医薬開発及び環境浄化への応用に有効な強力酸化触媒反応系の開発

开发可有效应用于药物开发和环境净化的强氧化催化反应体系

基本信息

批准号：
12793009
负责人：
樋口恒彦
金额：
$ 19.84万
依托单位：
Nagoya City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for University and Society Collaboration
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

P450による代謝系に類似したあるいはそれを凌駕する効率の良い反応系は、通常莫大な労力のかかる代謝研究及び難代謝性の有害環境物質の酸化分解にも有用であることが期待できる。研究者らは強力な酸化反応系を開発してきているおり、これらを医薬化学、環境科学分野について役立てることを目指している。本年度、樋口らは開発してきた強力な酸化反応系であるルテニウムポルフィリン-ヘテロ環N-オキソド系について、さらに高度な反応系構築のための基礎として、生じている高い反応性の活性種の解明に重点を置き検討を行った。2,6-ジメチルピリジンN-オキシドの4位に各種の電子吸引性基、電子供与性基を有するものを調製して酸化剤として用い、共通のルテニウムポルフィリン触媒存在下にアルケン等の酸化を行った。その結果通常の酸化剤の場合とは異なり、電子供与性基を有するN-オキシドの方が反応性が高いことがわかった。また、アルカン-アルケンの競争反応を行ったところ、酸非存在下ではアルケンのエポキシ化選択性が極めて高く、ルテニウムポルフィリン-酸素分子系の場合には選択性はやや低かった。すなわち2つの系では異なった活性種が生成していることが示された。また、基質存在下にN-オキシドの脱酸素反応が進行することを見いだした。この知見も活性種解明およびより高効率な反応系の開発に重要なものと考えている。一方水野らはルテニウムを含有するヘテロポリ酸が酸素分子を酸化剤として、アルケン、アルコール、アミン類を効率よく酸化できることを見いだした。これは酸化剤からの副生成物を与えない環境負荷の少ない反応系として有用と考えられ、今後有害物質の酸化除去、医薬代謝物の調製への応用が期待できる。

类似于或优于P450介导的代谢系统的高效反应系统有望用于通常需要巨大努力的代谢研究以及难以代谢的有害环境物质的氧化分解。研究人员开发了强大的氧化反应系统，旨在使其在药物化学和环境科学领域发挥作用。今年，Higuchi等人一直在开发一种强大的氧化反应系统，钌卟啉-杂环N-氧化系统，并作为构建更先进的反应系统的基础，我们正在努力阐明高反应活性物种我们的研究重点是这个问题。制备4位具有多种吸电子基团和给电子基团的2,6-二甲基吡啶N-氧化物，并在普通钌卟啉催化剂Ta存在下用作氧化剂氧化烯烃等。结果表明，与普通氧化剂不同，带有给电子基团的N-氧化物具有更高的反应活性。此外，当进行竞争性烷烃-烯烃反应时，在没有酸的情况下，烯烃环氧化的选择性极高，但在钌卟啉-氧分子体系的情况下，选择性稍低。换句话说，这表明两个系统中产生了不同的活性物质。我们还发现，N-氧化物的脱氧反应在底物存在下进行。我们相信，这些知识对于阐明活性物质和开发更有效的反应系统也很重要。同时，Mizuno等人发现含钌的杂多酸可以使用氧分子作为氧化剂有效氧化烯烃、醇和胺。这被认为是一种对环境影响较小的反应系统，因为它不会产生氧化剂副产物，并且有望在未来应用于有害物质的氧化去除和药物代谢物的制备。