JP6583793B2 - グルタチオン検出用蛍光プローブ - Google Patents
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Description
(1)以下の式(I)で表される化合物又はその塩を含む、−SH基を含有する化合物の検出用蛍光プローブを提供するものである。
〔式中、
Xは、Si(Ra)(Rb)、Ge(Ra)(Rb)、Sn(Ra)(Rb)、C(Ra)(Rb)、又はOを表し(ここで、Ra及びRbは、それぞれ独立に水素原子、又はアルキル基を表す);
R1は、水素原子、シアノ基、又はそれぞれ置換されていてもよいアルキル基、カルボキシル基、エステル基、アルコキシ基、アミド基、及びアジド基よりなる群から独立に選択される1〜4個の同一又は異なる置換基を表し;
R2は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、それぞれ置換されていてもよいアルキル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリール、又はヘテロアリールを表し;
R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子又はヒドロキシル基、ハロゲン原子、それぞれ置換されていてもよいアルキル基、スルホ基、カルボキシル基、エステル基、アミド基及びアジド基よりなる群から独立に選択される1〜3個の同一又は異なる置換基を表し;
R5、R6、R7及びR8は、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基を示し、
ここで、R5又はR6は、それぞれR3と一緒になって、それらが結合する窒素原子を含む環構造を形成してもよく、
R7又はR8は、それぞれR4と一緒になって、それらが結合する窒素原子を含む環構造を形成してもよい。〕
(2)前記−SH基を含有する化合物が、システイン残基を有する化合物である、上記(1)に記載の蛍光プローブ;
(3)前記−SH基を含有する化合物が、グルタチオンである、上記(1)に記載の蛍光プローブ;
(4)Xが、Si(Ra)(Rb)である、上記(1)〜(3)のいずれか1に記載の蛍光プローブ;
(5)R2が、水素原子、ヒドロキシル基、シアノ基、それぞれ置換されていてもよいC1−C4アルキル基、C1−C4アルコキシ基、又はフェニル基であり;R5、R6、R7及びR8は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である、
上記(1)〜(4)のいずれか1に記載の蛍光プローブ;
(6)R1が、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)のドナーとなる蛍光団を有する、上記(1)〜(5)のいずれか1に記載の蛍光プローブ;
(7)R5、R6、R7又はR8が、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)のドナーとなる蛍光団を有する、上記(1)〜(5)のいずれか1に記載の蛍光プローブ;及び
(8)前記蛍光団が、キサンテン骨格を有する化合物である、上記(6)又は(7)に記載の蛍光プローブ
を提供するものである。
(9)上記(1)〜(8)のいずれか1に記載の蛍光プローブを用いる、−SH基を含有する化合物の検出方法;
(10)前記−SH基を含有する化合物と前記蛍光プローブとの反応による蛍光応答又は吸光度変化を観測することにより、−SH基を含有する化合物の存在を検出することを特徴とする、上記(9)に記載の検出方法;
(11)前記蛍光応答が、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)による蛍光変化である上記(10)に記載の検出方法;
(12)蛍光イメージング手段を用いて前記蛍光応答を可視化することを特徴とする、上記(10)に記載の検出方法;
(13)前記−SH基を含有する化合物が、システイン残基を有する化合物である、上記(9)〜(12)のいずれか1に記載の検出方法;及び
(14)前記−SH基を含有する化合物が、グルタチオンである、上記(9)〜(12)のいずれか1に記載の検出方法
を提供するものである。
(15)上記(1)〜(8)のいずれか1に記載の蛍光プローブを含む、−SH基を含有する化合物の検出用キット;
(16)前記−SH基を含有する化合物が、システイン残基を有する化合物である、上記(15)に記載のキット;及び
(17)前記−SH基を含有する化合物が、グルタチオンである、上記(15)に記載のキット
を提供するものである。
本明細書中において、「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を意味する。
本発明の蛍光プローブは、式(I)で示されるキサンテン様の縮合環の9位が、以下に示すように、グルタチオン等におけるチオール(SH)基によって求核攻撃されると可視光領域の吸収及び蛍光とも消失するという機構を用いるものである(ここで、グルタチオン等の-SH基を含有する化合物を「R−SH」と示している。)。当該反応は可逆性を有する。これにより、グルタチオン等の−SH基を有する化合物を可逆的、経時的、かつ定量的に検出をすることができるのである。なお、当該「-SH基を含有する化合物」の例としては、ここで挙げたグルタチオンに限らず、広くシステイン残基を有する化合物やペプチドを含むことができ、以下の反応が進行する限り、これらの化合物等についても本発明の蛍光プローブが適用可能である。
本発明の検出方法においては、上記蛍光プローブを含む−SH基含有化合物の検出用キットを用いることが好ましい。当該キットにおいて、通常、本発明の蛍光プローブは溶液として調製されているが、例えば、粉末形態の混合物、凍結乾燥物、顆粒剤、錠剤、液剤など適宜の形態の組成物として提供され、使用時に注射用蒸留水や適宜の緩衝液に溶解して適用することもできる。
以下に示す反応に用いる有機溶媒は、すべて脱水グレードのものを用いた。市販の原料は試薬メーカー(和光純薬株式会社、東京化成工業株式会社、関東化学株式会社、Sigma-Aldrich Co. Ltd., Acros Co. Ltd.)より購入した。
・ポンプ:PU-2080およびPU-2087(日本分光株式会社)
・検出器:MD-2010(日本分光株式会社)
・カラム:Inertsil ODS-3(10 x 250 mm or 20 x 250 mm, GL Science Inc.)
A: 精製水(1%アセトニトリル、0.1% トリフルオロ酢酸を含む)
B: アセトニトリル(1%精製水を含む)
C: 精製水(0.2M 酢酸-トリエチルアミンを含む)
HPLC分離における送液は、それぞれ25 ml/min (ポンプ:PU-2087, カラム:20 x 250 mm)、5 ml/min (ポンプ:PU-2080, カラム:10 x 250 mm)、1 ml/min (ポンプ:PU-2080, カラム:4.6 x 200 mm)にて行った。中圧カラムクロマトグラフィーによる精製は、YFLC-Al580(山善株式会社)を用いて行った。
化合物1(2Me SiR600)の合成
以下のスキーム1に従って、本発明の蛍光プローブである化合物1(2Me SiR600)を合成した。なお、化合物A2の合成については、Kushida K et al. Bioorg. Med. Chem. Lett. 22 (2012) 3908-3911に開示されており、これに基づいて合成を行なった。
スキーム1
以下のスキーム2に従って、本発明の蛍光プローブである化合物2(Ph SiR650)を合成した。なお、化合物 B1の合成については、Y. Koide et al., J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5029-5031.に開示されており、これに基づいて合成を行なった。
スキーム2
1H NMR (CD3OD): δ 7.58 - 7.56 (m, 3H), 7.36 (d, J = 2.8 Hz, 2H), 7.29 - 7.26 (m, 2H), 7.15 (d, J = 9.6 Hz, 2H), 6.77 (dd, J = 9.6 Hz, 2.8 Hz, 2H), 3.34 (s, 12H), 0.60 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 171.1 (C), 155.7 (C), 149.6 (C), 143.3 (CH), 140.6 (C), 130.4 (CH), 129.8 (CH), 129.3 (CH), 129.0 (C), 122.1 (CH), 114.8 (CH), 40.8 (CH3), -1.1 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C25H29N2Si: 385.20945; found: 385.20719 (2.3 mDa, 5.9 ppm).
1H NMR (CD3OD): δ 7.56 (dt, J = 7.4 Hz, 1.8 Hz, 1H), 7.32 (d, J = 2.8 Hz, 2H), 7.22-7.16 (m, 3H) 7.15 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.08 (dd, J = 7.4 Hz, 1.8 Hz, 1H), 6.75 (dd, J = 9.6 Hz, 2.8 Hz, 2H), 3.71 (s, 3H), 3.34 (s, 12H), 0.61 (s, 3H), 0.58 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD) δ 169.5, 158.1, 155.7, 149.4, 142.7, 131.8, 131.4, 129.2, 129.1, 121.8, 121.4, 114.9, 112.3, 56.2, 40.8, -1.0, -1.4 ppm.
1H NMR (CD3OD): δ 7.42-7.38 (m, 1H), 7.32 (d, J = 2.9 Hz, 2H), 7.28 (d, J = 9.6Hz, 2H), 7.03 - 7.01 (m, 2H), 6.98 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 6.77 (dd, J = 9.6 Hz, 2.8 Hz, 2H), 3.34 (s, 12H), 0.62 (s, 3H), 0.58 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD) δ 170.2, 155.8, 155.7, 149.6, 143.0, 131.6, 131.5, 129.3, 127.5, 121.8, 120.3, 116.6, 114.9, 40.8, -0.9, -1.4 ppm.
2-シアノフェニルボロン酸(化合物 D1, 162 mg, 1.10 mmol)を110℃にて6時間減圧乾燥させ、化合物D2(140 mg, 0.367 mmol, 100%)を白色固体として得た。化合物D2は分離精製せず、そのまま次の反応に用いた。
化合物B1 (55.6 mg, 0.171 mmol, 1 eq.)を脱酸素アセトニトリル(10 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、室温にて撹拌した。トリフルオロメタンスルホン酸無水物(40 μl,
0.238 mmol, 1.4 eq.)をゆっくり加え、室温にてさらに15分撹拌した後、化合物D2(82.3 mg, 0.210 mmol, 1.2 eq.)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド(23.7 mg, 0.034 mmol, 0.2 eq.)および炭酸ナトリウム(53.2 mg, 0.503 mmol, 3.0eq.)を加え、60℃にて終夜撹拌した。室温に戻し、セライト濾過にて不溶物を除去し、濾液を減圧瑠去し、得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、目的化合物5 (12.4 mg, 13%)を青色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ7.97 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.90 (dt, J = 1.2 Hz, 7.7 Hz, 1H), 7.77 (dt, J = 1.2 Hz, 7.8 Hz, 1H), 7.53 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.40 (d, J = 2.8 Hz,2H), 6.95 (d, J = 9.7 Hz, 2H), 6.81 (dd, J = 9.7 Hz, 2.8 Hz, 2H), 3.37 (s, 12H), 0.64 (s, 3H), 0.60 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 164.8 (C), 155.8 (C), 149.6 (C), 14.4 (C), 141.8 (CH), 134.10 (CH), 134.06 (CH), 131.7 (CH), 130.7 (CH), 128.5 (C), 122.7 (CH), 117.8 (C), 115.5 (CH), 114.4 (C), 41.0 (CH3), -0.8 (CH3), -1.8 (CH3).
アルゴン雰囲気下、4-ブロモ 2-ニトロフェノール(化合物E1, 15.0 g, 68.8 mmol, 1 eq.)、ブロモ酢酸メチル(6.7 ml, 72.2 mmol, 1.05 eq.)および炭酸カリウム(11.4 g, 82.6 mmol, 1.2 eq.)をDMF(70 ml)に溶かし、70oCにて終夜撹拌した。室温に戻し、溶媒を減圧留去したのちに酢酸エチルを加え、水および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣を中圧シリカゲルクロマトグラフィーで精製し(溶離液:ノルマルヘキサン/酢酸エチル = 95/5 to 90/10)、目的化合物E2(19.6 g, 98%)を薄黄色固体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 8.01 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 6.52 (dd, J = 2.5 Hz, 8.9 Hz, 1H), 6.89 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 4.79 (s, 2H), 3.81 (s, 3H).; 13C NMR (CDCl3): δ 168.0(C), 150.5 (C), 140.8 (C), 136.9 (CH), 128.6 (CH), 117.0 (CH), 113.6 (C), 66.6 (CH2), 52.7 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M+Na]+ calcd for C9H8BrNNaO5: 311.94781; found: 311.94834 (-0.5 mDa, -1.7 ppm).
