酸素同位体標識用試薬
【課題】酸素同位体標識化合物を合成する際に反応が進行しやすく、多種類の酸素同位体標識化合物が得られ、しかも合成反応時に酸素同位体の濃縮度の低下の恐れがない酸素同位体標識化合物を得るための酸素同位体の供給源となる酸素同位体標識用試薬を得る。
【解決手段】ベンジルアルコール−１８Ｏ、ベンジルアルコール−１７Ｏ、ｐ−メトキシベンジルアルコール−１８Ｏ、ｐ−メトキシベンジルアルコール−１７Ｏなどの酸素同位体で標識された酸素同位体標識ベンジルアルコール類からなる酸素同位体標識用試薬である。
【解決手段】ベンジルアルコール−１８Ｏ、ベンジルアルコール−１７Ｏ、ｐ−メトキシベンジルアルコール−１８Ｏ、ｐ−メトキシベンジルアルコール−１７Ｏなどの酸素同位体で標識された酸素同位体標識ベンジルアルコール類からなる酸素同位体標識用試薬である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、１８Ｏまたは１７Ｏの酸素同位体で標識された有機化合物を得るための酸素同位体標識用試薬およびこの試薬を得る方法ならびにこの試薬を用いて酸素同位体標識化合物を得る方法およびこの方法によって得られた酸素同位体標識化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量分析法により定量分析する際の内部標準物質やタンパク質などのＮＭＲによる構造解析などのために酸素同位体標識化合物が用いられている。
この種の酸素同位体標識化合物を得る方法として、特開２００６−８６６６号公報には、Ｈ２１７ＯまたはＨ２１８Ｏとアミノ酸などのカルボキシル基含有化合物とを活性剤の存在下に反応させて、カルボキシル基の酸素が１７Ｏまたは１８Ｏで標識されたカルボキシル基含有化合物を得る方法が開示されている。
【０００３】
しかしながら、この合成方法では酸素同位体標識水とカルボキシル基含有化合物とをモル比で１：１で反応させた場合に反応が進行しにくい。大気中の軽水が混入する恐れがあり、酸素同位体濃縮度が低下する。酸素同位体で標識される化合物の種類が限定される。次反応を行うためには続けて保護基を挿入する必要があるなどの不都合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明における課題は、酸素同位体標識化合物を合成する際に反応が進行しやすく、多種類の酸素同位体標識化合物が得られ、しかも合成反応時に酸素同位体の濃縮度の低下の恐れがない酸素同位体標識化合物を得るための酸素同位体の供給源となる化合物を得ることにある。
本発明では、酸素同位体標識化合物を得るための酸素同位体の供給源となる化合物を「酸素同位体標識用試薬」と称する。
【０００６】
また、本発明における課題は、この酸素同位体標識用試薬を用いて酸素同位体標識化合物を合成する方法を得ることにある。
さらに、本発明における課題は、酸素同位体標識用試薬を合成する方法を得ることにもある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、化学式（１）または（２）で表される酸素同位体標識ベンジルアルコール類からなる酸素同位体標識用試薬である。
【０００８】
【化１】
【０００９】
但し、化学式（１）および（２）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５である。
【００１０】
請求項２にかかる発明は、酸素同位体１８Ｏまたは１７Ｏの濃縮度が９０ａｔｍ％以上である請求項１記載の酸素同位体標識用試薬である。
請求項３にかかる発明は、請求項１または２記載の酸素同位体標識用試薬と有機化合物とをエーテル合成反応させて酸素同位体標識化合物を得る方法である。
請求項４にかかる発明は、エーテル合成反応させたのち、脱ベンジル化する請求項３記載の酸素同位体標識化合物を得る方法である。
【００１１】
請求項５にかかる発明は、化学式（３）または（４）で表される酸素同位体標識化合物である。
【００１２】
【化２】
【００１３】
但し、化学式（３）および（４）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５であり、Ｒ２は任意の有機基である。
【００１４】
請求項６にかかる発明は、化学式（５）で表される化合物と酸素同位体標識水とを酸の存在下反応させて化学式（６）または（７）で表される酸素同位体標識ベンズアルデヒド類を得たのち、これを還元して前記化学式（１）または（２）で表される酸素同位体標識ベンジルアルコール類からなる酸素同位体標識用試薬を得る方法である。
【００１５】
【化３】
【００１６】
但し、化学式（５）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５であり、Ｒ３は有機基である。
化学式（６）および（７）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５である。
請求項７にかかる発明は、前記化学式（６）または（７）で表される酸素同位体標識ベンズアルデヒド類からなる酸素同位体標識用試薬である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の酸素同位体標識用試薬によれば、この試薬と任意の有機化合物とを効率よく等モル反応させることができ、酸素同位体を高い濃縮度を保ちつつ酸素導体標識化合物を合成できる。また、反応には有機溶媒を用いるため、大気中の軽水（Ｈ２１６Ｏ）の混入による同位体濃縮度の低下がない。
【００１８】
さらに、その反応が加水分解反応ではないので軽水が反応系に混入しても不都合を生じることがない。
また、酸素同位体標識用試薬と反応させる有機化合物として、様々な化合物が使用可能で限定が少ない。また、ベンジル基が反応時に保護基としても機能するので、改めて保護基を導入する必要がない。
【００１９】
本発明の酸素同位体標識化合物にあっては、酸素同位体濃縮度が高く、これを質量分析の内部標準物質やトレイサーなどとしたときに検出感度が高くなる。
本発明の酸素同位体標識用試薬を得る方法によれば、酸素同位体標識用試薬を効率よく合成することができる。
本発明の酸素同位体標識化合物を得る方法によれば、酸素同位体標識用試薬から効率よく酸素同位体標識化合物を合成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ベンズアルデヒド−１８Ｏとベンズアルデヒドのマススペクトルである。
【図２】ベンジルアルコール−１８Ｏとベンジルアルコールのマススペクトルである。
【図３】３，６−ビスベンジキシピリダジン−１８Ｏ２と３，６−ビスベンジキシピリダジンのマススペクトルである。
【図４】マレイン酸ヒドラジン−１８Ｏ２とマレイン酸ヒドラジンのマススペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の実施形態での説明においては、酸素同位体として酸素１８を用いたものを代表例として例示して記述するが、酸素１７を用いたものでも同様であるのでその記載は省略する。
【００２２】
本発明の酸素同位体標識用試薬は、前記化学式（２）で表される酸素同位体標識ベンジルアルコール類からなるものである。
化学式（２）におけるＲ１として有機基としては、本発明の効果を妨げないものであれば特に限定さない。
