development of photochemical reactions using cyclic carbonyl compoundsl

使用环状羰基化合物进行光化学反应的发展

基本信息

批准号：
22K06524
负责人：
三代憲司
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kanazawa University
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-22K06524/
关键词：
環状カルボニル化合物光反応生理活性光化学

项目摘要

本研究では生体分子化学修飾を志向した、環状カルボニル化合物を利用する新規光反応開発、および環状カルボニル骨格をもつ新規生理活性物質の開発に取り組んでいる。生体分子修飾に利用するためには生体分子が溶解する水中で反応が起こることが求められるが、有機反応の多くは水との競合が起こるため、目的の反応の、水が関与する副反応に対する選択性が鍵となる。初年度は水中で利用可能な光反応の開発、及び計算化学による反応メカニズム解析に取り組んだ。条件検討の結果、水中で効率的に進行する光反応の開発に成功した。また、計算化学によるメカニズム解析により、水との副反応にくらべ目的の反応が大幅に有利な遷移状態を経て反応が進行することを見出した。本成果について学会発表及び招待講演を行った。本研究ではひずんだ小員環化合物を光反応基として用いているが、これらの骨格は天然に存在せず、その生理活性は未開拓である。特徴的な構造をもつことから、従来から用いられている骨格では対応できない薬物標的に適した薬物となる可能性がある。更に、本研究でも開発するように、光反応基として利用することで薬物標的の修飾が行える可能性があり、また、小員環がもつ分光学的な特性を利用することによる特異的な検出にも利用可能である。このような観点から、ひずんだシクロプロペニウム構造をもつ新規骨格デルタグアニジンの生理活性物質骨格としての開発を行った。検討の結果デルタグアニジンを含む薬物はデルタグアニジン部分がグアニジンの薬物と同様の活性を示し、グアニジンの生物学的等価体としての可能性を示した。本成果の論文発表を行った。

在这项研究中，我们致力于利用环状羰基化合物开发新的光反应，并开发具有环状羰基骨架的新型生理活性物质，目的是对生物分子进行化学修饰。为了用于生物分子修饰，反应必须在溶解生物分子的水中发生，但由于许多有机反应涉及与水的竞争，因此选择性是关键。第一年，我们致力于开发可用于水中的光反应，并使用计算化学分析反应机制。通过检查条件，我们成功开发了一种在水中有效进行的光反应。此外，通过使用计算化学的机理分析，发现反应通过过渡态进行，这比与水的副反应明显更有利。我们在一次学术会议上展示了这一成果，并做了特邀报告。在这项研究中，我们使用扭曲的小环化合物作为光反应基团，但这些骨架在自然界中并不存在，其生理活性也尚未被探索。由于它具有独特的结构，因此它可能成为适合常规使用的主链无法定位的药物靶点的药物。此外，正如本研究所开发的那样，可以通过使用它们作为光反应基团来修饰药物靶点，并且还可以利用小环的光谱特性来实现特异性检测。从这个角度出发，我们开发了一种新的骨架——δ胍，以扭曲的环丙烯鎓结构作为生理活性物质骨架。研究结果表明，含有δ胍的药物与δ胍部分为胍的药物表现出相同的活性，表明其作为胍的生物等排体的潜力。我们根据这一结果提出了一篇论文。