化合物E2(13.1 g, 68.8 mmol, 1 eq.)を酢酸(50 ml)に溶かして氷浴し、そこに鉄粉(15.0 g, 271 mmol, 6 eq.)を5回に分けて20分かけて加えた。さらに20分室温にて撹拌し、次いで酢酸(50 ml)を新たに加え、加熱還流にて3時間撹拌した。反応終了後、反応系を室温に戻して鉄粉を減圧濾過にて除去し、濾液を減圧留去した。得られた残渣に少量のメタノールを加え、得られた固体を減圧濾過し、濾物を水およびメタノールにて洗浄し、目的化合物E3 (9.02 g, 88%)を薄茶色針状結晶として得た。
1H NMR (DMSO-d6): δ 10.8 (s, 1H), 7.07 (dd, J = 2.4 Hz, 8.5 Hz, 1H), 7.02 (d, J= 2.4 Hz, 1H), 6.91 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 4.59 (s, 2H).; 13C NMR (DMSO-d6): δ 164.7 (C), 142.6 (C), 129.1 (C), 125.3 (CH), 118.1 (CH), 118.0 (CH), 113.3 (C), 66.6 (CH2).
アルゴン雰囲気下、化合物E3(1.0 g, 4.4 mmol, 1 eq.)をTHF(20 ml)に溶かして氷浴し、そこに1M ボラン-THF錯体 THF溶液(7.0 ml, 7.0 mmol, 1.6 eq.)を加え、加熱還流にて終夜撹拌した。反応系を室温に戻し、メタノールを少しずつ加え、溶媒を減圧留去したのち酢酸エチルで希釈し、有機層を水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣を中圧シリカゲルクロマトグラフィーで精製し(溶離液:ジクロロメタン/メタノール = 98/2)、目的化合物E4 (817 mg, 87%)を無色液体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 6.71 (dd, J = 2.3 Hz, 8.4 Hz, 1H), 6.68 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 6.62 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 4.20 (t, J = 4.4 Hz, 2H), 3.80 (br s, 1H), 3.38 (t, J = 4.4 Hz, 2H).; 13C NMR (CDCl3): δ 143.1 (C), 135.2 (C), 121.2 (CH), 118.1 (CH), 117.7 (CH), 113.2 (C), 65.1 (CH2), 40.6 (CH2).; HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C8H9BrNO: 213.98620; found: 213.98626 (-0.1 mDa, -0.3 ppm).
アルゴン雰囲気下、化合物E4(1.90 g, 8.88 mmol, 1 eq.)をアセトニトリル(20 ml)に溶かし、そこに炭酸カリウム(1.98 g, 14.3 mmol, 1.6 eq.)およびヨウ化メチル(3.0 ml, 47.5 mmol, 5 eq.)を加え、50oCにて終夜撹拌した。反応系を室温に戻し、溶媒を減圧留去したのちに酢酸エチルで希釈し、不溶物を減圧濾過にて留去し、濾液を減圧除去した。得られた残渣を中圧シリカゲルクロマトグラフィーで精製し(溶離液:ノルマルヘキサン/酢酸エチル = 98/2 to 90/10)、目的化合物E5 (1.77 g, 87%)を薄黄色固体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 6.73-6.70 (m, 2H), 6.61 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 4.25 (t, J = 4.4Hz, 2H), 3.26 (t, J = 4.4 Hz, 2H), 2.86 (s, 3H).; 13C NMR (CDCl3): δ 143.3 (C), 137.9 (C), 120.5 (CH), 117.2 (CH), 114.9 (CH), 113.8 (C), 64.8 (CH2), 48.8 (CH2), 38.7 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C9H11BrNO: 228.00185; found: 228.00168 (0.2 mDa, 0.8 ppm).
化合物E5(360 mg, 1.58 mmol, 2 eq.)を酢酸(1 ml)に溶かし、そこに37%ホルムアルデヒド水溶液(320 μl, 3.96 mmol, 5 eq.)を加え、90oCにて40分加熱撹拌した。反応系を室温に戻し、反応液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液に少しずつ加えて中和し、次いで酢酸エチルを加えて2回抽出した。得られた有機層を水および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣を中圧シリカゲルクロマトグラフィーで精製し(溶離液:ノルマルヘキサン/酢酸エチル = 85/15 to 70/30)、目的化合物E6 (280 mg, 76%)を白色固体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 6.81 (s, 2H), 6.43 (s, 2H), 4.23 (t, J = 4.4 Hz, 4H), 3.88 (s, 2H), 3.21 (t, J = 4.4 Hz, 4H), 2.84 (s, 6H).; 13C NMR (CDCl3): δ 143.7 (C), 136.2 (C), 128.7 (C), 117.7 (CH), 115.9 (CH), 115.7 (C), 65.0 (CH2), 48.9 (CH2), 40.3 (CH2), 38.8 (CH3).
アルゴン雰囲気下、化合物E6(253 mg, 540 mmol, 1 eq.)をTHF(20 ml)に溶かし、-78oCにて10分間撹拌した。そこに1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(1.2 ml, 1.32 mmol, 2.4 eq.)をゆっくり加え、30分間撹拌した。次いでジクロロジメチルシラン(80 μl, 0.651 mmol, 1.2 eq.)をTHF(5 ml)に希釈して加えて徐々に室温に戻し、2時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、THFを減圧留去した。得られた水層を酢酸エチルで抽出し、次いで有機相を水および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣を中圧シリカゲルクロマトグラフィーで精製し(溶離液:ノルマルヘキサン/酢酸エチル = 95/5 to 80/20)、目的化合物E7 (123 mg, 62%)を薄黄色固体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 6.85 (s, 2H), 6.72 (s, 2H), 4.29 (t, J = 4.4 Hz, 4H), 3.86 (s, 2H), 3.21 (t, J = 4.4 Hz, 4H), 2.89 (s, 6H), 0.41 (s, 6H).; 13C NMR (CDCl3): δ 145.3 (C), 137.3 (C), 134.7 (C), 127.3 (C), 117.3 (CH), 115.8 (CH), 65.2 (CH2), 49.7 (CH2), 39.39 (CH2), 39.2 (CH3), -2.0 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C21H27N2O2Si: 367.18363; found: 367.18354 (0.1 mDa, 0.3 ppm).
化合物E7(75.0 mg, 0.205 mmol, 1 eq.)をアセトン(2 ml)に溶かし、-15oCにて10分間撹拌した。そこに過マンガン酸カリウム(70.0 mg, 0.443 mmol, 2.0 eq.)を2回に分けて10分おきに加え、反応の終了をTLCにて確認した。反応系をセライト濾過し、ジクロロメタンにて洗浄し、濾液を減圧留去した。得られた残渣を中圧シリカゲルクロマトグラフィーで精製し(溶離液:ジクロロメタン/酢酸エチル = 95/5)、目的化合物E8 (49.5mg, 64%)を黄色固体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 7.88 (s, 2H), 6.72 (s, 2H), 4.27 (t, J = 4.5 Hz, 4H), 3.39 (t, J = 4.5 Hz, 4H), 3.03 (s, 6H), 0.42 (s, 6H).; 13C NMR (CDCl3): δ 184.8 (C), 145.2 (C), 139.5 (C), 133.0 (C), 131.9 (C), 117.0 (CH), 114.4 (CH), 64.3 (CH2), 49.0 (CH2), 38.4 (CH3), -0.7 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C21H25N2O3Si: 380.16290; found: 381.16209 (0.8 mDa, 2.1 ppm).
2-ブロモアニソール(化合物E9, 40 μl, 0.318 mmol, 11 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、-78 oCで10分間撹拌した。1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(250 μl, 0.250 mmol, 8.6 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物E8(11.0 mg, 0.029 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、徐々に室温に戻しながら2時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで3回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、目的化合物6(13.4 mg, 79%)を青緑色固体として得た。
1H NMR (CD3CN): δ 7.55 (ddd, J = 8.4 Hz, 7.4 Hz, 1.8 Hz, 1H), 7.22 (s, 2H), 7.17 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.13 (dt, J = 7.4 Hz, 0.9 Hz, 1H), 7.08 (dd, J = 7.4 Hz, 1.8 Hz, 1H), 6.44 (s, 2H), 4.13 (m, 4H), 3.67 (s, 3H), 3.64 (t, J = 4.6 Hz, 4H),3.30 (s, 6H), 0.55 (s, 3H), 0.53 (s, 3H).; 13C NMR (CD3CN): δ 167.9 (C), 157.3(C), 145.5 (C), 144.64 (C), 144.56 (C), 131.6 (CH), 130.9 (CH), 130.4 (C), 128.9 (C), 123.6 (CH), 121.3 (CH), 121.0 (CH), 112.4 (CH), 64.0 (CH2), 56.4 (CH3), 50.4 (CH2), 39.6 (CH3), -1.0 (CH3), -1.2 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C28H31N2O3Si: 471.20985; found: 471.20890 (0.9 mDa, 2.0 ppm).
1H NMR (CD3CN): δ 7.40 (m, 1H), 7.21 (s, 2H), 7.07-7.02 (m, 3H), 6.51 (s, 2H), 4.14 (m, 4H), 3.64 (t, J = 4.6 Hz, 4H), 3.30 (s, 6H), 0.55 (s, 3H), 0.52 (s, 3H); 13C NMR (CD3OD): δ 169.9 (C), 155.5 (C), 145.8 (C), 145.5 (C), 145.1 (C), 131.5 (CH), 131.32 (CH), 131.20 (C), 127.8 (C), 124.9 (CH), 120.7 (CH), 120.3 (CH), 116.7 (CH), 64.3 (CH2), 50.7 (CH2), 39.0 (CH3), -1.0 (CH3), -1.4 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C27H29N2O3Si: 457.19420; found: 457.19403 (0.2 mDa, 0.4 ppm).
以下のスキーム8に従って、本発明の蛍光プローブである化合物8(2Me SiR600 - TMR)を合成した。なお、化合物F1、F5の合成については、それぞれAlfons Smeets et al. Macromolecules, 2011, 44, 6017-6025、Karine Caron et al. Org. Biomol. Chem., 2011, 9, 185-197に開示されており、これらに基づいて合成を行なった。
スキーム8
4-ブロモ-3-メチル tert-ブチル安息香酸(化合物F1 54.2 mg, 0.2 mmol, 10 eq) をTHF(5ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、-78 oCで10分間撹拌した。1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液( 0.2 ml,0.2 mmol,10 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物A1(8.6 mg, 0.02 mmol, 1 eq.)をTHF(3 ml)に溶かして加え、-78 oCで1時間、室温で2時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、化合物F2(5.1 mg,42.2 %)を青色固体として得た。ついで化合物F2(29.3 mg, 0.049 mmol, 1 eq.)をメタノール(10 ml)に溶かし氷浴し、次いで水素化ホウ素ナトリウムを徐々に加え、濃青色の溶液が無色になったところで水を加えて反応を終了させた。そこにジクロロメタンを加えて抽出し、有機相を水および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去し、真空乾燥した。得られた残渣をアルゴン雰囲気下にて脱酸素ジクロロメタン(7 ml)に溶かし、これを1,3-ジメチルバルビツール酸(187.4 mg, 1.20 mmol, 24 eq.)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(40.1 mg, 0.034 mmol, 0.7 eq.)を含むに試験管に加え、アルゴン雰囲気下、35℃にて60 分間撹拌した。さらにクロラニル(14.3 mg, 0.058 mmol, 1.2 eq.)を加えて室温にて60 分間撹拌し、濃青色の反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン/メタノール = 100/0 to 80/20)にて分離し、青色のフラクションを回収して溶媒を減圧留去した。残渣をジクロロメタン(5 ml)に溶かし、トリフルオロ酢酸(5 ml)を加え室温で2 時間撹拌した。溶媒を減圧留去したのち、HPLCにて精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、目的化合物F3 (8.5 mg, 45 %)を青緑色固体として得た。
1H NMR (MeOD): δ 8.06-8.02 (m, 2H), 7.26 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.20 (d, J = 2.4 Hz, 2H), 6.97 (d, J = 9.3 Hz, 2H), 6.58 (dd, J = 2.4 Hz, 9.3 Hz, 2H), 2.12 (s, 3H), 0.56 (s, 3H), 0.54 (s, 3H). ; 13C NMR (MeOD) δ 170.2, 169.2, 158.6, 150.4, 144.8, 143.5, 137.6, 132.6, 132.5, 130.5, 128.1, 127.9, 124.6, 117.1, 19.4, -1.5, -1.7 ppm. HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C23H23N2O2Si: 387.15233; found: 387.15225 (0.1 mDa, 0.2 ppm).