具体的には、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アリールアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシアルキル基、アリールオキシアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシアルキル基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアリール基が例示できる。
【００２３】
前記Ｒ１としてのアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれでも良い。直鎖状及び分岐鎖状のアルキル基は、炭素数が１〜５であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基が例示できる。
なかでも、炭素数が１〜３であるものがより好ましく、メチル基が特に好ましい。環状のアルキル基は、単環式及び多環式のいずれでも良く、炭素数が５〜１０であることが好ましく、炭素数が５〜７であることがより好ましい。
【００２４】
前記Ｒ１としてのアルケニル基及びアルキニル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれでも良い。直鎖状及び分岐鎖状のものは、炭素数が２〜４であることが好ましい。環状のものは、単環式及び多環式のいずれでも良く、炭素数が５〜１０であることが好ましく、炭素数が５〜７であることがより好ましい。
前記Ｒ１としてのアリール基は、単環式及び多環式のいずれでも良いが、単環式のものが好ましく、フェニル基又はトリル基が特に好ましい。
前記Ｒ１としてのアリールアルキル基としては、前記アルキル基の少なくとも一つの水素原子が前記アリール基で置換されたものが例示できる。前記アリール基で置換される水素原子の数は、１又は２であることが好ましく、１であることがより好ましい。
前記Ｒ１としてのアルコキシ基としては、前記アルキル基の炭素原子が酸素原子に結合したものが例示できる。具体的にはメトキシ基、エトキシ基が例示できる。
【００２５】
前記Ｒ１としてのアリールオキシ基としては、前記アルコキシ基の酸素原子に結合しているアルキル基が前記アリール基で置換されたものが例示できる。
前記Ｒ１としてのアルコキシアルキル基としては、前記アルキル基の少なくとも一つの水素原子が前記アルコキシ基で置換されたものが例示できる。前記アルコキシ基で置換される水素原子の数は、１又は２であることが好ましく、１であることがより好ましい。
前記Ｒ１としてのアリールオキシアルキル基としては、前記アルコキシアルキル基の酸素原子に結合しているアルキル基が前記アリール基で置換されたものが例示できる。
前記Ｒ１としてのアルコキシカルボニルアルキル基としては、前記アルコキシアルキル基の「−Ｏ−」が「−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−（ただし、炭素原子に単結合で結合している酸素原子はアルキル基に、炭素原子はアルキレン基にそれぞれ結合する）」で置換されたものが例示できる。
【００２６】
前記Ｒ１としてのアルコキシカルボニル基としては、前記アルコキシ基の酸素原子がカルボニル基に結合したものが例示できる。
前記Ｒ１としてのアリールオキシカルボニル基としては、前記アルコキシカルボニル基のアルキル基が前記アリール基で置換されたものが例示できる。
前記Ｒ１としてのアルキルカルボニルオキシアルキル基としては、前記アルコキシカルボニルアルキル基の「−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−」が「−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−」で置換されたものが例示できる。
【００２７】
前記Ｒ１としてのアルキルカルボニルオキシ基としては、前記アルコキシカルボニル基の「−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−」が「−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−」で置換されたものが例示できる。
前記Ｒ１としてのアリールカルボニルオキシ基としては、前記アルキルカルボニルオキシ基のアルキル基が前記アリール基で置換されたものが例示できる。
前記Ｒ１としてのヒドロキシアルキル基としては、前記アルキル基の少なくとも一つの水素原子が水酸基で置換されたものが例示できる。水酸基で置換される水素原子の数は、１又は２であることが好ましく、１であることがより好ましい。なかでも、炭素数が１〜３であるものが好ましく、ヒドロキシエチル基が特に好ましい。
前記Ｒ１としてのヒドロキシアリール基としては、前記ヒドロキシアルキル基のアルキレン基が、前記アリール基から水素原子を一つ除いたアリーレン基で置換されたものが例示できる。
【００２８】
前記Ｒ１としては、水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子のいずれであってもよい。
前記Ｒ１としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が例示できる。
Ｒ１は１個でも、２個ないし５個でも構わない。
【００２９】
これらの酸素同位体標識ベンジルアルコール類のなかでも、ベンジルアルコール−１８Ｏ、ｐ−メトキシベンジルアルコール−１８Ｏが実用上好適である。
【００３０】
また、本発明の酸素同位体標識用試薬の酸素同位体濃縮度は、９０ａｔｍ％以上、このましくは９５ａｔｍ％以上、より好ましくは９８ａｔａｍ％以上であることが望ましく、この酸素同位体標識用試薬を用いて合成される酸素同位体標識化合物の酸素同位体濃縮度が高くなり、これを各種トレイサー、内部標準物質などに用いた場合の検出感度等が高くなって好適である。
本発明での酸素同位体濃縮度は、質量分析計（ＥＩ−ＭＳ）によるマススペクトルデータにより各フラグメントピーク強度に基づいて算出したものを言う。
【００３１】
本発明の酸素同位体標識用試薬を得る方法は、前記化学式（５）で表される化合物（シッフ塩基）と酸素同位体標識水（Ｈ２１８Ｏ）とを酸の存在下に加水分解反応させて前記化学式（７）で表される酸素同位体標識ベンズアルデヒド類を得る。ついで、これを還元することによって化学式（２）で表される標識用試薬を得ることができる。
化学式（５）で表される化合物におけるＲ３は、任意の有機基でよいが、例示するならば、炭化水素基、ヘテロ原子含有基であり、これらは少なくとも１つの水素原子が任意の炭化水素基または後述するヘテロ原子含有基で置換されてもよい。炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基が挙げられる。具体的にはフェニル基、ナフチル基が例示できる。
ヘテロ原子含有基としては、酸素原子、窒素原子、イオウ原子を含む基が挙げられ、少なくとも１つの水素原子が任意の炭化水素基またはヘテロ原子含有基で置換されてもよい。具体的なヘテロ原子含有基としてはヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基、スルホニル基、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、カルボニル基が挙げられる。
【００３２】
