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重水素(D)で標識された化合物は、薬物の生体内動態の追跡、タンパク質やペプチド高次構造の解析、酵素メカニズムの解明等、様々な分野で有用性が認められている。我々は、D_2O中少量の水素存在下、Pd/Cを触媒として用いることで、中性及び室温下ベンジル位選択的に、また、加熱条件下ベンジル位以外の不活性な脂肪族側鎖のC-H上でも、重水素H-D交換反応が進行することを見いだした。さらに本反応では、D_2Oの沸点以上に加熱すると水素が存在するにもかかわらず、不飽和結合の接触水素化反応が全く進行しない事が明らかとなりつつある。本申請研究では反応条件の詳細な検討を行い、オレフィンやアセチレンの還元なしに、C-Hを選択的にC-Dに交換する手法を確立するとともに、重水素化したオレフィン類のエポキシドやアルコール、ハロゲン化アルキル等への官能基変換による新規重素化試薬の調製法を確立する。近年、高度に重水素化されたポリメタクリレート等が可塑性を持った光ファイバー原料として注目されている。そこで、重水素化オレフィン類をモノマーとした高分子化反応による、機能性重水素化ポリマー簡便合成法の確立を目指す。
上で述べたように、D_2Oの沸点以上に加熱すると水素が存在するにもかかわらず(接触還元条件下にもかかわらず)、多重不飽和結合の接触水素化反応が全く進行しない事を見いだしている。
平成17年度の5ヶ月間(11月〜3月)で反応条件の詳細な検討を行い、メタノール中加熱接触還元条件下、多重不飽和結合に対する水素化抑制反応の一般性を確立した。現在、本反応を、オレフィンやアセチレンのC-Hを選択的にC-Dに交換する一般性ある手法として適用拡大すべく鋭意検討中である。特に反応条件の調節により、重水素の導入位置および導入数のコントロールを可能とする手法として確立すべく詳細な検討を加えていく予定である。
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