5-carboxyl TMR (化合物F4, 5.0 mg, 0.012 mmol,1 eq)をDMF(2 ml)に溶かしN,N-ジイソプロピルエチルアミン(4.5 mg,0.036 mmol,3 eq)およびN,N,N’,N’-テトラメチル-O-(N-スクシンイミジル)ウロニウムテトラフルオロボラート(TSTU)(5.25 mg,0.018 mmol,1.5 eq)を加え、撹拌した後、トランス-N-Boc-1,4-シクロヘキサンジアミン(化合物F5, 3.8 mg, 0.018 mmol,1.5 eq)を加え、アルゴン雰囲気下に室温で1時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、真空乾燥したのち残渣をジクロロメタン(5 ml)に溶かし、トリフルオロ酢酸(5 ml)を加え室温にて2時間撹拌した。溶媒を減圧除去し、得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 40 min)、化合物F6 (4.5 mg,71.0 %)を暗赤色固体として得た。
1H NMR (MeOD): δ 8.76 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 8.26 (dd, J = 1.8 Hz, 8.0Hz, 1H), 7.53 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.13 (d, J = 9.5 Hz, 2H), 7.06 (dd, J = 2.4 Hz, 9.5 Hz,2H), 7.00 (d, J = 2.4 Hz, 2H), 3.99-3.98 (m, 1H), 3.31 (s, 12H), 3.18-3.13 (m,1H), 2.18-2.16 (m, 4H), 1.65-1.55 (m, 4H). HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C31H35N4O4: 527.26528; found: 527.26265 (2.6 mDa, 5.0 ppm).
化合物F6 (0.45 mg,0.0011 mmol, 1.5 eq)をDMSO(0.3 ml)に溶かしN,N-ジイソプロピルエチルアミン(0.12 mg,0.0009 mmol,1.2 eq)およびN,N,N’,N’-テトラメチル-O-(N-スクシンイミジル)ウロニウムテトラフルオロボラート(TSTU)(0.3 mg,0.0009 mmol,1.2 eq)を加え、撹拌した後、化合物F3(0.4 mg,0.00076 mmol, 1eq)を加え、アルゴン雰囲気下に室温で24時間撹拌した。反応溶液をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 40 min)、化合物8(0.24 mg,35.2 %)を紫色固体として得た。
HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C54H55N6O5Si: 895.39977; found: 895.39688 (2.9 mDa, 3.2 ppm).
化合物F6 (3.0 mg,0.006 mmol,1 eq)をメタノール(5 ml)に溶かし、濃硫酸を1滴加え、加熱還流にて終夜撹拌した。反応系を室温に戻し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 40 min)、化合物G1 (2.8 mg,86.2 %)を暗赤色固体として得た。
HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C32H37N4O4: 541.28093; found: 541.28234 (-1.4 mDa, -2.6 ppm).
化合物G1 (0.23 mg, 0.0006 mmol,1.1 eq)をDMSO(0.3 ml)に溶かしN,N-ジイソプロピルエチルアミン(0.107 mg,0.00082 mmol,1.5 eq)およびN,N,N’,N’-テトラメチル-O-(N-スクシンイミジル)ウロニウムテトラフルオロボラート(TSTU)(0.25 mg,0.00082 mmol,1.5eq)を加え、撹拌した後、DMSO(0.2ml)に溶かした化合物6(0.3 mg,0.00055 mmol, 1eq)を加え、アルゴン雰囲気下に室温で24時間撹拌した。反応溶液をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 40 min)、化合物9 (0.3 mg,55.3 %)を紫色固体として得た。
HRMS-ESI (m/z): [M+2H]2+ calcd for C55H58N6O5Si: 455.21135; found: 455.21238 (-1.0 mDa, -2.3 ppm).
化合物F3 (3.1 mg, 0.008 mmol,1 eq)をDMF(2 ml)に溶かしN,N-ジイソプロピルエチルアミン(1.55 mg,0.024 mmol,3 eq)およびN,N,N’,N’-テトラメチル-O-(N-スクシンイミジル)ウロニウムテトラフルオロボラート(TSTU)(3.6 mg,0.012 mmol,1.5 eq)を加え、
撹拌した後、トランス-N-Boc-1,4-シクロヘキサンジアミン(2.6 mg,0.012 mmol,1.5 eq)を加え、アルゴン雰囲気下に室温で1時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、真空乾燥したのち残渣をジクロロメタン(2 ml)に溶かし、トリフルオロ酢酸(2 ml)を加え室温にて2時間撹拌した。飽和重曹水を加えて溶液を中和した後これを減圧除去し真空乾燥した。得られた残渣をメタノールで溶解し、塩をろ過したのちろ液を減圧除去し、これをHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 40 min)、化合物H1(2.9 mg,74 %)を青紫色固体として得た。
1H NMR (MeOD): δ 8.48 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.85-7.80 (m, 2H), 7.24 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.20 (d, J = 2.4 Hz, 2H), 6.97 (d, J = 9.3 Hz, 2H), 6.57 (dd, J = 2.4 Hz, 9.3Hz, 2H), 2.16-2.14 (m, 4H), 2.11 (s, 3H), 1.60-1.55 (m, 4H), 0.55 (s, 3H), 0.54 (s, 3H).
HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C29H35N4OSi: 483.25746; found: 483.25559 (1.9 mDa, 3.9 ppm).
化合物H1 (0.45 mg,0.0009 mmol,1 eq)をDMSO(0.3 ml)に溶かしN,N-ジイソプロピルエチルアミン(0.22 mg,0.0016 mmol,1.8 eq)およびN,N,N’,N’-テトラメチル-O-(N-スクシンイミジル)ウロニウムテトラフルオロボラート(TSTU)(0.56 mg,0.0018 mmol,2 eq)を加え、撹拌した後、5-カルボキシ-フルオレセインジアセタート (化合物H2、0.64 mg,0.0014 mmol,1.5 eq)を加え、アルゴン雰囲気下に室温で24時間撹拌した。反応溶液をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 40 min)、化合物10 (0.1 mg, 12 %)を紫色固体として得た。
MS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C54H49N4O9Si: 925.32633; found: 925.32230 (4.0 mDa, 4.4 ppm).
1H NMR (CD3OD): δ 7.53 − 7.34 (m, 2H), 7.51 (dt, J = 1.4 Hz, 7.3 Hz, 1H), 7.19 (d, J = 2.5 Hz, 2H), 7.08 (dd, J = 7.5 Hz, 1.0 Hz, 1H), 7.04 (d, J = 9.3 Hz, 2H), 6.56 (dd, J = 9.3 Hz, 2.5 Hz, 2H), 2.37 (q, J = 7.6 Hz, 2H), 1.04 (t, J = 7.6 Hz, 3H), 0.55 (s, 3H), 0.53 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 172.0 (C), 158.5 (C), 150.4 (C), 144.2 (CH), 142.9 (C), 139.4 (C), 130.27 (CH), 130.16 (CH), 129.7 (CH), 128.9 (C), 126.6 (CH), 124.4 (CH), 116.7 (CH), 27.1 (CH2), 15.2 (CH3), −1.4 (CH3), −1.9 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C23H25N2Si: 357.17815; found: 357.17900 (−0.8 mDa, −2.4 ppm).
同様に上記スキーム11に従って合成を行い、目的化合物12(16.7 mg, 74%)を青色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.56 − 7.54 (m, 2H), 7.36 − 7.32 (m, 1H), 7.19 (d, J = 2.5 Hz, 2H), 7.08 − 7.07 (m, 1H), 7.06 (d, J = 9.3 Hz, 2H), 6.57 (dd, J = 9.3 Hz, 2.5 Hz, 2H), 2.62 (sept, J = 6.8 Hz, 1H), 1.08 (d, J = 6.8 Hz, 6H), 0.548 (s, 3H), 0.540 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 172.2 (C), 158.5 (C), 150.3 (C), 147.7 (C), 144.2 (CH), 138.6 (C), 130.5 (CH), 129.9 (CH), 129.1 (C), 127.1 (CH), 126.6 (CH), 124.4 (CH), 116.5 (CH), 32.3 (CH3), 24.2 (CH3), −1.5 (CH3), −1.7 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C24H27N2Si: 371.19380; found: 371.19394 (−0.1 mDa, −0.4 ppm).
N,N-ジメチルホルムアミド(4.5 ml, 58.4 mmol, 4.4 eq.)を1,2-ジクロロエタン(10 ml)に溶かし、氷浴下にて撹拌した。次いで塩化ホスホリル(2.5 ml, 26.7 mmol, 2 eq.)を加え、さらに15分間撹拌した。化合物J1(3.35 g, 13.3 mmol, 1 eq.)を1,2-ジクロロエタン(10 ml)に溶かし、反応溶液に加え、3時間加熱還流した。室温まで冷却後、氷浴下にて1N 水酸化ナトリウム水溶液を加え、酢酸エチル/ジエチルエーテル混合溶媒にて2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物をジクロロメタン/メタノール混合溶媒(10 ml/10 ml)に溶かし、氷浴下にて撹拌した。水素化ホウ素ナトリウム(785 mg, 20.0 mmol, 1.5 eq.)を加え、室温にて30分撹拌した。水を加えて反応を停止させ、酢酸エチルにて抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル = 90/10 to 70/30)にて分離精製し、化合物J3 (3.13 g, 84%)を無色透明の液体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 7.20 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.86 (d, J = 2.6 Hz, 1H), 6.60 (dd, J = 8.5 Hz, 2.6 Hz, 1H), 5.82 (ddt, J = 15.2 Hz, 10.4 Hz, 4.8 Hz, 2H), 5.19 − 5.13 (m, 4H), 4.62 (s, 2H), 3.90 − 3.89 (m, 4H), 1.86 (s, 1H).; 13C NMR (CDCl3): δ 149.5 (C), 133.2 (CH), 130.6 (CH), 127.1 (C), 124.6 (C), 116.5 (CH2), 116.0 (CH), 111.5 (CH), 65.2 (CH2), 52.9 (CH2).; HRMS-ESI (m/z): [M+Na]+ calcd for C13H16NBrNNaO: 304.03075; found: 304.03036 (0.4 mDa, 1.3 ppm).
