| 研究課題/領域番号 |
21H02603
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
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| 研究機関 | 神戸学院大学 (2023)
金沢大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
国嶋 崇隆 神戸学院大学, 薬学部, 教授 (10214975)
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| 研究分担者 |
藤田 光 金沢大学, 薬学系, 助教 (40782850)
松本 拓也 金沢大学, 薬学系, 助教 (40800214)
三代 憲司 金沢大学, 新学術創成研究機構, 准教授 (60776079)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | カルボカチオン / カルボカチオノイド / 一分子求核置換反応 / アルキル化反応 / 求核反応 / 官能基変換 / 求核置換反応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本申請課題では、広くカルボカチオン種に対し可逆的で弱い配位能を有する化合物をテーラーメードに設計・合成し、これを用いて不安定なカルボカチオン種を擬似的な８電子状態の安定種（カルボカチオノイド）に一時的に変換することにより、その分解と発生を制御する。定量的に発生保存したカルボカチオノイドを用いて、不活性種を始めとする様々な求核剤との反応や不斉誘起など、従来の一分子求核置換反応では達成困難な反応を開発する。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、研究代表者らが実施してきた、種々のアルキル化剤の開発研究を通して得られた知見に基づいて、カルボカチオン種の発生とその反応を制御するための新たな方法論を提案し、これを確立した。すなわち、前駆体となるアルコールから一分子反応によって生ずるカルボカチオンを可逆的なリガンドで捕捉すれば、8電子状態のカルボカチオノイドとして、分解することなく蓄積され、一定時間安定に保存できることを明らかにした。このカルボカチオノイドを用いることにより、従来のSN1反応条件では困難であった求核剤との反応が進行するなど、新しい化学変換反応等が可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一分子求核置換反応はカルボカチオン種を中間体とするため、不活性化合物のアルキル化において特に威力を発揮するが、不安定なカチオンの制御が課題であった。本研究では、このカルボカチオンを8電子状態の安定なカルボカチオノイドに変換することによって０℃で一定時間保存可能にし、その後、改めて多様な求核剤と反応させることに成功した。これは、一分子求核置換反応の長い歴史の中で前例がない方法論であることから、学術的に大きな意義がある。また、アルキル化は創薬化学分野で汎用される重要な反応なので、医薬品等の製品開発において新たな化学変換技術として利用されれば広く社会に貢献できると期待される。
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