化学式（５）で表される化合物の具体例としては、α−ベンザルドオキシム、ベンジリデンアニリン、ベンズアルデヒド−４−ニトロフェニルヒドラゾン、ベンズアルデヒドフェニルヒドラゾン、４−ベンジリデンアミノフェノール、Ｎ−ベンジリデンベンゾスルホンアミド、ベンジリデン−２−ナフチルアミン、ベンズアルデヒドフェニルヒドラゾン、ベンズアルデヒド−２，４−ジニトロフェニルヒドラゾンなどが挙げられる。
【００３３】
また、反応に用いられる酸素同位体標識水の酸素同位体濃縮度は、９０ａｔｍ％以上、好ましくは９５ａｔｍ％以上、より好ましくは９８ａｔａｍ％以上であるものが用いられる。
【００３４】
酸としては、酸であれば何でもよいが、好ましくは交換性の１６Ｏを含有しない酸が用いられる。例えば、１８Ｏ酸素水の塩酸、１８Ｏ酸素水の硫酸、１８Ｏメタノール塩酸、ジオキサン塩酸、エーテル塩酸、その他無機酸、また水と反応して酸素を発生する化合物、アセチルクロライド、五塩化りん、インモニウムクロライド、ホスゲンインモニウムクロライド、チオニルクロライド、クロロメチレンジメチニウムクロリドなどが用いられる。
【００３５】
加水分解反応時に用いる溶媒は、化学式（５）で表される化合物を溶解可能な有機溶媒であれば特に限定されない。例えばメタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール、ジクロロメタン、ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルエーテルなどが用いられる。
加水分解反応の条件は、温度範囲２０℃〜１００℃、時間３０分〜１２時間、モル比１〜１０モル程度とされるがこの範囲で限定されることはない。
【００３６】
化学式（７）で表される酸素同位体標識ベンズアルデヒド類の還元は、還元剤と反応させることで行うことができる。
還元剤としては、公知の還元剤を適宜用いることができる。例示するならば、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）、シアノ水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ３ＣＮ）、水素化トリエチルホウ素リチウム（ＬｉＢＨ（Ｃ２Ｈ５）３）、水素化トリ（ｓｅｃ−ブチル）ホウ素リチウムＬｉＢＨ（ｓｅｃ−Ｃ４Ｈ９）３）、水素化トリ（ｓｅｃ−ブチル）ホウ素カリウム（ＫＢＨ（ｓｅｃ−Ｃ４Ｈ９）３）、水素化ジイソブチルアルミニウム（ＤＩＢＡＬ−Ｈ）、水素化アルミニウムリチウム（ＬＡＨ）、（ＬｉＡｌＨ４）、ＬｉＢＨ（ＯＣＨ３）３、ＮａＢＨ２Ｓ３、ＡｌＨ（ｉ−Ｂｕ）２、ＬｉＣｕＨ−ｎ−Ｂｕあるいは化学式（８）、（９）で示される化合物などが挙げられる。
還元条件は公知の条件でよい。例示するならば、温度：−７８℃〜２５℃、時間：数分〜１０時間、モル比：還元剤／アルデヒド＝０．３〜１．０程度とされる。
【００３７】
【化４】
【００３８】
本発明では、前記化学式（２）で表される酸素同位体標識ベンジルアルコール類を酸素同位体標識用試薬として用い、反応式（１０）に示すように、任意のハロゲン化有機化合物と反応させてエーテルを生成させ、その後、脱ベンジル化することにより前記化学式（４）で表される酸素同位体標識化合物を合成することができる。
【００３９】
【化５】
【００４０】
但し、反応式（１０）において、Ｒ２は任意の有機基であり、Ｘはハロゲン原子である。
アルコール類中の酸素は比較的安定であり、数多くの既知有機合成方法により酸素導体標識化合物を合成することができる。
例えば、エーテル合成反応では、アルキル化剤を用いた反応、不飽和結合への付加反応ハロゲンによる縮合反応など、公知の反応を適用できる。
【００４１】
エーテル合成反応の後の脱ベンジル化は公知の条件で行うことができる。
以下に本発明の酸素同位体標識化合物を得るための反応例を反応式（１１）〜（１４）に示す。反応式（１１）〜（１４）で合成された化合物が本発明での前記化学式（４）で表される酸素同位体標識化合物の具体例となる。
【００４２】
【化６】
【００４３】
但し、反応式（１１）〜（１４）において、Ｂｎはベンジル基、Ａｒはアリール基、Ｈｅｔ−Ａｒはヘテロアリール基を示す。ヘテロアリール基とは、環中の１つ以上の炭素原子が例えば窒素、酸素またはイオウのような炭素以外の元素（１つまたは複数）で置き換えられ、約５〜１０員の芳香族単環式炭化水素基または多環式炭化水素基を言う。
【００４４】
また、本発明では、酸素同位体標識用試薬である酸素同位体標識ベンジルアルコール類を合成する過程で得られる酸素同位体標識ベンズアルデヒド類（前記化学式（７）で表される化合物）を用いても、各種酸素同位体標識化合物を合成することも可能である。
以下の反応式（１５）〜（１９）にその具体例を示す。
【００４５】
【化７】
【００４６】
反応式（１５〜（１９）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は有機基である。
【００４７】
以下、具体例を示す。
＜実施例１＞
１）ベンジルアルコール−１８Ｏの合成例
１）−１ 工程１
ベンジリデンアニリン４９．４ｇ、Ｈ２１８Ｏ（商品名Ｗａｔｅｒ−１８Ｏ（９８．９ａｔｏｍ％１８Ｏ））３０ｇ、４Ｍ塩酸／１、４−ジオキサン溶液６８．１ｍＬ、ジクロロメタン３００ｍＬをフラスコに入れ、５０度にて２時間反応させた。分液後、蒸留により透明液体を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳでベンズアルデヒド−１８Ｏと同定した。収量２４．７ｇ（収率８３．８％）１８Ｏ濃縮度９５．５ａｔｏｍ％
１Ｈ−ＮＭＲ：（２７０ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６）ｐｐｍ：１０．０（ｓ，１Ｈ、ＣＨＯ），７．８９（ｄ，Ｊ＝７．５６Ｈｚ、２Ｈ）、７．６４（ｔ、Ｊ＝７．０２Ｈｚ、１Ｈ）、７．５６（ｔ、Ｊ＝７．０８Ｈｚ、２Ｈ）
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ ｆｏｒ Ｃ７Ｈ６１８Ｏ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ １０８．１２ ，ｆｏｕｎｄ １０８．１
図１にベンズアルデヒド−１８Ｏのマススペクトルを示した。比較のためにベンズアルデヒドのマススペクトルも示した。
【００４８】
１）−２ 工程２
ベンズアルデヒド−１８Ｏ（９５．５ａｔｏｍ％）５．３ｇ（０．０４９ｍｏｌ）、メタノール５０ｍＬをフラスコに入れ攪拌中に水素化ホウ素ナトリウム０．９４５ｇを添加した。反応後、塩酸で中和し、分液により抽出した。蒸留精製により透明液体を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳでベンジルアルコール−１８Ｏと同定した。収量３．９６ｇ（収率７３．５％）、１８Ｏ濃縮度９６．５ａｔｏｍ％
１Ｈ−ＮＭＲ：（２７０ＭＨｚ，Ｄ２Ｏ）ｐｐｍ：７．４−７．１９（ｍ，Ｐｈ−Ｈ、５Ｈ），４．５０（ｓ，ＣＨ２、２Ｈ），
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ ｆｏｒ Ｃ７Ｈ８１８Ｏ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ １１０．１４，ｆｏｕｎｄ １１０．０
図２にベンジルアルコール−１８Ｏのマススペクトルを示した。比較のためにベンジルアルコールのマススペクトルも示した。
【００４９】
以上の反応を下記反応式（２０）に示す。