化合物J4(5.00 g, 26.9 mmol, 1 eq.)をテトラヒドロフラン(50 ml)に溶かし、次いで炭酸ナトリウム(7.85 g, 56.9 mmol, 2.1 eq.)および臭化アリル(3.5 ml, 40.3 mmol, 1.5 eq.)を加えて終夜加熱還流し、さらに臭化アリル(3.5 ml, 40.3 mmol, 1.5 eq.)を加えて2日間加熱還流した。空冷後、反応液を濾別して濾液を濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル = 100/0 to 90/10)にて分離精製し、化合物J5 (5.53 g, 72%)を無色透明の液体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 7.05 (t, J = 8.1 Hz, 1H), 6.83 − 6.79 (m, 2H), 6.61 (dd, J = 8.4 Hz, 2.2 Hz, 1H), 5.81 (ddt, J = 17.0 Hz, 10.4 Hz, 4.9 Hz, 1H), 5.16 (dq, J = 10.4 Hz, 1.6 Hz, 1H), 5.14 (dq, J = 17.0 Hz, 1.6 Hz, 1H), 3.90 (dt, J = 4.9 Hz, 1.6 Hz, 2H), 2.93 (s, 3H).; 13C NMR (CDCl3): δ 150.7 (C), 133.1 (CH), 130.4 (CH), 123.5 (C), 119.1 (CH), 116.5 (CH2), 115.1 (CH), 111.0 (CH), 55.1 (CH2), 38.2 (CH2).; HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C10H13NBrN: 226.02259; found: 226.02478 (−2.2 mDa, −9.7 ppm).
化合物J3(1.00 g, 3.54 mmol, 1 eq.)および化合物J5(0.800 g, 3.54 mmol, 1 eq.)をジクロロメタン(20 ml)に溶かし、氷浴下にて撹拌した。三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体(650 μl, 5.46 mmol, 1.5 eq.)を加え、反応液を終夜加熱還流した。空冷後、飽和炭酸ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンにて抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル = 85/15 to 70/30)にて分離精製し、化合物J6 (1.58 g, 91%)を無色透明の液体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 6.92 (d, J = 2.7 Hz, 1H), 6.90 (d, J = 2.7 Hz, 1H), 6.84 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 6.80 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 6.56 (dd, J = 8.6 Hz, 2.7 Hz, 1H), 6.54 (dd, J = 8.6 Hz, 2.7 Hz, 1H), 5.87 − 5.76 (m, 3H), 5.19 − 5.12 (m, 6H), 3.70 (s, 2H), 3.88 − 3.87 (m, 6H), 2.90 (s, 3H).; 13C NMR (CDCl3): δ 149.1 (C), 148.3 (C), 133.7 (CH), 133.5 (CH), 130.99 (CH), 130.89 (CH), 127.10 (C), 127.07 (C), 125.78 (C), 125.68 (C), 116.52 (CH2), 116.41 (CH2), 116.20 (CH), 116.13 (CH), 111.87 (CH), 111.79 (CH), 55.3 (CH2), 52.9 (CH2), 39.9 (CH2), 38.2 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C23H27Br2N2: 489.05355; found: 489.05309 (0.5 mDa, 0.9 ppm).
アルゴン雰囲気下、化合物J6(765 mg, 1.56 mmol, 1 eq.)をTHF(20 ml)に溶かし、-78oCにて10分間撹拌した。そこに1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(3.5 ml, 3.5 mmol, 2.2 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。次いでジクロロジメチルシラン(250 μl, 2.05 mmol, 1.3 eq.)をTHF(5 ml)に希釈して加えて徐々に室温に戻し、2.5時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、THFを減圧留去した。得られた水層を酢酸エチルで抽出し、次いで有機相を水および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣を中圧シリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ノルマルヘキサン/酢酸エチル = 100/0 to 90/10)で精製した。得られた化合物をアセトン(15 ml)に溶かし、-15oCにて10分間撹拌した。そこに過マンガン酸カリウム(400 mg, 2.53 mmol, 1.6 eq.)を4回に分けて10分おきに加え、反応の終了をTLCにて確認した。反応系をセライト濾過し、ジクロロメタンにて洗浄し、濾液を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し(溶離液:ヘキサン/ジクロロメタン = 40/60 to 0/100)、目的化合物J8 (78.1 mg, 12%)を黄色固体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 8.39 − 8.35 (m, 2H), 6.85 − 6.80 (m, 4H), 5.93 − 5.82 (m, 3H), 5.23 − 5.16 (m, 6H), 4.04 − 4.02 (m, 6H), 3.08 (s, 3H), 0.44 (s, 6H).; 13C NMR (CDCl3): δ 185.1 (C), 150.7 (C), 150.2 (C), 140.52 (C), 140.47 (C), 133.1 (CH), 132.8 (CH), 131.70 (CH), 131.67 (CH), 130.0 (C), 129,8 (C), 116.6 (CH2), 114.8 (CH), 114.5 (CH), 113.5 (CH), 113.3 (CH), 54.7 (CH2), 52.7 (CH2), 38.1 (CH3), −1.1 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C25H31N2OSi: 403.22002; found: 403.21907 (0.9 mDa, 2.3 ppm).
2-ブロモトルエン(化合物A1, 50 μl, 0.417 mmol, 12 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、−78 oCで10分間撹拌した。1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(200 μl, 0.200 mmol, 5.7 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物J8 (14 mg, 0.035 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、−78 oCで1時間、室温で2時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物をメタノール(3 ml)に溶かし、水素化ホウ素ナトリウムを溶液の色が淡黄色になるまで加えた。水を加えて反応を停止し、酢酸エチルで抽出し、得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物を脱酸素したジクロロメタン(3 ml)に溶かし、1,3-ジメチルバルビツール酸(108 mg, 0.697 mmol, 20 eq.)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(4.5 mg, 4 μmol, 0.1 eq.)を加え、40oCにて4時間撹拌した。クロラニル(11.0 mg, 0.045 mmol, 1.2 eq.)を加えて室温にて10分撹拌し、濃青紫色の反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン/メタノール = 100/0 to 60/40)にて分離し、青紫色のフラクションを回収して溶媒を減圧留去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、目的化合物13 (5.9 mg, 36%)を青紫色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.48 − 7.35 (m, 3H), 7.20 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 7.18 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 7.12 − 6.80 (m, 2H), 7.00 (d, J = 9.3 Hz, 1H), 6.60 (dd, J = 9.3 Hz, 2.4 Hz, 1H), 6.56 (dd, J = 9.3 Hz, 2.5 Hz, 1H), 3.06 (s, 3H), 2.04 (s, 3H), 0.56 (s, 3H), 0.54 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 171.6 (C), 158.3 (C), 157.5 (C), 150.1 (C), 143.5 (CH), 140.1 (C), 136.9 (C), 131.3 (CH), 130.10 (CH), 130.04 (CH), 128.63 (C), 128.57 (C), 126.8 (CH), 124.2 (CH), 116.8 (CH), 30.0 (CH3), 19.4 (CH3), −1.4 (CH3), −1.6 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C23H25N2Si: 357.17815; found: 357.17925 (−1.1 mDa, −3.1 ppm).
2-ブロモアニソール(化合物C1, 50 μl, 0.408 mmol, 16 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、−78 oCで10分間撹拌した。1.1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(200 μl, 0.220 mmol, 9 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物J8 (10 mg, 0.025 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、−78 oCで1時間、室温で2時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物をメタノール(2 ml)に溶かし、水素化ホウ素ナトリウムを溶液の色が淡黄色になるまで加えた。水を加えて反応を停止し、酢酸エチルで抽出し、得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物を脱酸素したジクロロメタン(2 ml)に溶かし、1,3-ジメチルバルビツール酸(78.0 mg, 0.500 mmol, 20 eq.)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(2.0 mg, 2 μmol, 0.1 eq.)を加え、室温にて終夜撹拌した。クロラニル(10.1 mg, 0.042 mmol, 1.7 eq.)を加えて室温にて10分撹拌し、濃青紫色の反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン/メタノール = 100/0 to 60/40)にて分離し、青紫色のフラクションを回収して溶媒を減圧留去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、目的化合物14 (4.5 mg, 37%)を青紫色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.56 (ddd, J = 8.5 Hz, 7.4 Hz, 1.8 Hz, 1H), 7.20 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.17 − 7.07 (m, 6H), 6.59 (dd, J = 9.3 Hz, 2.0 Hz, 1H), 6.54 (dd, J = 9.3 Hz, 2.5 Hz, 1H), 3.73 (s, 3H), 3.05 (s, 3H), 0.55 (s, 3H), 0.52 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 170.1 (C), 158.16 (C), 158.06 (C), 157.4 (C), 149.9 (C), 143.8 (CH), 131.7 (CH), 131.4 (CH), 129.22 (C), 129.17 (C), 129.13 (C), 123.9 (CH), 121.4 (CH), 116.5 (CH), 112.3 (CH), 56.2 (CH3), 30.0 (CH3), −1.3 (CH3), −1.7 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C23H25N2OSi: 373.17307; found: 373.17276 (0.3 mDa, 0.8 ppm).
1-ブロモ-2-(メトキシメトキシ)ベンゼン(化合物J11, 86 mg, 0.398 mmol, 16 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、−78 oCで10分間撹拌した。1.1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(200 μl, 0.220 mmol, 9 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物J8 (10 mg, 0.025 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、−78 oCで1時間、室温で2時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物をメタノール(2 ml)に溶かし、水素化ホウ素ナトリウムを溶液の色が淡黄色になるまで加えた。水を加えて反応を停止し、酢酸エチルで抽出し、得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物を脱酸素したジクロロメタン(2 ml)に溶かし、1,3-ジメチルバルビツール酸(72.8 mg, 0.468 mmol, 19 eq.)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(3.5 mg, 2 μmol, 0.1 eq.)を加え、室温にて終夜撹拌した。クロラニル(11.3 mg, 0.046 mmol, 1.8 eq.)を加えて室温にて10分撹拌し、濃青紫色の反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン/メタノール = 100/0 to 60/40)にて分離し、青紫色のフラクションを回収して溶媒を減圧留去した。得られた化合物をトリフルオロ酢酸(2 ml)および水(200 μl)に溶かし、室温にて1時間撹拌した。溶媒を濃縮後、得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、目的化合物15 (0.5 mg, 4%)を青紫色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.42 − 7.37 (m, 1H), 7.27 (br s, 1H), 7.18 (d, J = 9.3 Hz, 1H), 7.16 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 7.15 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 7.04 − 7.02 (m, 2H), 6.98 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 6.61 (dd, J = 9.6 Hz, 2.0 Hz, 1H), 6.56 (dd, J = 9.3 Hz, 2.5 Hz, 1H), 3.06 (s, 3H), 2.04 (s, 3H), 0.56 (s, 3H), 0.52 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 170.1 (C), 158.2 (C), 157.4 (C), 155.6 (C), 144.0 (C), 131.51 (CH), 131.44 (CH), 129.35 (C), 129.30 (C), 127.5 (C), 123.9 (CH), 120.3 (CH), 116.6 (CH), 116.5 (CH), 30.0 (CH3), −1.2 (CH3), −1.7 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C22H23N2OSi: 359.15742; found: 359.15767 (−0.3 mDa, −0.7 ppm).
化合物J5(3.00 g, 13.3 mmol, 1 eq.)を酢酸(12 ml)に溶かし、そこに37%ホルムアルデヒド水溶液(1.81 g, 66.3 mmol, 5 eq.)を加え、80oCにて1時間加熱撹拌した。反応系を室温に戻し、溶媒を減圧留去し、そこに飽和炭酸水素ナトリウム水溶液に少しずつ加えて中和し、次いでジクロロメタンを加えて3回抽出した。得られた有機層を水および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣を中圧シリカゲルクロマトグラフィーで精製し(溶離液:ノルマルヘキサン/酢酸エチル = 100/0 to 80/20)、目的化合物K1 (1.85 g, 60%)を淡黄色液体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 2.92 (s, 6H), 3.89 (d, 4H, J = 5.0 Hz), 4.01 (s, 2H,), 5.15-5.19 (m, 4H), 5.83 (ddt, 2H, J = 5.0, 9.8, 17.6 Hz), 6.59 (dd, 2H, J = 2.7, 8.6 Hz), 6.86 (d, 2H, J = 8.6 Hz), 6.95 (d, 2H, J = 2.7 Hz)。; 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 38.1, 39.9, 55.2, 111.8, 116.1, 116.5, 125.7, 127.0, 130.9, 133.4, 149.0; HRMS-ESI: Calcd for [M+H]+, 463.03790, Found, 463.03830 (+0.4 mDa).
