2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel reagents taking the advantage of the electron deficient nitrogen-containing heterocycles
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17H03970
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
国嶋 崇隆 金沢大学, 薬学系, 教授 (10214975)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北村 正典 金沢大学, 薬学系, 准教授 (80453835)
山田 耕平 金沢大学, 薬学系, 助教 (40583232)
三代 憲司 金沢大学, 新学術創成研究機構, 助教 (60776079)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 含窒素複素環 / アルキル化剤 / 脱水縮合剤 / 酸化剤 / リガンド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重金属を使用せず、C, N, Oの第２周期元素のみからなる反応剤は、毒性低減の点から創薬科学や生命科学における需要が高い。新たな官能基変換を可能にし、化学・位置・立体選択性に優れ、安全性・安定性・経済性などの点で従前の反応剤を凌駕するものが求められている。本研究では申請者がこれまでに解明・蓄積してきたトリアジン環をはじめとする電子欠乏性含窒素複素環化合物の合成法、構造と反応特性の相関性などの知見に基づいて、そのポテンシャルを最大限に引き出した次世代の反応剤を開発し、更にその生命科学への活用へと展開することを目的とする。
今年度は初年度であるため、（１）本課題開始前から進めてきた反応剤の応用ならびに発展研究、（２）それ以外の新しい反応剤の開発研究の二つに分けて研究を実施した。（１）については、縮合剤を活用した新規複素環骨格の構築法の開発に成功した。また、アルキル化剤と脱水縮合剤を中心にトリアジン骨格の互変異性エネルギーを駆動力とする新規ベンジル化剤及び脱水縮合剤を設計し、それらの効率的な合成法を開発するとともに、その反応性について評価した。一方、トリアジン環上の置換基効果についてはハメットの置換基定数に基づいて導入可能な種々の官能基を有する化合物の合成法を開発すると共にそれらの活性を評価した結果、有意に活性の高い反応剤を見出した。（２）については、電子欠乏性ホスフィンリガンドの設計と合成法を開発し、その構造解析と金属触媒反応における配位子効果を解明した。一方、置換基の異なるトリアジン環過酸化物の合成を検討した結果、期待した活性を有する新規な酸化剤の開発に成功した。
以上の研究成果について、学会ならびに論文で発表した。また、未発表のものについても順次論文を投稿する段階にある。
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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
縮合剤については、含窒素複素環構築において有用性を示す応用研究を行い、その成果について学会および論文で発表した。また、次に繋がる成果として、新たな脱水縮合剤やアシル化剤として期待される新骨格や官能基を見出した。
アルキル化剤については、従来の問題点であった副反応がおきず、反応開始を制御可能な新規な中性ベンジル化剤の開発に成功し論文発表をした。また提案書通りの理論に基づいて研究を進めた結果、弱酸性触媒でアルキル化反応が進行するための骨格を見出した。新規ホスフィンリガンドについても合成法の確立と物性の解明に成功し、学会および論文で発表をした。さらに新しい酸化剤としてエポキシ化剤の開発に成功した。その他の反応剤についても種々の化合物を合成し、その活性を評価する段階にある。以上より、当初の期待通りの進捗状況であると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の研究は、当初研究方針に基づいて概ね期待通り進展していることから、この成果を踏まえた上でさらに発展させるべく、次年度以降も当初の方針を変えることなく、計画書に沿って進めていく予定である。
脱水縮合剤については昨年度見出した新骨格を中心に合成と物性解明を行うとともに、新しいアシル化剤へと展開する。アルキル化剤については、昨年度見出した骨格に基づいた弱酸触媒による各種アルキル化剤の開発、および、新たな中性アルキル化剤の開発を行う。エポキシ化剤についても、活性、コスト、安全性などを指標に実用性の高い化合物の開発へと展開する。その他、光駆動反応剤、アミノ化剤や脱アミノ化剤などの研究も順次推進する予定である。
得られた成果については、特許出願の他、学会および論文での発表へと進める。
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