【００５０】
【化８】
【００５１】
＜実施例２＞
シアノエタノール−１８Ｏ（Ｃｙａｎｏｅｔｈａｎｏｌ−１８Ｏ）の合成
ベンジルアルコール−１８Ｏ（９５．７ａｔｏｍ％１８Ｏ）１．６ｇ、水素化ナトリウムｉｎオイル（５０％）１６．６ｍｇをフラスコに入れ撹拌しながら、アクリロニトリル１．５９ｇを滴下した。反応終了後、シリカゲルカラムで精製を行い、淡黄色透明液体を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳで３−ベンゾキシプロピオニトリル−１８Ｏと同定した。収量２．１ｇ（収率８５．２％）１８Ｏ濃縮度９４．１２ａｔｏｍ％
１Ｈ−ＮＭＲ：（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３） ｐｐｍ：７．２−７．３（ｍ，Ｐｈ−Ｈ、５Ｈ），３．５８（ｔ，Ｊ＝６．４８Ｈｚ，２Ｈ）， ２．５２（ｔ，Ｊ＝６．２１Ｈｚ，２Ｈ）
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ ｆｏｒ Ｃ１０Ｈ１１Ｎ１８Ｏ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ １６３．２０，ｆｏｕｎｄ １６３．０
【００５２】
ついで、３−ベンゾキシプロピオニトリル−１８Ｏ（９５．７ａｔｏｍ％１８Ｏ）１６３ｍｇ、トリメチルシリルヨージド２００ｍｇ、アセトニトリル１０ｍｌをフラスコに入れ、７０度にて一晩反応させた。反応終了後、ヘキサンと水で分液を行い、透明液体を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳでシアノエタノール−１８Ｏと同定した。１８Ｏ濃縮度９５．３ａｔｏｍ％
１Ｈ−ＮＭＲ：（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３） ｐｐｍ：３．８４（ｔ，Ｊ＝６．２１Ｈｚ，２Ｈ），２．６０（ｔ，Ｊ＝６．２１Ｈｚ，２Ｈ），
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ ｆｏｒ Ｃ３Ｈ５Ｎ１８Ｏ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ７３．０８ ，ｆｏｕｎｄ ７３．０
【００５３】
以上の反応を下記反応式（２１）に示す。
【００５４】
【化９】
【００５５】
＜実施例３＞
マレイン酸ヒドラジド−１８Ｏ（Ｍａｌｅｉｃ ａｃｉｄ ｈｙｄｒａｚｉｄｅ−１８Ｏ）の合成
この化合物は農薬ポジティブリスト該当化合物（質量分析用内部標準物質用途）である。
水素化ナトリウムｉｎオイル（５０％）２４０ｍｇ、ＤＭＦ５ｍｌをフラスコに入れ氷冷しながら撹拌した。そこへベンジルアルコール−１８Ｏ（９５．７ａｔｏｍ％１８Ｏ）５５０ｍｇ、３，６−ジクロロピリダジン２９８ｍｇを順に添加し、７０度で３時間反応させた。反応終了後、ろ過及び再結晶により鱗片状白色結晶を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳで３、６−ビスベンゾキシピリダジン−１８Ｏと同定した。収量０．４５ｇ（収率７６．１％）１８Ｏ濃縮度 ９３．９ａｔｏｍ％
１Ｈ−ＮＭＲ：（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）ｐｐｍ：７．２４−７．４８（ｍ，１０Ｈ），（６．９８ｄ，Ｊ＝３．１０Ｈｚ，２Ｈ）
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ ｆｏｒ Ｃ１８Ｈ１６Ｎ２１８Ｏ２，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ２９６．３３，ｆｏｕｎｄ ２９６．０
図３に３、６−ビスベンゾキシピリダジン−１８Ｏ２と３、６−ビスベンゾキシピリダジンとのマススペクトルを示す。
【００５６】
ついで、３，６−ビスベンゾキシピリダジン−１８Ｏ（９３．９ａｔｏｍ％）２９２ｍｇ、アセトニトリル２ｍｌをフラスコに入れ撹拌しながら、トリメチルシリルヨージド６００ｍｇ滴下し、室温にて３０分間反応させた。反応終了後、メタノールを加え、ジエチルエーテルを用いて再結晶し、淡黄色結晶を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳでマレイン酸ヒドラジド−１８Ｏと同定した。収量６５．８ｍ ｇ（収率５７．５％）１８Ｏ濃縮度 ９３．５ａｔｏｍ％
１Ｈ−ＮＭＲ：（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３） ｐｐｍ：６．９０（ｂｒ，２Ｈ），１０．８３（ｂｒ、ＮＨ），１１．８９（ｂｒ、ＯＨ）
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ ｆｏｒ Ｃ４Ｈ４Ｎ２１８Ｏ２，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ １１６．０９，ｆｏｕｎｄ １１６．０
図４にマレイン酸ヒドラジド−１８Ｏ２とマレイン酸ヒドラジド−１８Ｏ２とのマススペクトルを示す。
【００５７】
以上の反応を下記反応式（２２）に示す。
【００５８】
【化１０】
【００５９】
なお、図１ないし図４に示したマススペクトルの測定条件は以下の通りである。
分析計 二重収束型質量分析計（ＡＸ５０５Ｗ）
試料導入法 試料直接導入法
イオン化法 電子イオン化法
イオン化電圧 ３０ｅＶ
イオン源温度 ２５０℃
測定モード ＳＣＡＮ測定
測定質量範囲 Ｍ／Ｚ＝４０〜３００
【技術分野】
【０００１】
この発明は、１８Ｏまたは１７Ｏの酸素同位体で標識された有機化合物を得るための酸素同位体標識用試薬およびこの試薬を得る方法ならびにこの試薬を用いて酸素同位体標識化合物を得る方法およびこの方法によって得られた酸素同位体標識化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量分析法により定量分析する際の内部標準物質やタンパク質などのＮＭＲによる構造解析などのために酸素同位体標識化合物が用いられている。
この種の酸素同位体標識化合物を得る方法として、特開２００６−８６６６号公報には、Ｈ２１７ＯまたはＨ２１８Ｏとアミノ酸などのカルボキシル基含有化合物とを活性剤の存在下に反応させて、カルボキシル基の酸素が１７Ｏまたは１８Ｏで標識されたカルボキシル基含有化合物を得る方法が開示されている。
【０００３】
しかしながら、この合成方法では酸素同位体標識水とカルボキシル基含有化合物とをモル比で１：１で反応させた場合に反応が進行しにくい。大気中の軽水が混入する恐れがあり、酸素同位体濃縮度が低下する。酸素同位体で標識される化合物の種類が限定される。次反応を行うためには続けて保護基を挿入する必要があるなどの不都合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明における課題は、酸素同位体標識化合物を合成する際に反応が進行しやすく、多種類の酸素同位体標識化合物が得られ、しかも合成反応時に酸素同位体の濃縮度の低下の恐れがない酸素同位体標識化合物を得るための酸素同位体の供給源となる化合物を得ることにある。
本発明では、酸素同位体標識化合物を得るための酸素同位体の供給源となる化合物を「酸素同位体標識用試薬」と称する。
【０００６】