アルゴン雰囲気下、化合物K1(1.01 g, 2.18 mmol, 1 eq.)をTHF(60 ml)に溶かし、-78oCにて10分間撹拌した。そこに1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(6.53 ml, 6.53 mmol, 3 eq.)をゆっくり加え、20分間撹拌した。次いでジクロロジメチルシラン(400 μl, 4.35 mmol, 2 eq.)をTHF(10 ml)に希釈して加えて徐々に室温に戻し、2時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、THFを減圧留去した。得られた水層を酢酸エチルで抽出し、次いで有機相を水および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣を中圧シリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ノルマルヘキサン/酢酸エチル = 100/0 to 88/12)で精製した。得られた化合物をアセトン(20 ml)に溶かし、0oCにて10分間撹拌した。そこに過マンガン酸カリウム(1.00 g, 6.10 mmol, 2.8 eq.)を4回に分けて10分おきに加え、反応の終了をTLCにて確認した。反応系をセライト濾過し、ジクロロメタンにて洗浄し、濾液を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル = 80/20 to 60/40)、目的化合物K3 (93.9 mg, 11%)を黄色固体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 0.44 (m, 6H), 3.08 (s, 6H), 4.03-4.04 (m, 4H), 5.16-5.21 (m, 4H), 5.86 (ddt, 2H, J = 4.9, 10.5, 16.9 Hz), 6.79 (d, 2H, J = 2.8 Hz), 6.83 (dd, 2H, J = 2.8, 9.0 Hz), 8.37 (d, 2H, J = 9.0 Hz); 13C NMR (CDCl3): δ -0.95, 38.1, 54.8, 113.4, 114.6, 116.7, 130.0, 131.8, 132.9, 140.6, 150.8, 185.3; HRMS-ESI: Calcd for [M+H]+, 377.20437, Found, 377.20544 (+1.1 mDa).
2-ブロモアニソール(化合物J9, 50 μl, 0.408 mmol, 16 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、−78 oCで10分間撹拌した。1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(200 μl, 0.200 mmol, 5.7 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物K3 (15 mg, 0.040 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、−78 oCで1時間、室温で2時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物をメタノール(2 ml)に溶かし、水素化ホウ素ナトリウムを溶液の色が淡黄色になるまで加えた。水を加えて反応を停止し、酢酸エチルで抽出し、得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物を脱酸素したジクロロメタン(3 ml)に溶かし、1,3-ジメチルバルビツール酸(78.9 mg, 0.508 mmol, 13 eq.)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(6.4 mg, 5 μmol, 0.1 eq.)を加え、40oCにて1.5時間撹拌した。クロラニル(13.1 mg, 0.053 mmol, 1.3 eq.)を加えて室温にて10分撹拌し、濃青色の反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン/メタノール = 100/0 to 60/40)にて分離し、青色のフラクションを回収して溶媒を減圧留去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、目的化合物16 (12.5 mg, 63%)を青色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.55 (dt, J = 1.5 Hz, 7.5 Hz, 1H), 7.22 − 7.07 (m, 5H), 7.16 (d, J = 2.4 Hz, 2H), 6.58 (dd, J = 9.4 Hz, 2.4 Hz, 2H), 3.72 (s, 3H), 3.05 (s, 6H), 0.56 (s, 3H), 0.53 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 169.7 (C), 158.1 (C), 157.2 (C), 143.7 (C), 131.7 (CH), 131.4 (CH), 129.26 (C), 129.16 (C), 121.4 (CH), 112.3 (CH), 56.2 (CH3), 29.9 (CH3), −1.2 (CH3), −1.6 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C24H27N2OSi: 387.18872; found: 387.18804 (0.7 mDa, 1.7 ppm).
1-ブロモ-2-(メトキシメトキシ)ベンゼン(化合物J10, 100 mg, 0.462 mmol, 12 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、−78 oCで10分間撹拌した。1.1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(250 μl, 0.275 mmol, 7 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物K3 (15 mg, 0.040 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、−78 oCで1時間、室温で2時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物をメタノール(2 ml)に溶かし、水素化ホウ素ナトリウムを溶液の色が淡黄色になるまで加えた。水を加えて反応を停止し、酢酸エチルで抽出し、得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物を脱酸素したジクロロメタン(3 ml)に溶かし、1,3-ジメチルバルビツール酸(80.4 mg, 0.517 mmol, 13 eq.)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(5.0 mg, 4 μmol, 0.1 eq.)を加え、室温にて1.5時間撹拌した。クロラニル(12.2 mg, 0.050 mmol, 1.2 eq.)を加えて室温にて10分撹拌し、濃青色の反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン/メタノール = 100/0 to 60/40)にて分離し、青色のフラクションを回収して溶媒を減圧留去した。得られた化合物をトリフルオロ酢酸(2 ml)および水(200 μl)に溶かし、室温にて1時間撹拌した。溶媒を濃縮後、得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、目的化合物17 (12.7 mg, 66%)を青色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.40 − 7.37 (m, 1H), 7.25 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.16 (d, J = 2.5 Hz, 2H), 7.02 − 6.98 (m, 3H), 6.59 (dd, J = 9.4 Hz, 2.4 Hz, 2H), 3.04 (s, 6H), 0.56 (s, 3H), 0.53 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 170.3 (C), 157.2 (C), 155.6 (C), 131.52 (CH), 131.39 (CH), 129.4 (C), 127.5 (C), 120.2 (CH), 116.6 (CH), 29.9 (CH3), −1.1 (CH3), −1.6 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C23H25N2OSi: 373.17307; found: 373.17252 (0.5 mDa, 1.5 ppm).
1-ブロモ-2-フルオロベンゼン(化合物L1, 100 μl, 0.925 mmol, 15 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、−78 oCで10分間撹拌した。1.9 M フェニルリチウム ジブチルエーテル溶液(200 μl, 0.380 mmol, 6.1 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物B1 (20 mg, 0.062 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、−78 oCで10分間、室温で4時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、目的化合物18 (23.8 mg, 75%)を青色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.66 − 7.60 (m, 1H), 7.40 (dt, J = 7.5 Hz (t), 4JH−F = 1.0 Hz (d), 1H), 7.37 (d, J = 2.8 Hz, 2H), 7.33 (ddd, J = 8.3 Hz, 0.8 Hz, 4JH−F = 8.6 Hz, 1H), 7.28 (ddd, J = 7.4 Hz, 1.7 Hz, 3JH−F = 9.2 Hz, 1H), 7.15 (dd, J = 9.6 Hz, 6JH−F = 0.9 Hz, 2H), 6.80 (dd, J = 9.6 Hz, 2.9 Hz, 2H), 3.36 (s, 12H), 0.614 (s, 3H), 0.602 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 164.0 (C), 160.7 (d, 1JC−F = 245 Hz, C), 155.8 (C), 149.4 (C), 142.2 (CH), 132.53 (d, 4JC−F = 2.5 Hz, CH), 132.48 (d, 3JC−F = 2.9 Hz, CH), 128.8 (C), 127.8 (d, 2JC−F = 17.0 Hz, C), 125.5 (d, 3JC−F = 3.6 Hz, CH), 122.4 (CH), 116.8 (d, 2JC−F = 21.7 Hz, CH), 115.3 (CH), 40.9 (CH3), −1.10 (CH3), −1.22 (CH3).; 19F{1H} NMR (CD3OD): δ −114.1.; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C25H28FN2Si: 403.20003; found: 403.20007 (0.0 mDa, −0.1 ppm).
化合物L2(100 μl, 0.470 mmol, 5 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、−78 oCで10分間撹拌した1.1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(400 μl, 0.440 mmol, 4.8 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物B1 (30 mg, 0.092 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、−78 oCで1時間、室温で1時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、化合物19 (4.3 mg, 9%) および化合物20 (48.1 mg, 87%) をそれぞれ青色固体として得た。
化合物19: 1H NMR (CD3OD): δ 7.70 − 7.68 (m, 1H), 7.61 − 7.55 (m, 2H), 7.35 (d, J = 2.9 Hz, 2H), 7.30 − 7.28 (m, 1H), 7.05 (d, J = 9.6 Hz, 2H), 6.77 (dd, J = 9.6 Hz, 2.9 Hz, 2H), 3.40 (s, 1H), 3.35 (s, 12H), 0.63 (s, 3H), 0.57 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 169.3 (C), 155.7 (C), 149.6 (C), 143.5 (C), 142.5 (CH), 133.9 (CH), 130.6 (CH), 129.9 (CH), 129.6 (CH), 128.9 (C), 123.6 (C), 122.1 (CH), 115.1 (CH), 83.4 (CH), 82.0 (C), 40.9 (CH3), −0.8 (CH3), −1,7 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C27H29N2Si: 409.20945; found: 409.20922 (0.2 mDa, 0.6 ppm).
化合物20: 1H NMR (CD3OD): δ 7.63 − 7.61 (m, 1H), 7.57 − 7.54 (m, 2H), 7.37 (d, J = 2.8 Hz, 2H), 7.30 − 7.27 (m, 1H), 7.07 (d, J = 9.6 Hz, 2H), 6.78 (dd, J = 9.6 Hz, 2.8 Hz, 2H), 3.35 (s, 12H), 0.620 (s, 3H), 0.604 (s, 3H), −0.12 (s, 9H).; 13C NMR (CD3OD): δ 169.6 (C), 155.7 (C), 149.5 (C), 143.6 (C), 142.7 (CH), 133.1 (CH), 130.6 (CH), 130.0 (CH), 129.5 (CH), 128.9 (C), 124.4 (C), 122.0 (CH), 115.0 (CH), 104.0 (C), 100.2 (C), 40.9 (CH3), −0.3 (CH3), −0.93 (CH3), −0.99 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C30H37N2Si2: 481.24898; found: 481.24886 (0.1 mDa, 0.2 ppm).
1-ブロモ-3-(トリフルオロメチル)ベンゼン(化合物L3, 100 μl, 0.470 mmol, 5 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、−78 oCで10分間撹拌した。1.1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(500 μl, 0.550 mmol, 9 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物B1 (20 mg, 0.062 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、−78 oCで10分間、室温で1時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、化合物21(13.8 mg, 40%)を青色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.90 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.80 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 7.59 (s, 1H), 7.57 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.38 (d, J = 2.8 Hz, 2H), 7.02 (d, J = 9.7 Hz, 2H), 6.80 (dd, J = 9.7 Hz, 2.9 Hz, 2H), 3.36 (s, 12H), 0.617 (s, 3H), 0.613 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 168.0 (C), 155.7 (C), 149.6 (C), 142.7 (CH), 141.7 (C), 134.2 (CH), 132.1 (q, 2JC−F = 36 Hz, C), 130.5 (CH), 128.7 (C), 127.0 (q, 3JC−F = 3.7 Hz, CH), 126.6 (q, 3JC−F = 4.1 Hz, CH), 122.5 (CH), 115.2 (CH), 40.9 (CH3), −1.2 (CH3).;19F NMR (CD3OD): δ −61.7.; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C26H28F3N2Si: 453.19684; found: 453.19603 (0.8 mDa, 1.8 ppm).
