実践的化学プローブに資する多成分精密集積とリリース機能を備えたアジドクリック戦略

用于实用化学探针的具有多组分精确积累和释放功能的叠氮化物点击策略

• 批准号: 22K06523
• 负责人: 谷本 裕樹
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06523/
• 关键词: アジド; ヒドラジド; クリックケミストリー; スルフィン酸; 化学プローブ; ケミカルバイオロジー; 有機アジド; 機能集積化; 分子結合切断

まずは当初の研究通り、アジド基を持つアセチルヒドラジドを用いたクリック反応とその選択性を調査した。その結果、我々が以前に確立したものと同程度のクリック選択性を示すことを明らかにした。しかし、それに続く複素環形成副反応が進行してしまい、収率は低下した。さらに、α位にアジド基を持つアセチルヒドラジドは、分子内のヒドラジド中のアミド窒素による分子内環化をへて窒素―窒素結合が切断されるという、想定外の反応を起こすことが判明した。アミド型やヒドロキサム酸型ではこの反応は全く起こらなかったことから、ヒドラジド特異的な反応であることが分かった。以上の結果から、ヒドラジドの水素結合形成位置にアジド基を配置することはできないということが明らかとなった。しかし同時に、室温下温和な条件にて、当初の目的であった窒素―窒素結合の切断が実現できるという、予想外の成果も得られ、これを論文発表した。一方、水素結合を活用したさらなる選択的クリック戦略として、アジド保護法を活用した別の官能基への変換法を確立した。本手法は、複数のアジド基を持つ基質に対して、ホスフィンを用いて特定部位アジド基の保護する戦略を活用し、保護されていないアジド基を反応に活用したのち、脱保護と同時に別のクリック官能基であるジアゾ基へと変換するものである。検討の結果、水素結合を分子内に有する基質のほうが選択的に保護が進行することが分かった。また本手法は、従来元の官能基に戻すだけの脱保護の工程に、官能基変換という進捗を加える分子合成の効率化に資する重要な発見である。現在詰めの研究を継続し、次年度論文化を目指している。また、プローブ化に向けたヒドラジド酸化ジアゼンを用いたスルフィン酸捕捉システムについても順調に進んでおり、スルフィン酸捕捉に応答して強発光性を示す分子を見出しており、現在継続して研究を進めている。

首先，正如最初研究的那样，我们使用叠氮化物组及其选择性研究了点击反应。结果表明，它表现出与我们先前已经建立的相似的点击选择性。但是，以下杂环形成侧反应进行了进展，产量下降。此外，发现在α位置具有叠氮化物基团的乙酰氢氮氮化物引起了意外的反应，其中氮氮键通过分子内环化与分子内的酰亚胺氮在分子内的酰胺氮中裂解。该反应根本没有以酰胺或羟氨基酸形式发生，并且发现是氢氮化物特异性反应。从上述结果中可以表明，无法将叠氮化物组放置在氢氮化氢键形成位置。但是，与此同时，我们还取得了意外的结果，在室温下，在轻度条件下，氮氮键的初始目的可以是切割的，并发表了这一点。同时，作为利用氢键的进一步选择性点击策略，已经建立了一种使用叠氮化物保护方法转换另一个功能组的方法。该方法利用一种策略来使用磷酸对具有多个叠氮化物组的底物保护具有特定位点的叠氮化物组，并且在反应中使用未保护的叠氮化物组后，未经保护的叠氮化物组将转换为另一个点击函数组Diazo组。研究的结果是，发现分子中含有氢键的底物具有更具选择性的保护。此外，该方法是一个重要的发现，它通过将功能组转化为脱保护过程的进展增加而有助于分子综合的效率，而该过程仅返回到原始功能组。他目前正在继续他的详细研究，并旨在发展明年的理论文化。此外，使用肼氧化的径酶进行探针的硫酸捕获系统正在顺利进行，并且已经发现了对硫酸捕获的响应强劲发光的分子，目前正在进行研究。

项目成果

Neighboring Nitrogen Atom-Induced Reactions of Azidoacetyl Hydrazides, including Unexpected Nitrogen-Nitrogen Bond Cleavage of the Hydrazide

• DOI: 10.3390/org3040035
• 发表时间: 2022-12
• 期刊: Organics
• 作者: Hiroki Tanimoto;Ryo Adachi;Aoi Otsuki;T. Tomohiro

アジド基のジアゾ基変換法の開発とアジドサイト選択的反応への展開

将叠氮基转化为重氮基的方法的开发以及叠氮位点选择性反应的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 足立遼;谷澤宏大;谷本裕樹;友廣岳則
• 通讯作者: 友廣岳則