また、本発明における課題は、この酸素同位体標識用試薬を用いて酸素同位体標識化合物を合成する方法を得ることにある。
さらに、本発明における課題は、酸素同位体標識用試薬を合成する方法を得ることにもある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、化学式（１）または（２）で表される酸素同位体標識ベンジルアルコール類からなる酸素同位体標識用試薬である。
【０００８】
【化１】
【０００９】
但し、化学式（１）および（２）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５である。
【００１０】
請求項２にかかる発明は、酸素同位体１８Ｏまたは１７Ｏの濃縮度が９０ａｔｍ％以上である請求項１記載の酸素同位体標識用試薬である。
請求項３にかかる発明は、請求項１または２記載の酸素同位体標識用試薬と有機化合物とをエーテル合成反応させて酸素同位体標識化合物を得る方法である。
請求項４にかかる発明は、エーテル合成反応させたのち、脱ベンジル化する請求項３記載の酸素同位体標識化合物を得る方法である。
【００１１】
請求項５にかかる発明は、化学式（３）または（４）で表される酸素同位体標識化合物である。
【００１２】
【化２】
【００１３】
但し、化学式（３）および（４）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５であり、Ｒ２は任意の有機基である。
【００１４】
請求項６にかかる発明は、化学式（５）で表される化合物と酸素同位体標識水とを酸の存在下反応させて化学式（６）または（７）で表される酸素同位体標識ベンズアルデヒド類を得たのち、これを還元して前記化学式（１）または（２）で表される酸素同位体標識ベンジルアルコール類からなる酸素同位体標識用試薬を得る方法である。
【００１５】
【化３】
【００１６】
但し、化学式（５）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５であり、Ｒ３は有機基である。
化学式（６）および（７）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５である。
請求項７にかかる発明は、前記化学式（６）または（７）で表される酸素同位体標識ベンズアルデヒド類からなる酸素同位体標識用試薬である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の酸素同位体標識用試薬によれば、この試薬と任意の有機化合物とを効率よく等モル反応させることができ、酸素同位体を高い濃縮度を保ちつつ酸素導体標識化合物を合成できる。また、反応には有機溶媒を用いるため、大気中の軽水（Ｈ２１６Ｏ）の混入による同位体濃縮度の低下がない。
【００１８】
さらに、その反応が加水分解反応ではないので軽水が反応系に混入しても不都合を生じることがない。
また、酸素同位体標識用試薬と反応させる有機化合物として、様々な化合物が使用可能で限定が少ない。また、ベンジル基が反応時に保護基としても機能するので、改めて保護基を導入する必要がない。
【００１９】
本発明の酸素同位体標識化合物にあっては、酸素同位体濃縮度が高く、これを質量分析の内部標準物質やトレイサーなどとしたときに検出感度が高くなる。
本発明の酸素同位体標識用試薬を得る方法によれば、酸素同位体標識用試薬を効率よく合成することができる。
本発明の酸素同位体標識化合物を得る方法によれば、酸素同位体標識用試薬から効率よく酸素同位体標識化合物を合成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ベンズアルデヒド−１８Ｏとベンズアルデヒドのマススペクトルである。
【図２】ベンジルアルコール−１８Ｏとベンジルアルコールのマススペクトルである。
【図３】３，６−ビスベンジキシピリダジン−１８Ｏ２と３，６−ビスベンジキシピリダジンのマススペクトルである。
【図４】マレイン酸ヒドラジン−１８Ｏ２とマレイン酸ヒドラジンのマススペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の実施形態での説明においては、酸素同位体として酸素１８を用いたものを代表例として例示して記述するが、酸素１７を用いたものでも同様であるのでその記載は省略する。
【００２２】
本発明の酸素同位体標識用試薬は、前記化学式（２）で表される酸素同位体標識ベンジルアルコール類からなるものである。
化学式（２）におけるＲ１として有機基としては、本発明の効果を妨げないものであれば特に限定さない。
具体的には、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アリールアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシアルキル基、アリールオキシアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシアルキル基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアリール基が例示できる。
【００２３】
前記Ｒ１としてのアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれでも良い。直鎖状及び分岐鎖状のアルキル基は、炭素数が１〜５であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基が例示できる。
なかでも、炭素数が１〜３であるものがより好ましく、メチル基が特に好ましい。環状のアルキル基は、単環式及び多環式のいずれでも良く、炭素数が５〜１０であることが好ましく、炭素数が５〜７であることがより好ましい。
【００２４】
前記Ｒ１としてのアルケニル基及びアルキニル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれでも良い。直鎖状及び分岐鎖状のものは、炭素数が２〜４であることが好ましい。環状のものは、単環式及び多環式のいずれでも良く、炭素数が５〜１０であることが好ましく、炭素数が５〜７であることがより好ましい。
前記Ｒ１としてのアリール基は、単環式及び多環式のいずれでも良いが、単環式のものが好ましく、フェニル基又はトリル基が特に好ましい。
前記Ｒ１としてのアリールアルキル基としては、前記アルキル基の少なくとも一つの水素原子が前記アリール基で置換されたものが例示できる。前記アリール基で置換される水素原子の数は、１又は２であることが好ましく、１であることがより好ましい。
前記Ｒ１としてのアルコキシ基としては、前記アルキル基の炭素原子が酸素原子に結合したものが例示できる。具体的にはメトキシ基、エトキシ基が例示できる。
【００２５】
前記Ｒ１としてのアリールオキシ基としては、前記アルコキシ基の酸素原子に結合しているアルキル基が前記アリール基で置換されたものが例示できる。
前記Ｒ１としてのアルコキシアルキル基としては、前記アルキル基の少なくとも一つの水素原子が前記アルコキシ基で置換されたものが例示できる。前記アルコキシ基で置換される水素原子の数は、１又は２であることが好ましく、１であることがより好ましい。
前記Ｒ１としてのアリールオキシアルキル基としては、前記アルコキシアルキル基の酸素原子に結合しているアルキル基が前記アリール基で置換されたものが例示できる。