1-ブロモ-4-(トリフルオロメチル)ベンゼン(化合物L4, 100 μl, 0.470 mmol, 5 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、−78 oCで10分間撹拌した。1.1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(500 μl, 0.550 mmol, 9 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物B1 (20 mg, 0.062 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、−78 oCで10分間、室温で1時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、化合物22(10.0 mg, 29%)を青色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.89 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.51 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.38 (d, J = 2.9 Hz, 2H), 7.04 (d, J = 9.7 Hz, 2H), 6.79 (dd, J = 9.7 Hz, 2.9 Hz, 2H), 3.35 (s, 12H), 0.61 (s, 6H).; 13C NMR (CD3OD): δ 168.4 (C), 155.7 (C), 149.6 (C), 144.8 (C), 142.7 (CH), 131.8 (q, 2JC−F = 33 Hz, C), 131.3 (CH), 126.4 (q, 3JC−F = 3.7 Hz, CH), 125.5 (q, 1JC−F = 273 Hz, C), 122.5 (CH), 115.2 (CH), 40.9 (CH3), −1.1 (CH3).; 19F{1H} NMR (CD3OD): δ −61.7.; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C26H28F3N2Si: 453.19684; found: 453.19653 (0.3 mDa, 0.7 ppm).
2-クロロフェニルボロン酸(化合物M1)を110℃にて6時間減圧乾燥させ、化合物M4を白色固体として得た。化合物M4は分離精製せず、そのまま次の反応に用いた。
化合物B1 (30 mg, 0.092 mmol, 1 eq.)を脱酸素アセトニトリル(10 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、室温にて撹拌した。トリフルオロメタンスルホン酸無水物(20 μl, 0.112 mmol, 1.2 eq.)をゆっくり加え、室温にてさらに15分撹拌した後、化合物M4(61.1 mg, 0.144 mmol, 1.6 eq.)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド(13.1 mg, 0.018 mmol, 0.2 eq.)、および炭酸ナトリウム(62.3 mg, 0.587 mmol, 6.2 eq.)を加え、70℃にて終夜撹拌した。室温に戻し、反応溶液に水を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン/メタノール = 100/0 to 90/10)およびHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、目的化合物23 (3.0 mg, 6%)を青色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.65 (dd, J = 8.0 Hz, 1.4 Hz, 1H), 7.59 (ddd, J = 8.0 Hz, 7.3 Hz, 1.8 Hz, 1H), 7.53 (dt, J = 1.4 Hz. 7.3 Hz, 1H), 7.37 (d, J = 2.8 Hz, 2H), 7.32 (dd, J = 7.3 Hz, 1.8 Hz, 1H), 7.04 (d, J = 9.6 Hz, 2H), 6.80 (dd, J = 9.6 Hz, 2.8 Hz, 2H), 3.36 (s, 12H), 0.613 (s, 3H), 0.598 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 167.0 (C), 155.8 (C), 149.5 (C), 142.0 (CH), 139.3 (C), 134.1 (C), 132.2 (CH), 131.7 (CH), 130.9 (CH), 128.4 (C), 128.1 (CH), 122.3 (CH), 115.3 (CH), 40.9 (CH3), −1.1 (CH3), −1.4 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C25H28ClN2Si: 419.17048; found: 419.16962 (0.9 mDa, 2.0 ppm).
化合物24に関しても同様にスキーム15に従って合成を行い、目的化合物24(11.1 mg, 23%)を青色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.95 (ddd, J = 7.6 Hz, 1.6 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.77 (dt, J = 0.5 Hz, 7.8 Hz, 1H), 7.70 (dt, J = 0.5 Hz, 1.6 Hz, 1H), 7.60 (ddd, J = 7.8 Hz, 1.6 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.38 (d, J = 2.9 Hz, 2H), 7.02 (d, J = 9.7 Hz, 2H), 6.80 (dd, J = 9.7 Hz, 2.9 Hz, 2H), 3.36 (s, 12H), 0.610 (s, 3H), 0.605 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 167.1 (C), 155.7 (C), 149.6 (C), 142.7 (CH), 142.0 (C), 135.0 (CH), 133.8 (CH), 133.5 (CH), 130.7 (CH), 128.6 (C), 122.6 (CH), 119.1 (C), 115.2 (CH), 113.9 (C), 40.9 (CH3), −1.10 (CH3), −1.15 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C26H28N3Si: 410.20470; found: 410.20416 (0.5 mDa, 1.3 ppm).
化合物25に関しても同様にスキーム15に従って合成を行い、目的化合物25(9.2 mg, 19%)を青色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.95 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.49 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.38 (d, J = 2.9 Hz, 2H), 7.02 (d, J = 9.7 Hz, 2H), 6.79 (dd, J = 9.7 Hz, 2.9 Hz, 2H), 3.36 (s, 12H), 0.61 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 167.7 (C), 155.7 (C), 149.6 (C), 145.6 (C), 142.6 (CH), 133.3 (CH), 131.6 (CH), 128.3 (C), 122.6 (CH), 119.1 (C), 115.2 (CH), 113.8 (C), 40.9 (CH3), −1.1 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C26H28N3Si: 410.20470; found: 410.20464 (0.1 mDa, 0.2 ppm).
化合物J3(1.00 g, 3.54 mmol, 1 eq.)および3-ブロモ-N,N-ジメチルアニリン(0.540 μl, 3.72 mmol, 1.05 eq.)をジクロロメタン(15 ml)に溶かし、氷浴下にて撹拌した。三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体(650 μl, 5.46 mmol, 1.5 eq.)を加え、反応液を終夜加熱還流した。空冷後、飽和炭酸ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンにて抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル = 100/0 to 50/50)にて分離精製し、化合物N1 (1.39 g, 85%)を無色透明の液体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 6.93 (d, J = 2.7 Hz, 1H), 6.90 (d, J = 2.7 Hz, 1H), 6.86 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 6.80 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 6.59 (dd, J = 8.6 Hz, 2.7 Hz, 1H), 6.54 (dd, J = 8.6 Hz, 2.7 Hz, 1H), 5.83 (ddt, J = 17.5 Hz, 10.0 Hz, 4.9 Hz, 2H), 5.18 − 5.14 (m, 4H), 3.98 (s, 2H), 3.88 − 3.87 (m, 4H), 2.91 (s, 6H).; 13C NMR (CDCl3): δ 150.2 (C), 148.3 (C), 133.7 (CH), 130.96 (CH), 130.86 (CH), 127.25 (C), 127.06 (C), 125.75 (C), 125.67 (C), 116.41 (CH2), 116.39 (CH), 116.1 (CH), 112.0 (CH), 111.8 (CH), 52.9 (CH2), 40.7 (CH3), 39.9 (CH2).; HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C21H25Br2N2: 463.03790; found: 463.03667 (1.2 mDa, 2.7 ppm).
アルゴン雰囲気下、化合物J6(1.05 g, 2.26 mmol, 1 eq.)をTHF(30 ml)に溶かし、-78oCにて10分間撹拌した。そこに1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(5.0 ml, 5.0 mmol, 2.2 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。次いでジクロロジメチルシラン(350 μl, 2.88 mmol, 1.3 eq.)をTHF(5 ml)に希釈して加えて徐々に室温に戻し、2.5時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、THFを減圧留去した。得られた水層を酢酸エチルで抽出し、次いで有機相を水および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣を中圧シリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ノルマルヘキサン/酢酸エチル = 100/0 to 90/10)で精製した。得られた化合物をアセトン(15 ml)に溶かし、-15oCにて10分間撹拌した。そこに過マンガン酸カリウム(450 mg, 2.85 mmol, 1.3 eq.)を3回に分けて10分おきに加え、反応の終了をTLCにて確認した。反応系をセライト濾過し、ジクロロメタンにて洗浄し、濾液を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し(溶離液:ヘキサン/ジクロロメタン = 40/60 to 0/100)、目的化合物N3 (123 mg, 14%)を黄色固体として得た。
1H NMR (CDCl3): δ 8.38 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 8.35 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 6.83 (dd, J = 9.0 Hz, 2.9 Hz, 1H), 6.83 − 6.80 (m, 2H), 6.78 (d, J = 2.8 Hz, 1H), 5.88 (ddt, J = 17.2 Hz, 9.8 Hz, 4.8 Hz, 2H), 5.23 − 5.18 (m, 4H), 4.03 − 4.02 (m, 4H), 3.09 (s, 6H), 0.44 (s, 6H).; 13C NMR (CDCl3): δ 185.1 (C), 151.4 (C), 150.1 (C), 140.5 (C), 133.0 (CH), 131.6 (CH), 129.9 (C), 129.6 (C), 116.6 (CH2), 144.8 (CH), 144.3 (CH), 113.4 (CH), 113.1 (CH), 52.7 (CH2), 40.0 (CH3), −1.0 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C23H29N2OSi: 377.20437; found: 377.20398 (0.4 mDa, 1.0 ppm).
2-ブロモトルエン(化合物A1, 50 μl, 0.420 mmol, 12 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、−78 oCで10分間撹拌した。1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(200 μl, 0.200 mmol, 5.7 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物N3 (13.2 mg, 0.035 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、−78 oCで1時間、室温で2時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物をメタノール(2 ml)に溶かし、水素化ホウ素ナトリウムを溶液の色が淡黄色になるまで加えた。水を加えて反応を停止し、酢酸エチルで抽出し、得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物を脱酸素したジクロロメタン(3 ml)に溶かし、1,3-ジメチルバルビツール酸(68.1 mg, 0.436 mmol, 12 eq.)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(4.2 mg, 4 μmol, 0.1 eq.)を加え、40oCにて1.5時間撹拌した。クロラニル(10.5 mg, 0.042 mmol, 1.2 eq.)を加えて室温にて10分撹拌し、濃青色の反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン/メタノール = 100/0 to 60/40)にて分離し、青色のフラクションを回収して溶媒を減圧留去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、目的化合物26 (12.0 mg, 71%)を青紫色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 7.47 − 7.37 (m, 3H), 7.35 (d, J = 2.8 Hz, 1H), 7.21 (m, 1H), 7.11 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.09 (d, J = 9.7 Hz, 1H), 7.02 (d, J = 9.3 Hz, 1H), 6.76 (dd, J = 9.7 Hz, 2.8 Hz, 1H), 6.57 (dd, J = 9.3 Hz, 2.5 Hz, 1H), 3.34 (s, 6H), 2.04 (s, 3H), 0.581 (s, 3H), 0.565 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 171.4 (C), 158.5 (C), 155.8 (C), 150.7 (C), 149.3 (C), 143.6 (CH), 142.6 (CH), 140.1 (C), 136.9 (C), 131.3 (CH), 130.09 (CH), 130.04 (CH), 128.7 (C), 128.3 (C), 126.8 (CH), 124.4 (CH), 122.1 (CH), 116.9 (CH), 115.1 (CH), 40.9 (CH3), 19.4 (CH3), −1.3 (CH3), −1.5 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C24H27N2Si: 371.19380; found: 371.19406 (−0.3 mDa, −0.7 ppm).
2-ブロモトルエン(化合物A1, 20 μl, 0.180 mmol, 6 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、−78 oCで10分間撹拌した。1 M sec-ブチルリチウム シクロヘキサン/n-ヘキサン溶液(100 μl, 0.100 mmol, 3.3 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物E8(11.5 mg, 0.030 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、徐々に室温に戻しながら2時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで3回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、目的化合物27(9.8 mg, 57%)を青緑色固体として得た。
1H NMR (CD3CN): δ 7.48 − 7.44 (m, 1H), 7.41 − 7.35 (m, 2H), 7.23 (s, 2H), 7.10 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 6.34 (s, 2H), 4.12 (t, J = 4.6 Hz, 4H), 3.64 (t, J = 4.6 Hz, 4H), 3.31 (s, 6H), 2.01 (s, 3H), 0.56 (s, 3H), 0.54 (s, 3H).; 13C NMR (CD3CN): δ 169.6 (C), 145.5 (C), 145.0 (C), 144.7 (C), 140.1 (C), 136.5 (C), 131.2 (CH), 129.91 (C), 129.88 (CH), 129.6 (CH), 126.6 (CH), 123.3 (CH), 121,1 (CH), 64.0 (CH2), 50.4 (CH2), 39.6 (CH3), 19.5 (CH3), −1.1 (CH3), −1.2 (CH3). HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C28H31N2O2Si: 455.21493; found: 455.21407 (0.9 mDa, 1.9 ppm).
