蛍光アルキンとハロゲン化アリールの誘導体化のためのソノガシラカップリング反応の有用性

ハロゲン化物は、それぞれクロフィブラートやブロモベンゼンなど、多くの重要な薬物や主要な工業用添加物を含む非常に重要なカテゴリーの化合物です。その重要性のため、私たちの研究グループは以前、鈴木結合反応に基づいて、試薬として蛍光アリールボロン酸を使用した分析のための新しい蛍光標識アプローチを開発しました。この結合反応は、生物液中のアリールハロゲン化物の測定に正常に適用されました。しかし、オルト置換アリールハロゲン化物に対する反応性が低いという制限がありました。本研究では、ソノガシラ結合反応に基づいて、蛍光アルキン試薬として、2-（4-エチニルフェニル）-4,5-ジフェニル-1H-イミダゾール（DIB-ET）を使用して、ハロゲン化アリールの新しい蛍光誘導体化アプローチが開発されました。DIB-ETは、パラジウムと銅の存在下で触媒としてアリール臭化物と反応し、蛍光誘導体を生成し、その後蛍光検出を伴うHPLCシステムによって決定できます。アリール臭化物の検出限界（S/n = 3）は14〜23 nmの範囲でした。これは、以前に開発されたアプローチである鈴木結合誘導体よりも3.5〜18倍敏感です。さらに、以前の手法とは対照的に、Ortho-Stitutedアリール臭化に対するDIB-ETの反応性は、パラ置換アリール臭化物の反応とほぼ同等でした。したがって、この新しく開発されたアプローチを使用することにより、アリールハロゲン化物に感度と反応性をラベル付けできます。最後に、提案された方法は、良好な回復を伴うヒト血清中のアリール臭化物の選択的決定に成功裏に適用され（84.6-107％）、これは、ハロゲン化アリールへの職業的曝露を決定する開発方法の能力を証明しています。

Aryl halides are a very important category of compounds that include many vital drugs and key industrial additives, such as clofibrate and bromobenzene, respectively. Due to their importance, our research group previously developed a novel fluorescence labeling approach for their analysis using a fluorescent aryl boronic acid as a reagent, based on the Suzuki coupling reaction. This coupling reaction was successfully applied for the determination of aryl halides in biological fluids; however, there was a limitation of low reactivity towards ortho-substituted aryl halides. In the present study, a novel fluorescence derivatization approach for aryl halides was developed using, 2-(4-ethynylphenyl)-4,5-diphenyl-1H-imidazole (DIB-ET) as a fluorescent alkyne reagent, based on the Sonogashira coupling reaction. DIB-ET reacted with aryl bromides in the presence of palladium and copper as catalysts, yielding fluorescent derivatives that could be subsequently determined by an HPLC system with fluorescence detection. The detection limits (S/N = 3) for aryl bromides were in the range of 14 - 23 nM, which is 3.5 - 18-times more sensitive than our previously developed approach, Suzuki coupling derivatization. Moreover, in contrast to the previous technique, the reactivity of DIB-ET to ortho-substituted aryl bromides was almost equivalent to that of the para-substituted aryl bromides. Hence, by using this newly developed approach we could label the aryl halides with more sensitivity and reactivity. Finally, the proposed method was successfully applied for the selective determination of aryl bromides in human serum with good recovery (84.6 - 107%), which proves the ability of the developed method to determine occupational exposure to aryl halides.