前記Ｒ１としてのアルコキシカルボニルアルキル基としては、前記アルコキシアルキル基の「−Ｏ−」が「−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−（ただし、炭素原子に単結合で結合している酸素原子はアルキル基に、炭素原子はアルキレン基にそれぞれ結合する）」で置換されたものが例示できる。
【００２６】
前記Ｒ１としてのアルコキシカルボニル基としては、前記アルコキシ基の酸素原子がカルボニル基に結合したものが例示できる。
前記Ｒ１としてのアリールオキシカルボニル基としては、前記アルコキシカルボニル基のアルキル基が前記アリール基で置換されたものが例示できる。
前記Ｒ１としてのアルキルカルボニルオキシアルキル基としては、前記アルコキシカルボニルアルキル基の「−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−」が「−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−」で置換されたものが例示できる。
【００２７】
前記Ｒ１としてのアルキルカルボニルオキシ基としては、前記アルコキシカルボニル基の「−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−」が「−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−」で置換されたものが例示できる。
前記Ｒ１としてのアリールカルボニルオキシ基としては、前記アルキルカルボニルオキシ基のアルキル基が前記アリール基で置換されたものが例示できる。
前記Ｒ１としてのヒドロキシアルキル基としては、前記アルキル基の少なくとも一つの水素原子が水酸基で置換されたものが例示できる。水酸基で置換される水素原子の数は、１又は２であることが好ましく、１であることがより好ましい。なかでも、炭素数が１〜３であるものが好ましく、ヒドロキシエチル基が特に好ましい。
前記Ｒ１としてのヒドロキシアリール基としては、前記ヒドロキシアルキル基のアルキレン基が、前記アリール基から水素原子を一つ除いたアリーレン基で置換されたものが例示できる。
【００２８】
前記Ｒ１としては、水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子のいずれであってもよい。
前記Ｒ１としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が例示できる。
Ｒ１は１個でも、２個ないし５個でも構わない。
【００２９】
これらの酸素同位体標識ベンジルアルコール類のなかでも、ベンジルアルコール−１８Ｏ、ｐ−メトキシベンジルアルコール−１８Ｏが実用上好適である。
【００３０】
また、本発明の酸素同位体標識用試薬の酸素同位体濃縮度は、９０ａｔｍ％以上、このましくは９５ａｔｍ％以上、より好ましくは９８ａｔａｍ％以上であることが望ましく、この酸素同位体標識用試薬を用いて合成される酸素同位体標識化合物の酸素同位体濃縮度が高くなり、これを各種トレイサー、内部標準物質などに用いた場合の検出感度等が高くなって好適である。
本発明での酸素同位体濃縮度は、質量分析計（ＥＩ−ＭＳ）によるマススペクトルデータにより各フラグメントピーク強度に基づいて算出したものを言う。
【００３１】
本発明の酸素同位体標識用試薬を得る方法は、前記化学式（５）で表される化合物（シッフ塩基）と酸素同位体標識水（Ｈ２１８Ｏ）とを酸の存在下に加水分解反応させて前記化学式（７）で表される酸素同位体標識ベンズアルデヒド類を得る。ついで、これを還元することによって化学式（２）で表される標識用試薬を得ることができる。
化学式（５）で表される化合物におけるＲ３は、任意の有機基でよいが、例示するならば、炭化水素基、ヘテロ原子含有基であり、これらは少なくとも１つの水素原子が任意の炭化水素基または後述するヘテロ原子含有基で置換されてもよい。炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基が挙げられる。具体的にはフェニル基、ナフチル基が例示できる。
ヘテロ原子含有基としては、酸素原子、窒素原子、イオウ原子を含む基が挙げられ、少なくとも１つの水素原子が任意の炭化水素基またはヘテロ原子含有基で置換されてもよい。具体的なヘテロ原子含有基としてはヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリール基、スルホニル基、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、カルボニル基が挙げられる。
【００３２】
化学式（５）で表される化合物の具体例としては、α−ベンザルドオキシム、ベンジリデンアニリン、ベンズアルデヒド−４−ニトロフェニルヒドラゾン、ベンズアルデヒドフェニルヒドラゾン、４−ベンジリデンアミノフェノール、Ｎ−ベンジリデンベンゾスルホンアミド、ベンジリデン−２−ナフチルアミン、ベンズアルデヒドフェニルヒドラゾン、ベンズアルデヒド−２，４−ジニトロフェニルヒドラゾンなどが挙げられる。
【００３３】
また、反応に用いられる酸素同位体標識水の酸素同位体濃縮度は、９０ａｔｍ％以上、好ましくは９５ａｔｍ％以上、より好ましくは９８ａｔａｍ％以上であるものが用いられる。
【００３４】
酸としては、酸であれば何でもよいが、好ましくは交換性の１６Ｏを含有しない酸が用いられる。例えば、１８Ｏ酸素水の塩酸、１８Ｏ酸素水の硫酸、１８Ｏメタノール塩酸、ジオキサン塩酸、エーテル塩酸、その他無機酸、また水と反応して酸素を発生する化合物、アセチルクロライド、五塩化りん、インモニウムクロライド、ホスゲンインモニウムクロライド、チオニルクロライド、クロロメチレンジメチニウムクロリドなどが用いられる。
【００３５】
加水分解反応時に用いる溶媒は、化学式（５）で表される化合物を溶解可能な有機溶媒であれば特に限定されない。例えばメタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール、ジクロロメタン、ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルエーテルなどが用いられる。
加水分解反応の条件は、温度範囲２０℃〜１００℃、時間３０分〜１２時間、モル比１〜１０モル程度とされるがこの範囲で限定されることはない。
【００３６】
化学式（７）で表される酸素同位体標識ベンズアルデヒド類の還元は、還元剤と反応させることで行うことができる。
還元剤としては、公知の還元剤を適宜用いることができる。例示するならば、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）、シアノ水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ３ＣＮ）、水素化トリエチルホウ素リチウム（ＬｉＢＨ（Ｃ２Ｈ５）３）、水素化トリ（ｓｅｃ−ブチル）ホウ素リチウムＬｉＢＨ（ｓｅｃ−Ｃ４Ｈ９）３）、水素化トリ（ｓｅｃ−ブチル）ホウ素カリウム（ＫＢＨ（ｓｅｃ−Ｃ４Ｈ９）３）、水素化ジイソブチルアルミニウム（ＤＩＢＡＬ−Ｈ）、水素化アルミニウムリチウム（ＬＡＨ）、（ＬｉＡｌＨ４）、ＬｉＢＨ（ＯＣＨ３）３、ＮａＢＨ２Ｓ３、ＡｌＨ（ｉ−Ｂｕ）２、ＬｉＣｕＨ−ｎ−Ｂｕあるいは化学式（８）、（９）で示される化合物などが挙げられる。
還元条件は公知の条件でよい。例示するならば、温度：−７８℃〜２５℃、時間：数分〜１０時間、モル比：還元剤／アルデヒド＝０．３〜１．０程度とされる。