化合物F1(150 mg, 0.550 mmol, 12 eq.)をTHF(5 ml)に溶かし、アルゴン雰囲気下、−78 oCで10分間撹拌した。1.6 M tert-ブチルリチウム ペンタン溶液(300 μl, 0.472 mmol, 10 eq.)をゆっくり加え、10分間撹拌した。化合物J8 (19 mg, 0.047 mmol, 1 eq.)をTHF(5 ml)に溶かして加え、−78 oCで1時間、室温で2時間撹拌した。1 N 塩酸を加えて酸性にし、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで2回抽出し、得られた有機相を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物をメタノール(2 ml)に溶かし、水素化ホウ素ナトリウムを溶液の色が淡黄色になるまで加えた。水を加えて反応を停止し、酢酸エチルで抽出し、得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧除去した。得られた化合物を脱酸素したジクロロメタン(2 ml)に溶かし、1,3-ジメチルバルビツール酸(145 mg, 0.922 mmol, 20 eq.)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(6.0 mg, 5 μmol, 0.1 eq.)を加え、40oCにて1時間撹拌した。クロラニル(15.1 mg, 0.061 mmol, 1.3 eq.)を加えて室温にて10分撹拌し、濃青色の反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ジクロロメタン/メタノール = 100/0 to 60/40, 0.5% TFA)にて分離し、青色のフラクションを回収して溶媒を減圧留去した。得られた化合物をトリフルオロ酢酸(1 ml)および水(200 μl)に溶かし、室温にて30分撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をHPLCで精製し(1回目: A/B = 90/10 to 10/90, 25 min;2回目: 70/30 to 30/70)、目的化合物O1 (16.2 mg, 67%)を青紫色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 8.06 (s, 1H), 8.02 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.25 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.22 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 7.20 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 7.02 (br s, 1H), 6.94 (d, J = 9.3 Hz, 1H), 6.62 (dd, J = 9.4 Hz, 1.8 Hz, 1H), 6.58 (dd, J = 9.3 Hz, 2.5 Hz, 1H), 3.07 (s, 3H), 2.11 (s, 3H), 0.562 (s, 3H), 0.549 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 169.8 (C), 169.2 (C), 158.4 (C), 157.5 (C), 150.0 (C), 144.9 (C), 143.1 (CH), 137.6 (C), 132.57 (C), 132.47 (CH), 130.5 (C), 128.08 (CH), 128.04 (C), 127.97 (C), 124.5 (CH), 117.0 (CH), 30.1 (CH3), 19.4 (CH3), −1.4 (CH3), −1.6 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C24H25N2O2Si: 401.16798; found: 401.16723 (0.8 mDa, 1.9 ppm).
化合物G1 (2.9 mg, 3.8 μmol, 1 eq.)、化合物O1(2.4 mg, 4.5 μmol, 1.2 eq.)およびヘキサフルオロリン酸(ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリピロリジノホスホニウム(4.0 mg, 7.6 μmol, 2.0 eq.) をDMF (200 μl)に溶かし、室温にて撹拌した. N,N-ジイソプロピルエチルアミン (10 μl, 56 μmol, 15 eq.)を加えてさらに室温で1.5時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をHPLCにて分離精製し (1回目; A/B = 90/10 to 10/90, 25 min: 2回目; C/B = 90/10 to 10/90, 25 min) 、目的化合物28(2.3 mg, 53%) を濃紫色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 8.79 − 8.77 (m, 1H, NH), 8.77 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 8.50 (d, J = 7.9 Hz, 1H, NH), 8.31 (dd, J = 7.9 Hz, 1.5 Hz, 1H), 7.89 (s, 1H), 7.85 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.57 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.26 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.22 (br s, 1H), 7.21 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 7.13 (d, J = 9.4 Hz, 2H), 7.07 (dd, J = 9.5 Hz, 2.3 Hz, 2H), 7.03 (d, J = 2.3 Hz, 2H), 7.09 − 7.02 (m, 1H), 6.97 (d, J = 9.3 Hz, 1H), 6.62 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.57 (dd, J = 9.3 Hz, 2.4 Hz), 4.03 (m, 2H), 3.66 (s, 3H), 3.33 (s, 12H), 3.08 (s, 3H), 2.18 − 2.16 (m, 4H), 2.13 (s, 3H), 1.72 − 1.61 (m, 4H), 0.571 (s, 3H), 0.558 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 170.0 (C), 169.0 (C), 167.5 (C), 166.4 (C), 165.5 (C), 159.9 (C), 159.09 (C), 159.06 (C), 158.4 (C), 150.2 (C), 143.4 (C), 143.2 (CH), 138.01 (C), 137.93 (C), 137.6 (C), 136.5 (C), 132.7 (CH), 132.08 (CH), 131.94 (CH), 131.84 (CH), 131.1 (CH), 130.5 (CH), 130.2 (CH), 128.19 (C), 128.12 (C), 125.8 (CH), 124.4 (CH), 116.9 (CH), 115.7 (CH), 114.7 (C), 97.6 (CH), 53.1 (CH3), 50.2 (CH), 49.9 (CH), 41.0 (CH3), 32.35 (CH2), 32.32 (CH2), 30.1 (CH3), 19.5 (CH3), −1.44 (CH3), −1.63 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]2+/2 calcd for C56H60N6O5Si: 462.21917; found: 462.21878 (0.4 mDa, 0.9 ppm).
化合物P1 (15.0 mg, 31 μmol, 1 eq.)、化合物F5(10.5 mg, 49 μmol, 1.6 eq.)およびヘキサフルオロリン酸(ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリピロリジノホスホニウム(26.0 mg, 50 μmol, 1.5 eq.) をDMF (500 μl)に溶かし、室温にて撹拌した。N,N-ジイソプロピルエチルアミン (40 μl, 230 μmol, 7.5 eq.)を加えてさらに室温で1時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をHPLCにて分離精製し (1回目; A/B = 90/10 to 10/90, 25 min: 2回目; C/B = 90/10 to 10/90, 25 min) 、目的化合物P2 (5.0 mg, 23%) を橙色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 8.74 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 8.74 (d, J = 7.4 Hz, 1H, CONH), 8.24 (dd, J = 8.0 Hz, 1.8 Hz, 1H), 7.51 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.03 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 6.83 (d, J = 2.1 Hz, 2H), 6.81 (dd, J = 8.9 Hz, 2.1 Hz, 2H), 3.98 (m, 1H), 3.16 (m, 1H), 2.18 − 2.15 (m, 4H), 1.65 − 1.54 (m, 4H).; 13C NMR (CD3OD): δ 167.8 (C), 167.4 (C), 161.3 (C), 161.1 (C), 160.0 (C), 138.2 (C), 137.7 (C), 132.77 (C), 132.69 (CH), 132.4 (CH), 131.9 (CH), 131.3 (CH), 117.9 (CH), 114.7 (C), 98.4 (CH), 50.6 (CH), 49.5 (CH), 31.1 (CH2), 30.7 (CH2).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C27H27N4O4: 471.20268; found: 471.20113 (1.6 mDa, 3.3 ppm).
化合物P2 (5.0 mg, 7 μmol, 1 eq)をメタノール(2 ml)に溶かし、濃硫酸を3滴加え、加熱還流にて終夜撹拌した。反応系を室温に戻し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、化合物P3 (4.6 mg, 90 %)を橙色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 8.75 (d, J = 7.9 Hz, 1H, CONH), 8.73 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 8.26 (dd, J = 8.0 Hz, 1.8 Hz, 1H), 7.54 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.01 (d, J = 9.1 Hz, 2H), 6.84 (d, J = 2.1 Hz, 2H), 6.81 (dd, J = 9.1 Hz, 2.1 Hz, 2H), 3.98 (m, 1H), 3.67 (s 3H), 3.17 (m, 1H), 2.18 − 2.16 (m, 4H), 1.65 − 1.55 (m, 4H).; 13C NMR (CD3OD): δ 167.6 (C), 166.3 (C), 161.4 (C), 160.3 (C), 159.7 (C), 138.0 (C), 137.8 (C), 132.63 (CH), 132.61 (CH), 132.02 (CH), 131.85 (C), 131.1 (CH), 118.0 (CH), 114.6 (C), 98.5 (CH), 53.1 (CH3), 50.6 (CH), 49.5 (CH), 31.1 (CH2), 30.7 (CH2).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C28H29N4O4: 485.21833; found: 485.21863 (−0.3 mDa, −0.6 ppm).
化合物P3 (2.6 mg, 3.7 μmol, 1 eq.)、化合物O1(2.3 mg, 4.4 μmol, 1.2 eq.)およびヘキサフルオロリン酸(ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリピロリジノホスホニウム(3.3 mg, 6.3 μmol, 1.7 eq.) をDMF (200 μl)に溶かし、室温にて撹拌した。N,N-ジイソプロピルエチルアミン (5 μl, 27 μmol, 7.5 eq.)を加えてさらに室温で1時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をHPLCにて分離精製し (A/B = 90/10 to 10/90, 25 min) 、目的化合物29 (3.0 mg, 75%) を濃橙色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 8.76 (d, J = 7.4 Hz, 1H, -CONH-), 8.76 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 8.50 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -CONH-), 8.29 (dd, J = 8.0 Hz, 1.8 Hz, 1H), 7.89 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 7.85 (dd, J = 7.9 Hz, 1.5 Hz, 1H), 7.55 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.26 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.22 (br s, 1H), 7.20 (d, J = 2.5 Hz), 7.03 (d, J = 9.1 Hz, 2H), 7.03 (m, 1H)*, 6.98 (d, J = 9.3 Hz, 1H), 6.85 (d, J = 2.1 Hz, 2H), 6.82 (dd, J = 9.1 Hz, 2.1 Hz, 2H), 6.62 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 6.57 (dd, J = 9.3 Hz, 2.5 Hz, 1H), 4.03 (m, 2H), 3.68 (s, 3H), 3.08 (s, 3H), 2.17 − 2.15 (m, 4H), 2.13 (s, 3H), 1.72 − 1.60 (m, 4H), 0.570 (s, 3H), 0.558 (s, 3H).; HRMS-ESI (m/z): [M]2+/2 calcd for C55H55N6O5Si: 434.18787; found: 434.18723 (0.6 mDa, 1.5 ppm).
化合物O1 (5.1 mg, 0.010 mmol,1 eq)、トランス-N-Boc-1,4-シクロヘキサンジアミン(化合物F5, 4.0 mg,0.019 mmol,1.9 eq)およびヘキサフルオロリン酸(ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリピロリジノホスホニウム(9.1 mg, 0.018 mmol, 1.7 eq.)をDMF(400 μl)に溶かし、室温にて撹拌した。N,N-ジイソプロピルエチルアミン(15 μl, 0.088 mmol,8.8 eq)を加え、さらに30分撹拌した。溶媒を減圧留去し、残渣をトリフルオロ酢酸(1 ml)および水(100 μl)を加え室温にて30分撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 25 min)、化合物Q1(6.8 mg, 95 %)を青紫色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 8.48 (d, J = 7.8 Hz, 1H, NH), 7.86 (s, 1H), 7.82 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.24 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.21 (s, 1H), 7.20 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 7.02 (br s, 1H), 6.94 (d, J = 9.3 Hz, 1H), 6.61 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 6.56 (dd, J = 9.3 Hz, 2.4 Hz, 1H), 3.95 (m, 1H), 3.15 (m, 1H), 3.07 (s, 3H), 2.14 (d, J = 6.9 Hz, 4H), 2.11 (s, 3H), 1.64 − 1.52 (m, 4H), 0.560 (s, 3H), 0.548 (s, 3H).; 13C NMR (CD3OD): δ 169.9 (C), 169.1 (C), 158.3 (C), 157.5 (C), 150.1 (C), 143.5 (C), 143.1 (CH), 137.6 (C), 136.3 (C), 130.45 (CH), 130.19 (CH), 128.15 (C), 128.07 (C), 125.8 (CH), 124.4 (CH), 116.9 (CH), 50.6 (CH), 31.1 (CH2), 30.7 (CH2), 30.0 (CH3), 19.5 (CH3), −1.46 (CH3), −1.65 (CH3).; HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C30H37N4OSi: 497.27311; found: 497.27302 (0.1 mDa, 0.2 ppm).
