| 研究課題/領域番号 |
20K08149
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
藤永 雅之 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 先進核医学基盤研究部, 主任研究員(定常) (70623726)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 18F-フルオロアルキル化 / 18F-オキシラン誘導体 |
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| 研究実績の概要 |
(1) N-18F-フルオロアルキル化の検討：先行実験を基に、触媒量のSc(OTf)3存在下、様々なアニリン誘導体と[18F]エピフルオロヒドリンを反応させることで、目的の[18F]フルオロアルキルアニリン誘導体の合成に成功した。反応溶媒は、DMFやEtOHと比べて、HFIPやTFEとCCl4の混合溶媒の使用により、効率的に[18F]フルオロアルキル化が進行した。(2) C-フルオロアルキル化の条件検討：原料のビフェニルボロン酸誘導体(Bpin, B(dan), B(dipropanolamine) )と塩基(tBuOKなど)からホウ素のアート錯体を形成させ、そこにエピフルオロヒドリンを加えてC-フルオロアルキル化反応を検討した。B(dan)を用いた場合、目的のC-フルオロアルキル化反応が進行していることが確認できた。一方、B(dipropanolamine)を原料として用いた場合、目的物の確認および副生成物のヒドロキシル化が少ないことが分かった。さらに、Bpinの場合は目的物がほとんど得られない結果となった。(3) [18F]含フッ素オキシラン誘導体(CF3)の開発について：[18F]含フッ素オキシラン誘導体(CF3)を合成するため、必要な化学種と考えられるCuCF3の合成検討を中心に行った。通常、グローブボックス内での調製が必要であるが、窒素下で調製できるように検討を重ねた。その結果、窒素気流下でもCuBrとtBuOK(THF溶液)を用いてTMSCF3と反応させることでCuCF3を合成できることが分かった。次に、標識するにあたり、より見当がしやすい[11C]HCF3を用いてCuCF3の合成検討を行った場合、反応系内で[11C]CuCF3が生成していることを確認できた。しかしながら、この化学種は非常に不安定なため、分解する前に反応させる最適な条件を検討していく必要がある。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
(1) N-18F-フルオロアルキル化の検討については、順調に計画を達成できている。様々なアニリン誘導体について[18F]エピフルオロヒドリンと反応させて目的物が得られており、アニリン誘導体だけでなく、ピリジルアミンのようなヘテロ環アミン誘導体でも目的物が得られた。
(2) C-フルオロアルキル化の条件検討については、3種類の原料(ボロン酸誘導体)を用いて1工程で合成できる条件を検討し、目的物を得ることに成功した。原料によって反応性に差があることも明らかとなった。今後の課題としては収率の向上であり、条件を最適化する必要がある。
(3) [18F]含フッ素オキシラン誘導体(CF3)の開発についてはまだ達成していないものの、合成に必要であると考えているCuCF3の合成は標識合成レベル(11Cにて)でも達成できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
(1)C-フルオロアルキル化反応の検討：R2年度に検討を行ってきたC-フルオロアルキル化の最適条件を検討する。特に反応性の良いと考えられるB(dipropanolamine)誘導体を原料にして行う。検討において、金属触媒(CuIなど)を用いて、反応の効率を向上させることも考慮する。反応溶媒にDMIなども使用する。最適化後、[18F]エピフルオロヒドリンを用いて実際にC-[18F]フルオロアルキル化反応を検討する。(2)[18F]含フッ素オキシラン誘導体(CF3)の開発：[11C]CuCF3を用いて[11C]含フッ素オキシラン誘導体(CF3)の合成検討を行う。CuCF3以外にも同等の求核性のある化学種で合成検討を行う。合成が可能になれば、[18F]含フッ素オキシラン誘導体(CF3)に適応させる。(3)O/C/N-[18F]トリフルオロメチルアルキル化の検討：[18F]含フッ素オキシラン誘導体(CF3)を用いて様々な原料(フェノール、アニリン、フェニルボロン酸誘導体)と反応させてO/C/N-[18F]トリフルオロメチルアルキル化を行う。反応性の違いがあることが考えられるため、その都度反応条件の最適化を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の予定より購入予定であった試薬が少額で済んだため、次年度使用額が生じた
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