【００３７】
【化４】
【００３８】
本発明では、前記化学式（２）で表される酸素同位体標識ベンジルアルコール類を酸素同位体標識用試薬として用い、反応式（１０）に示すように、任意のハロゲン化有機化合物と反応させてエーテルを生成させ、その後、脱ベンジル化することにより前記化学式（４）で表される酸素同位体標識化合物を合成することができる。
【００３９】
【化５】
【００４０】
但し、反応式（１０）において、Ｒ２は任意の有機基であり、Ｘはハロゲン原子である。
アルコール類中の酸素は比較的安定であり、数多くの既知有機合成方法により酸素導体標識化合物を合成することができる。
例えば、エーテル合成反応では、アルキル化剤を用いた反応、不飽和結合への付加反応ハロゲンによる縮合反応など、公知の反応を適用できる。
【００４１】
エーテル合成反応の後の脱ベンジル化は公知の条件で行うことができる。
以下に本発明の酸素同位体標識化合物を得るための反応例を反応式（１１）〜（１４）に示す。反応式（１１）〜（１４）で合成された化合物が本発明での前記化学式（４）で表される酸素同位体標識化合物の具体例となる。
【００４２】
【化６】
【００４３】
但し、反応式（１１）〜（１４）において、Ｂｎはベンジル基、Ａｒはアリール基、Ｈｅｔ−Ａｒはヘテロアリール基を示す。ヘテロアリール基とは、環中の１つ以上の炭素原子が例えば窒素、酸素またはイオウのような炭素以外の元素（１つまたは複数）で置き換えられ、約５〜１０員の芳香族単環式炭化水素基または多環式炭化水素基を言う。
【００４４】
また、本発明では、酸素同位体標識用試薬である酸素同位体標識ベンジルアルコール類を合成する過程で得られる酸素同位体標識ベンズアルデヒド類（前記化学式（７）で表される化合物）を用いても、各種酸素同位体標識化合物を合成することも可能である。
以下の反応式（１５）〜（１９）にその具体例を示す。
【００４５】
【化７】
【００４６】
反応式（１５〜（１９）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は有機基である。
【００４７】
以下、具体例を示す。
＜実施例１＞
１）ベンジルアルコール−１８Ｏの合成例
１）−１ 工程１
ベンジリデンアニリン４９．４ｇ、Ｈ２１８Ｏ（商品名Ｗａｔｅｒ−１８Ｏ（９８．９ａｔｏｍ％１８Ｏ））３０ｇ、４Ｍ塩酸／１、４−ジオキサン溶液６８．１ｍＬ、ジクロロメタン３００ｍＬをフラスコに入れ、５０度にて２時間反応させた。分液後、蒸留により透明液体を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳでベンズアルデヒド−１８Ｏと同定した。収量２４．７ｇ（収率８３．８％）１８Ｏ濃縮度９５．５ａｔｏｍ％
１Ｈ−ＮＭＲ：（２７０ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６）ｐｐｍ：１０．０（ｓ，１Ｈ、ＣＨＯ），７．８９（ｄ，Ｊ＝７．５６Ｈｚ、２Ｈ）、７．６４（ｔ、Ｊ＝７．０２Ｈｚ、１Ｈ）、７．５６（ｔ、Ｊ＝７．０８Ｈｚ、２Ｈ）
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ ｆｏｒ Ｃ７Ｈ６１８Ｏ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ １０８．１２ ，ｆｏｕｎｄ １０８．１
図１にベンズアルデヒド−１８Ｏのマススペクトルを示した。比較のためにベンズアルデヒドのマススペクトルも示した。
【００４８】
１）−２ 工程２
ベンズアルデヒド−１８Ｏ（９５．５ａｔｏｍ％）５．３ｇ（０．０４９ｍｏｌ）、メタノール５０ｍＬをフラスコに入れ攪拌中に水素化ホウ素ナトリウム０．９４５ｇを添加した。反応後、塩酸で中和し、分液により抽出した。蒸留精製により透明液体を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳでベンジルアルコール−１８Ｏと同定した。収量３．９６ｇ（収率７３．５％）、１８Ｏ濃縮度９６．５ａｔｏｍ％
１Ｈ−ＮＭＲ：（２７０ＭＨｚ，Ｄ２Ｏ）ｐｐｍ：７．４−７．１９（ｍ，Ｐｈ−Ｈ、５Ｈ），４．５０（ｓ，ＣＨ２、２Ｈ），
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ ｆｏｒ Ｃ７Ｈ８１８Ｏ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ １１０．１４，ｆｏｕｎｄ １１０．０
図２にベンジルアルコール−１８Ｏのマススペクトルを示した。比較のためにベンジルアルコールのマススペクトルも示した。
【００４９】
以上の反応を下記反応式（２０）に示す。
【００５０】
【化８】
【００５１】
＜実施例２＞
シアノエタノール−１８Ｏ（Ｃｙａｎｏｅｔｈａｎｏｌ−１８Ｏ）の合成
ベンジルアルコール−１８Ｏ（９５．７ａｔｏｍ％１８Ｏ）１．６ｇ、水素化ナトリウムｉｎオイル（５０％）１６．６ｍｇをフラスコに入れ撹拌しながら、アクリロニトリル１．５９ｇを滴下した。反応終了後、シリカゲルカラムで精製を行い、淡黄色透明液体を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳで３−ベンゾキシプロピオニトリル−１８Ｏと同定した。収量２．１ｇ（収率８５．２％）１８Ｏ濃縮度９４．１２ａｔｏｍ％
１Ｈ−ＮＭＲ：（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３） ｐｐｍ：７．２−７．３（ｍ，Ｐｈ−Ｈ、５Ｈ），３．５８（ｔ，Ｊ＝６．４８Ｈｚ，２Ｈ）， ２．５２（ｔ，Ｊ＝６．２１Ｈｚ，２Ｈ）
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ ｆｏｒ Ｃ１０Ｈ１１Ｎ１８Ｏ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ １６３．２０，ｆｏｕｎｄ １６３．０
【００５２】
ついで、３−ベンゾキシプロピオニトリル−１８Ｏ（９５．７ａｔｏｍ％１８Ｏ）１６３ｍｇ、トリメチルシリルヨージド２００ｍｇ、アセトニトリル１０ｍｌをフラスコに入れ、７０度にて一晩反応させた。反応終了後、ヘキサンと水で分液を行い、透明液体を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳでシアノエタノール−１８Ｏと同定した。１８Ｏ濃縮度９５．３ａｔｏｍ％
１Ｈ−ＮＭＲ：（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３） ｐｐｍ：３．８４（ｔ，Ｊ＝６．２１Ｈｚ，２Ｈ），２．６０（ｔ，Ｊ＝６．２１Ｈｚ，２Ｈ），
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ ｆｏｒ Ｃ３Ｈ５Ｎ１８Ｏ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ７３．０８ ，ｆｏｕｎｄ ７３．０
【００５３】
以上の反応を下記反応式（２１）に示す。
【００５４】
【化９】
【００５５】
＜実施例３＞
マレイン酸ヒドラジド−１８Ｏ（Ｍａｌｅｉｃ ａｃｉｄ ｈｙｄｒａｚｉｄｅ−１８Ｏ）の合成
この化合物は農薬ポジティブリスト該当化合物（質量分析用内部標準物質用途）である。
