| Project Area | Deuterium Science |
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| Project/Area Number |
20H05740
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
Naka Hiroshi 京都大学, 薬学研究科, 准教授 (70431517)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金尾 英佑 京都大学, 薬学研究科, 助教 (40895166)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥49,660,000 (Direct Cost: ¥38,200,000、Indirect Cost: ¥11,460,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥27,300,000 (Direct Cost: ¥21,000,000、Indirect Cost: ¥6,300,000)
Fiscal Year 2020: ¥16,250,000 (Direct Cost: ¥12,500,000、Indirect Cost: ¥3,750,000)
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| Keywords | 重水素 / 重水素化 / 医薬分子 / 分子触媒 / 重水素学 / 重水素化触媒 / 重水素化医薬品 / 重医薬品 / 有機分子触媒 / 不斉アルキル化 / 速度論同位体効果 / アンモニウム塩 / 頑健性 / 有機重水素化学 / 有機合成化学 / アルコール / イリジウム |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，化学合成によって位置選択的に重水素化された分子を合成し，スペクトル測定によりその機能を明らかにします．より具体的には，医薬分子に含まれる特定のメチル基のみを重水素化した化合物群を合成し，その安定性および代謝に対する安定性をスペクトル測定により解明します．さらに，重水素化された分子触媒も合成し，その触媒活性と耐久性に対する重水素化の影響を明らかにします．医薬分子と分子触媒の機能を向上させるための分子設計指針を提案します．
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| Outline of Final Research Achievements |
Understanding of the properties of deuterated materials is of particular significance in deuterium science. We achieved the synthesis of site-specifically deuterated molecules and the evaluation of their properties. Iridium-catalyzed alpha-selective deuteration of alcohols was developed and allowed chemoselective deuteration of pharmaceuticals including losartan potassium. Also, site-selectively deuterated simplified Maruoka catalysts was synthesized. The deuterated catalyst showed higher stability under reaction conditions over non-deuterated analogs. These results showed that site-selective deuteration of pharmaceuticals and molecular catalysts is an effective strategy for improving material properties.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
重水素化物質の合成法開発、理論構築、機能開拓、代謝研究への利用からなる「重水素学」の構築は、重水素が関わる科学分野の発展に絶大な影響を与える。その中でも機能開拓は、今後の重水素化物質の合成指針を決める重要な役割を担う。本研究では、医薬分子や分子触媒の位置選択的な重水素化が、その機能向上につながることを明らかにした。これは重水素化物質の有用性を示す重要な研究結果であり、今後の医薬・物理・化学・生命科学の進歩に対する貢献が期待できる。
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