、電子供与性基および電子吸引性基を有する前駆体を合成した。電子供与性基あるいは電子吸引性基いずれを有する前駆体からもベンザイン発生を確認できたが、効率は中程度であり、活性化条件の更なる精査が必要なことが分かった。合わせて、既知活性化方式の限界を確認するため、多置換ベンザイン前駆体を合成した。これらを用いた多置換ベンザイン発生を検討した結果、発生効率の低下が確認された。
高速あるいは高効率な反応の開拓を目指し、ベンザインやラジカルなどの不安定化学種に着目し、下記の研究を行った。含窒素複素環の効率的合成を目指し、様々なC=N二重結合性化合物を合成し、ベンザインとの新規結合挿入反応を検討した。その結果、新規イミダゾリン誘導体を用いた際に目的のベンゾジアゼピン骨格形成ができることを見出した。この成果の一部を学会で発表した。また、これまでのベンザインの反応から得られる含酸素複素環にはチオール官能基特異的な反応が見られ、これはチオール修飾で一般的なマレイミドより官能基特異性が高かった。この点に着目し、生体高分子とプローブを繋ぐ新たな鋳型としての有効性を精査し、ペプチドの化学修飾に利用できる知見が得られた。これらの成果は論文としてまとめつつある。さらに、光励起触媒を活用し、新たな不飽和二重結合の酸化反応が進行することを見出した。酸化還元に金属を使用しない環境調和型の反応として、反応の一般性を検証しつつあり、成果の一部を学会で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
いくつかの研究を並行して進めており、また、計算化学を利用したメカニズム解析を行っている。このように、リソースの振り分けをしていることにより、問題を生じた際も柔軟に対応できており、おおよそ予定した成果が得られたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
新規ベンザイン前駆体を用いた二重活性化型のベンザイン発生の研究として、ベンザイン上の置換基効果について明らかにするため、-OMeや-Meなどの電子供与性基および-Clや-CF3などの電子吸引基を複数個所有する前駆体を合成する。それらと既知活性化方式に基づく多置換ベンザイン前駆体の反応性を比較する。また、二重活性化に基づく置換基の位置を交換したものも合成し、二重活性化方式の有効性およびその適用範囲を明らかにする。
また、ベンザインとC=X結合の[2+2]型反応を基盤とした反応展開として、ベンゾジアゼピン骨格形成の一般性を確認し、適用範囲を明らかにする。得られたベンゾジアゼピン誘導体の変換を検討し、その応用展開を進めていく。ラジカル反応では、光励起色素や鉄試薬を用いたラジカル発生や酸化還元反応について検討する。特に、ハロゲン結合やカルベン種などで活性化する新規反応へと展開する。
上記から得られた成果は、学会発表や論文投稿、特許出願などにより積極的に発信していく。
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| Causes of Carryover |
消耗品（試薬）購入に際し、輸入品の納期が予想外に長期化したため、今年度内に購入できず未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
従来の計画に基づき、次年度改めて購入し適切に使用していく。
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| Remarks |
研究者作成の研究室紹介ページ。
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