水素化ナトリウムｉｎオイル（５０％）２４０ｍｇ、ＤＭＦ５ｍｌをフラスコに入れ氷冷しながら撹拌した。そこへベンジルアルコール−１８Ｏ（９５．７ａｔｏｍ％１８Ｏ）５５０ｍｇ、３，６−ジクロロピリダジン２９８ｍｇを順に添加し、７０度で３時間反応させた。反応終了後、ろ過及び再結晶により鱗片状白色結晶を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳで３、６−ビスベンゾキシピリダジン−１８Ｏと同定した。収量０．４５ｇ（収率７６．１％）１８Ｏ濃縮度 ９３．９ａｔｏｍ％
１Ｈ−ＮＭＲ：（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）ｐｐｍ：７．２４−７．４８（ｍ，１０Ｈ），（６．９８ｄ，Ｊ＝３．１０Ｈｚ，２Ｈ）
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ ｆｏｒ Ｃ１８Ｈ１６Ｎ２１８Ｏ２，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ２９６．３３，ｆｏｕｎｄ ２９６．０
図３に３、６−ビスベンゾキシピリダジン−１８Ｏ２と３、６−ビスベンゾキシピリダジンとのマススペクトルを示す。
【００５６】
ついで、３，６−ビスベンゾキシピリダジン−１８Ｏ（９３．９ａｔｏｍ％）２９２ｍｇ、アセトニトリル２ｍｌをフラスコに入れ撹拌しながら、トリメチルシリルヨージド６００ｍｇ滴下し、室温にて３０分間反応させた。反応終了後、メタノールを加え、ジエチルエーテルを用いて再結晶し、淡黄色結晶を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＥＩ−ＭＳでマレイン酸ヒドラジド−１８Ｏと同定した。収量６５．８ｍ ｇ（収率５７．５％）１８Ｏ濃縮度 ９３．５ａｔｏｍ％
１Ｈ−ＮＭＲ：（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３） ｐｐｍ：６．９０（ｂｒ，２Ｈ），１０．８３（ｂｒ、ＮＨ），１１．８９（ｂｒ、ＯＨ）
ＥＩ−ＭＳ：ｍ／ｅ ｆｏｒ Ｃ４Ｈ４Ｎ２１８Ｏ２，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ １１６．０９，ｆｏｕｎｄ １１６．０
図４にマレイン酸ヒドラジド−１８Ｏ２とマレイン酸ヒドラジド−１８Ｏ２とのマススペクトルを示す。
【００５７】
以上の反応を下記反応式（２２）に示す。
【００５８】
【化１０】
【００５９】
なお、図１ないし図４に示したマススペクトルの測定条件は以下の通りである。
分析計 二重収束型質量分析計（ＡＸ５０５Ｗ）
試料導入法 試料直接導入法
イオン化法 電子イオン化法
イオン化電圧 ３０ｅＶ
イオン源温度 ２５０℃
測定モード ＳＣＡＮ測定
測定質量範囲 Ｍ／Ｚ＝４０〜３００
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式（１）または（２）で表される酸素同位体標識ベンジルアルコール類からなる酸素同位体標識用試薬。
【化１】
但し、化学式（１）および（２）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５である。
【請求項２】
酸素同位体１８Ｏまたは１７Ｏの濃縮度が９０ａｔｍ％以上である請求項１記載の酸素同位体標識用試薬。
【請求項３】
請求項１または２記載の酸素同位体標識用試薬と有機化合物とをエーテル合成反応させて酸素同位体標識化合物を得る方法。
【請求項４】
エーテル合成反応させたのち、脱ベンジル化する請求項３記載の酸素同位体標識化合物を得る方法。
【請求項５】
化学式（３）または（４）で表される酸素同位体標識化合物。
【化２】
但し、化学式（３）および（４）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ハロゲン原子または有機置換基であり、ｎは１〜５であり、Ｒ２は任意の有機基である。
【請求項６】
化学式（５）で表される化合物と酸素同位体標識水とを酸の存在下反応させて化学式（６）または（７）で表される酸素同位体標識ベンズアルデヒド類を得たのち、これを還元して前記化学式（１）または（２）で表される酸素同位体標識ベンジルアルコール類からなる酸素同位体標識用試薬を得る方法。
【化３】
但し、化学式（５）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５であり、Ｒ３は有機基である。
化学式（６）および（７）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５である。
【請求項７】
前記化学式（６）または（７）で表される酸素同位体標識ベンズアルデヒド類からなる酸素同位体標識用試薬。
【請求項１】
化学式（１）または（２）で表される酸素同位体標識ベンジルアルコール類からなる酸素同位体標識用試薬。
【化１】
但し、化学式（１）および（２）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５である。
【請求項２】
酸素同位体１８Ｏまたは１７Ｏの濃縮度が９０ａｔｍ％以上である請求項１記載の酸素同位体標識用試薬。
【請求項３】
請求項１または２記載の酸素同位体標識用試薬と有機化合物とをエーテル合成反応させて酸素同位体標識化合物を得る方法。
【請求項４】
エーテル合成反応させたのち、脱ベンジル化する請求項３記載の酸素同位体標識化合物を得る方法。
【請求項５】
化学式（３）または（４）で表される酸素同位体標識化合物。
【化２】
但し、化学式（３）および（４）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ハロゲン原子または有機置換基であり、ｎは１〜５であり、Ｒ２は任意の有機基である。
【請求項６】
化学式（５）で表される化合物と酸素同位体標識水とを酸の存在下反応させて化学式（６）または（７）で表される酸素同位体標識ベンズアルデヒド類を得たのち、これを還元して前記化学式（１）または（２）で表される酸素同位体標識ベンジルアルコール類からなる酸素同位体標識用試薬を得る方法。
【化３】
但し、化学式（５）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５であり、Ｒ３は有機基である。
化学式（６）および（７）において、Ｒ１は水素、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または有機基であり、ｎは１〜５である。
【請求項７】
前記化学式（６）または（７）で表される酸素同位体標識ベンズアルデヒド類からなる酸素同位体標識用試薬。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−５７５５７（Ｐ２０１１−５７５５７Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０５３０６（Ｐ２００９−２０５３０６）
【出願日】平成２１年９月４日（２００９．９．４）
【出願人】（０００２３１２３５）大陽日酸株式会社 (642)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月４日（２００９．９．４）
【出願人】（０００２３１２３５）大陽日酸株式会社 (642)
【Ｆターム（参考）】
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