(57)【要約】      （修正有）【課題】多彩な機能を付与するための構造修飾が容易であり、π共役系を拡張することなく近赤外波長領域又はそれに近い領域（波長720nm以上）に蛍光極大波長を有しつつ、蛍光量子収率の高い蛍光色素の提供。【解決手段】下記１ａで例示されるシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。2018145246.tif 000024【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（1）：
【化１】
2018145246.tif 000022
［式中、R1は一般式（2A）又は（2B）：
【化２】
2018145246.tif 000023
（式中、R10は水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、置換若しくは非置換アルケニル基、置換若しくは非置換アルキニル基、又は置換若しくは非置換（ヘテロ）アリール基を示す。Arは置換若しくは非置換（複素）芳香環を示す。）
で表される基を示す。R2及びR3は同一又は異なって、水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、又は置換若しくは非置換（ヘテロ）アリール基を示す。R4及びR5は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、スルホニル基、又は置換若しくは非置換アルキル基を示す。R6、R7、R8及びR9は同一又は異なって、水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、置換若しくは非置換アルケニル基、又は置換若しくは非置換アリール基を示す。R6とR7、R8とR9は結合して隣接する窒素原子とともに環を形成してもよい。Xはアニオンを示す。］
で表される、シラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【請求項２】
前記一般式（1）において、R1が一般式（2A）で表される基である、請求項１に記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【請求項３】
前記一般式（1）において、R10が置換若しくは非置換アリール基である、請求項２に記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【請求項４】
前記一般式（1）において、R2及びR3がいずれも置換若しくは非置換アルキル基である、請求項１〜３のいずれかに記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【請求項５】
前記一般式（1）において、R4及びR5がいずれも水素原子である、請求項１〜４のいずれかに記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【請求項６】
前記一般式（1）において、R6、R7、R8及びR9がいずれも置換若しくは非置換アルキル基であるか、R6とR7、R8とR9が結合して隣接する窒素原子とともに環を形成している、請求項１〜５のいずれかに記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【請求項７】
720〜850 nmに蛍光極大波長を有し、蛍光量子収率が0.10以上である、請求項１〜６のいずれかに記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物を含有する蛍光色素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シラジチエノローダミン化合物及びそれを用いた蛍光色素に関する。
【背景技術】
【０００２】
近赤外波長領域の光は高い組織浸透性や、自家蛍光の抑制等の観点から、この領域に吸収及び蛍光極大波長を有する有機分子（色素）が、生体組織の深部観察において注目されている。この近赤外波長領域に蛍光を示す有機分子は、バイオイメージング用蛍光プローブ、有機EL素子用蛍光材料等、応用の枠組みを超えて高い重要性を有する。バイオイメージング用蛍光プローブには多くの場合水溶性が要求される。また、生物活性を有する特定の小分子、抗体等のタンパク質にラベル化できること、さらには特定の物質や環境を検知して蛍光を発するようになる機能等、目的に応じた機能を付与できるか否かは蛍光プローブに適用するうえで重要であり、これらを満たす近赤外蛍光色素が求められている。これまでに様々な種類の蛍光色素が知られているが、現在広く用いられているシアニン色素、BODIPY色素等は、多彩な機能を付与するための構造修飾が困難であり、脂溶性も高いため、これらの蛍光色素は有効とは言えない。
【０００３】
一方、ローダミン化合物、フルオレセイン化合物等に代表されるキサンテン骨格を有する化合物は、水溶性が高く、目的に応じた機能を付与できる観点で優れており、蛍光プローブ用蛍光色素の代表格として広く用いられている。しかしながら、その吸収極大波長及び蛍光極大波長は可視光領域である点が課題である。これらキサンテン骨格を有する化合物のπ共役系を拡張することにより吸収極大波長及び蛍光極大波長を長波長化することは可能であるものの、水溶性が低下してしまう。
【０００４】
近年、キサンテン骨格の骨格環内の酸素原子をケイ素原子で置換した類縁体（ケイ素ローダミン化合物）の報告がなされており、高い水溶性を維持したまま吸収及び蛍光極大波長が長波長シフトする（吸収極大波長646nm、蛍光極大波長660nm）ことが報告されている（例えば、非特許文献１参照）。この色素は長波長発光が求められる蛍光イメージングにおいて中心的な役割を果たしているが、吸収極大波長及び蛍光極大波長のさらなる長波長化が求められている。そこで、上記のように、ケイ素ローダミン化合物のπ共役系を拡張することも知られており、例えば吸収極大波長721nm、蛍光極大波長740nmとすることもできる（例えば、非特許文献２参照）が、水溶性が低下するとともに蛍光量子収率は0.05に過ぎず蛍光強度が十分とは言えない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ACS Chem. Biol., 2011, 6, 600.