化合物Q1 (3.4 mg, 4.7 μmol, 1 eq.)、化合物Q2(7.4 mg, 7.0 μmol, 1.2 eq.)およびヘキサフルオロリン酸(ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリピロリジノホスホニウム(5.8 mg, 11 μmol, 2.2 eq.) をDMF (300 μl)に溶かし、室温にて撹拌した。N,N-ジイソプロピルエチルアミン (8 μl, 70 μmol, 10 eq.)を加えてさらに室温で30分間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をHPLCにて分離精製し (A/B = 70/30 to 30/70, 25 min) 、目的化合物30 (1.8 mg, 24%) を青紫色固体として得た。
1H NMR (CD3OD): δ 8.68 (d, J = 7.9 Hz, 1H, NH), 8.48 (s, 1H), 8.47 (d, J = 7.9 Hz, 1H, NH), 8.23 (dd, J = 8.0 Hz, 1.4 Hz, 1H), 7.88 (s, 1H), 7.84 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.41 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.25 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.21 (br s, 1H), 7.20 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 7.05 (br s, 1H), 6.97 (d, J = 9.3 Hz, 1H), 6.93 (s, 4H), 6.62 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.57 (dd, J = 9.3 Hz, 2.4 Hz, 1H), 5.71 (d, 2JH−H = 7.2 Hz, 4H), 5.70 (d, 2JH−H = 7.2 Hz, 4H), 4.37 (d, 2JH−H = 12.6 Hz, 2H), 4.33 (d, 2JH−H = 12.6 Hz, 2H), 4.00 (m, 2H), 3.74 (s, 8H), 3.08 (s, 3H), 2.35 (s, 6H), 2.15 − 2.14 (m, 4H), 2.12 (s, 3H), 1.99 (s, 12H), 1.68 − 1.57 (m, 4H), 0.567 (s, 3H), 0.555 (s, 3H).; HRMS-ESI (m/z): [M+Na]2+/2 calcd for C77H81N6NaO25Si: 770.24537; found: 770.24500 (0.4 mDa, 0.5 ppm).
化合物30 (0.24 mg, 0.15 μmol, 1 eq.)をメタノール (40 μl)に溶かし、室温にて撹拌した。1N水酸化ナトリウム水溶液(10 μl)を加え、5分間撹拌した。反応液をメタノール(0.1%トリフルオロ酢酸)を加えて停止し、HPLCにて分離精製し (A/B = 90/10 to 10/90, 25 min) 、目的化合物31を青紫色固体として得た。
HRMS-ESI (m/z): [M+H]+ calcd for C61H61N6O15Si: 1145.39587; found: 1145.39346 (2.4 mDa, 2.1 ppm).
化合物F3 (5.9 mg, 15.2 μmol)、N-Boc−4−アミノメチルピペリジン(化合物R1, 6.4 μl, 30.4 μmol)およびDMT-MM (9.0 mg, 30.4 μmol)をDMF(1.5 ml)に溶かし、室温にて撹拌した。N,N-ジイソプロピルエチルアミン(5.3 μl)を加え、さらに2時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をHPLCで精製した(A/B = 90/10 to 10/90, 40 min)。得られた化合物をトリフルオロ酢酸(5 ml)に溶かし、反応が終了するまで室温にて撹拌した。溶液を減圧留去し、得られた残渣をHPLCで精製し(A/B = 90/10 to 10/90, 40 min)、化合物R2(5.1 mg, 69%)を青紫色固体として得た。
HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C29H35N4OSi: 483.25746; found: 483.25686 (0.6 mDa, 1.2 ppm).
化合物R2 (2.3 mg, 4.8 μmol)、化合物H2(2.2 mg, 4.8 μmol)およびDMT-MM (10 mg) をDMF (3 ml)に溶かし、室温にて撹拌した。N,N-ジイソプロピルエチルアミン (1.8 μl, 9.6 μmol)を加えてさらに室温で終夜撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をHPLCにて分離精製し (A/B = 90/10 to 10/90, 40 min) 、目的化合物32 (4.9 mg, quant.) を青紫色固体として得た。
HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C54H49N4O9Si: 925.32633; found: 925.32417 (2.2 mDa, 2.3 ppm).
化合物R2 (2.8 mg, 5.9 μmol)、化合物Q2(6.1 mg, 5.9 μmol)およびDMT-MM (10 mg) をDMF (3 ml)に溶かし、室温にて撹拌した。N,N-ジイソプロピルエチルアミン (2.0 μl, 11.8 μmol)を加えてさらに室温で終夜撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をHPLCにて分離精製し (A/B = 90/10 to 10/90, 40 min) 、目的化合物33 (5.1 mg, 57%) を青紫色固体として得た。
HRMS-ESI (m/z): [M]+ calcd for C76H79N6O25Si: 1503.4858; found: 1503.4872 (-1.3 mDa, -0.9 ppm).
化合物33をメタノール (5 ml)および水(3 ml)に溶かし、1N水酸化カリウム水溶液を加えて室温にて撹拌した。溶媒を減圧留去し、HPLCにて分離精製し (A/B = 90/10 to 10/90, 40 min) 、目的化合物34を青紫色固体として得た。
実施例1で合成した蛍光プローブ2Me SiR600(化合物1)にグルタチオンを作用させ、その蛍光アッセイを行った。紫外―可視吸光分光分析および蛍光分光分析は、Shimadzu UV-2450 (島津製作所)およびHitachi F-7000(日立製作所)を用いて行った。溶液条件は、蛍光プローブの濃度は1μM、0.2Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)、0.1〜1%のDMSOを含む溶液を用いた。添加するグルタチオンの濃度を1μM〜100mMの範囲で変化させた際の吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを測定した。励起波長は590nmとした。得られた結果を図1及び2に示す。
蛍光プローブとグルタチオンの反応が可逆性であることを、グルタチオンの添加及びチオールのスカベンジャーを添加した際の吸収スペクトル強度変化を観測することにより評価を行なった。測定は化合物1「2Me SiR600」及び化合物2「Ph SiR650」の蛍光プローブを用いて行なった。結果を図3に示す。
次に、蛍光プローブとして、化合物1(2Me SiR600)を用いて癌培養細胞における蛍光イメージングを行った。測定は、共焦点顕微鏡を用いて行なった。得られた画像を図4に示す。蛍光プローブの投与後速やかに蛍光像が観察され、N−エチルマレイミド(NEM)添加によるグルタチオン枯渇条件下において蛍光強度の増大が認められたことから、細胞内グルタチオン濃度の変化を反映しているものと考えられた。
分子内のドナー蛍光団を有するプローブである、実施例1で合成した化合物8(2Me SiR600 - TMR)について、実施例2と同様にグルタチオン添加に伴う吸収及び蛍光スペクトル変化を測定した。溶液条件は、蛍光プローブの濃度は0.5μM、0.2Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)、0.1%のDMSOを含む溶液を用いた。添加するグルタチオンの濃度を1μM〜10mMの範囲で変化させた。励起波長は550nmとした。得られた結果をそれぞれ図5及び6に示す。また、図6の蛍光スペクトルにおいて、アクセプターのピーク波長(615nm)とドナーのピーク波長(584nm)の強度変化のプロットを図7に示す。
蛍光プローブとして化合物8(2Me SiR600 - TMR)を用いて実施例4と同様に、癌培養細胞における蛍光イメージングを行った(図8)。NEM添加による蛍光強度比の変化が観測されたことから、当該蛍光プローブが、細胞内の細胞内グルタチオンと反応していることが示唆される。
同様に、実施例1で合成した化合物9「2Me SiR600 - TMR(Me)」についても細胞イメージングを行なった結果(図9)、NEM添加による蛍光強度比の変化が観測された。
Claims (15)
- 以下の式(I)で表される化合物又はその塩を含む、−SH基を含有する化合物の検出用蛍光プローブ:
Xは、Si(Ra)(Rb)を表し(ここで、Ra及びRbは、それぞれ独立に水素原子、又はアルキル基を表す);
R1は、水素原子、シアノ基、又はそれぞれ置換されていてもよいアルキル基、カルボキシル基、エステル基、アルコキシ基、アミド基、及びアジド基よりなる群から独立に選択される1〜4個の同一又は異なる置換基を表し、かつ、R 1 は、式(I)におけるローダミン類似骨格部位をアクセプターとして、それに対する蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)のドナーとなる蛍光団を有し;
R2は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、それぞれ置換されていてもよいアルキル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリール、又はヘテロアリールを表し;
R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、又はヒドロキシル基、ハロゲン原子、それぞれ置換されていてもよいアルキル基、スルホ基、カルボキシル基、エステル基、アミド基及びアジド基よりなる群から独立に選択される1〜3個の同一又は異なる置換基を表し;
R5、R6、R7及びR8は、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基を示し、
ここで、R5又はR6は、それぞれR3と一緒になって、それらが結合する窒素原子を含む環構造を形成してもよく、
R7又はR8は、それぞれR4と一緒になって、それらが結合する窒素原子を含む環構造を形成してもよい。〕 - 前記−SH基を含有する化合物が、システイン残基を有する化合物である、請求項1に記載の蛍光プローブ。
- 前記−SH基を含有する化合物が、グルタチオンである、請求項1に記載の蛍光プローブ。
- Xが、Si(CH 3 ) 2 である、請求項1〜3のいずれか1に記載の蛍光プローブ。
- R2が、水素原子、ヒドロキシル基、シアノ基、それぞれ置換されていてもよいC1−C4アルキル基、C1−C4アルコキシ基、又はフェニル基であり;
R5、R6、R7及びR8は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である、
請求項1〜4のいずれか1に記載の蛍光プローブ。 - 前記蛍光団が、ピレン、ペリレン、クマリン、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボロンジピロメテン(BODIPY)、又はオキサジンである、請求項1に記載の蛍光プローブ。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の蛍光プローブを用いる、−SH基を含有する化合物の検出方法。
- 前記−SH基を含有する化合物と前記蛍光プローブとの反応による蛍光応答又は吸光度変化を観測することにより、−SH基を含有する化合物の存在を検出することを特徴とする、請求項7に記載の検出方法。
- 前記蛍光応答が、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)による蛍光変化である、請求項8に記載の検出方法。
- 蛍光イメージング手段を用いて前記蛍光応答を可視化することを特徴とする、請求項8に記載の検出方法。
- 前記−SH基を含有する化合物が、システイン残基を有する化合物である、請求項7〜10のいずれか1に記載の検出方法。
- 前記−SH基を含有する化合物が、グルタチオンである、請求項7〜10のいずれか1に記載の検出方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の蛍光プローブを含む、−SH基を含有する化合物の検出用キット。
- 前記−SH基を含有する化合物が、システイン残基を有する化合物である、請求項13に記載のキット。
- 前記−SH基を含有する化合物が、グルタチオンである、請求項13に記載のキット。
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