エントロピー効果を最大化して巨大カチオンを安定に捕捉する籠状キレート配位子の開発

本研究はこれまで水中では安定な錯体を形成しないラジウムやアクチニウムなどの巨大なカチオンを捕捉するキレーター分子の開発を目的としている。イオン半径が1.2オングストロームを超えるカチオンの安定な配位数や配位構造は錯体化学の分野でも未知の領域である。また、これらのカチオンを安定に錯体化する手法を確立することができれば、アルファ線を放出する放射性同位元素(RI)を安全に投与でき、新たながん治療を世界的な普及への貢献に資すると考えている。本年度は、まず、新規に合成した配位子ならびに剛直な配位子骨格を有する配位子の合成を行った。これらの配位子を用いて、Ra2+と同族でアルカリ土類金属イオンであるSr2+及びBa2+ならびに各種ランタノイドイオン(Ln3+)を用いて、錯体合成の手法を確立した。各錯体の単結晶X線結晶構造解析により分子構造を決定した。得られた各錯体についての安定性評価を電位差滴定によって行った。また、これらのさらに、現在までに応募者が合成した10配位環状キレート配位子を用いた場合の結果と比較すると、同程度の熱力学的安定性を有することが判明した。

本研究はこれまで水中では安定な錯体を形成しないラジウムやアクチニウムなどの巨大なカチオンを捕捉するキレーター分子の開発を目的としている。イオン半径が1.2オングストロームを超えるカチオンの安定な配位数や配位構造は錯体化学の分野でも未知の領域である。また、これらのカチオンを安定に錯体化する手法を確立することができれば、アルファ線を放出する放射性同位元素(RI)を安全に投与でき、新たながん治療を世界的な普及への貢献に資すると考えている。本年度は、まず、新規に合成した配位子ならびに剛直な配位子骨格を有する配位子の合成を行った。これらの配位子を用いて、Ra2+と同族でアルカリ土類金属イオンであるSr2+及びBa2+ならびに各種ランタノイドイオン(Ln3+)を用いて、錯体合成の手法を確立した。各錯体の単結晶X線結晶構造解析により分子構造を決定した。得られた各錯体についての安定性評価を電位差滴定によって行った。また、これらのさらに、現在までに応募者が合成した10配位環状キレート配位子を用いた場合の結果と比較すると、同程度の熱力学的安定性を有することが判明した。