【非特許文献２】J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5029.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、近赤外波長領域（波長720nm以上）に蛍光極大波長を有する近赤外蛍光色素はいずれも蛍光量子収率が0.10未満であるのが現状である。また、水溶性を考慮すると、キサンテン骨格のπ共役系を拡張することなく吸収極大波長及び蛍光極大波長を長波長化することが好ましい。
【０００７】
このため、本発明は、多彩な機能を付与するための構造修飾が容易であり、π共役系を拡張することなく近赤外波長領域又はそれに近い領域（波長720nm以上）に蛍光極大波長を有しつつ、蛍光量子収率の高い蛍光色素を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を鑑み、鋭意検討した結果、本発明者らは、ケイ素ローダミン化合物のベンゼン環をチオフェン環に置換したシラジチエノローダミン化合物は、多彩な機能を付与するための構造修飾が容易であるとともに、π共役系を拡張することなく近赤外波長領域（波長720nm以上）に蛍光極大波長を有しつつ、蛍光量子収率が高いことを見出した。本発明は、このような知見に基づきさらに研究を重ね、完成させたものである。すなわち、本発明は以下の構成を包含する。
【０００９】
項１．一般式（1）：
【００１０】
【化１】
2018145246.tif 000002
【００１１】
［式中、R1は一般式（2A）又は（2B）：
【００１２】
【化２】
2018145246.tif 000003
【００１３】
（式中、R10は水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、置換若しくは非置換アルケニル基、置換若しくは非置換アルキニル基、又は置換若しくは非置換（ヘテロ）アリール基を示す。Arは置換若しくは非置換（複素）芳香環を示す。）
で表される基を示す。R2及びR3は同一又は異なって、水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、又は置換若しくは非置換（ヘテロ）アリール基を示す。R4及びR5は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、スルホニル基、又は置換若しくは非置換アルキル基を示す。R6、R7、R8及びR9は同一又は異なって、水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、置換若しくは非置換アルケニル基、又は置換若しくは非置換アリール基を示す。R6とR7、R8とR9は結合して隣接する窒素原子とともに環を形成してもよい。Xはアニオンを示す。］
で表される、シラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【００１４】
項２．前記一般式（1）において、R1が一般式（2A）で表される基である、項１に記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【００１５】
項３．前記一般式（1）において、R10が置換若しくは非置換アリール基である、請求項２に記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【００１６】
項４．前記一般式（1）において、R2及びR3がいずれも置換若しくは非置換アルキル基である、項１〜３のいずれかに記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【００１７】
項５．前記一般式（1）において、R4及びR5がいずれも水素原子である、項１〜４のいずれかに記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【００１８】
項６．前記一般式（1）において、R6、R7、R8及びR9がいずれも置換若しくは非置換アルキル基であるか、R6とR7、R8とR9が結合して隣接する窒素原子とともに環を形成している、項１〜５のいずれかに記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【００１９】
項７．720〜850 nmに蛍光極大波長を有し、蛍光量子収率が0.10以上である、項１〜６のいずれかに記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物。
【００２０】
項８．項１〜７のいずれかに記載のシラジチエノローダミン化合物、又はその水和物若しくは溶媒和物を含有する蛍光色素。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のシラジチエノローダミン化合物は、ケイ素ローダミン化合物のベンゼン環部位をチオフェン骨格に置き換えることで、近赤外波長領域又はそれに近い領域に吸収極大及び蛍光極大を有し、且つ、高い蛍光量子収率を有する。しかも、要求特性に応じて、多彩な機能を付与するための構造修飾が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例1の化合物1a及び実施例2の化合物1bの紫外可視近赤外吸光スペクトル及び蛍光スペクトルである。
【図２】実施例2の化合物1bを用いて染色したHeLa細胞の(a) 蛍光顕微鏡像、(b) 明視野像、(c) 蛍光顕微鏡像と明視野像の重ね合わせである。
【図３】MitoTracker（登録商標）Green FMと化合物1bとを用いて共染色したHeLa細胞の蛍光顕微鏡像である。(a) 化合物1bの蛍光顕微鏡像。(b) MitoTracker（登録商標）Green FMの蛍光顕微鏡像。(c) 両者の重ね合わせ。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本明細書において、「（ヘテロ）アリール基」はアリール基又はヘテロアリール基を意味する。「（複素）芳香環」は芳香環又は複素芳香環を意味する。「含有」は、「含む（comprise）」、「実質的にのみからなる（consist essentially of）」、及び「のみからなる（consist of）」のいずれも包含する概念である。
【００２４】
本明細書において、アミド基としては、ジメチルアミド基、ジエチルアミド基、アセトアミド基等が挙げられる。また、エステル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等が挙げられる。
【００２５】
1．シラジチエノローダミン化合物
本発明のシラジチエノローダミン化合物は、一般式（1）：
【００２６】
【化３】
2018145246.tif 000004
【００２７】
［式中、R1は一般式（2A）又は（2B）：
【００２８】
【化４】
2018145246.tif 000005
【００２９】
（式中、R10は水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、置換若しくは非置換アルケニル基、置換若しくは非置換アルキニル基、又は置換若しくは非置換（ヘテロ）アリール基を示す。Arは置換若しくは非置換（複素）芳香環を示す。）
で表される基を示す。R2及びR3は同一又は異なって、水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、又は置換若しくは非置換（ヘテロ）アリール基を示す。R4及びR5は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、スルホニル基、又は置換若しくは非置換アルキル基を示す。R6、R7、R8及びR9は同一又は異なって、水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、置換若しくは非置換アルケニル基、又は置換若しくは非置換アリール基を示す。R6とR7、R8とR9は結合して隣接する窒素原子とともに環を形成してもよい。Xはアニオンを示す。］
で表される化合物である。この一般式（1）で表されるシラジチエノローダミン化合物は、文献未記載の新規化合物である。
【００３０】
一般式（1）において、R1は、一般式（2A）又は（2B）：
【００３１】
【化５】
2018145246.tif 000006
【００３２】
［式中、R10は水素原子、置換若しくは非置換アルキル基、置換若しくは非置換アルケニル基、置換若しくは非置換アルキニル基、又は置換若しくは非置換（ヘテロ）アリール基を示す。Arは置換若しくは非置換（複素）芳香環を示す。］
で表される基である。
【００３３】
R10で示されるアルキル基としては、直鎖アルキル基及び分岐鎖アルキル基のいずれも採用できる。直鎖アルキル基としては、炭素数1〜6（特に1〜4）の直鎖アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基等が挙げられる。分岐鎖アルキル基としては、炭素数3〜6（特に3〜5）の分岐鎖アルキル基が好ましく、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、ネオペンチル基、イソヘキシル基、3-メチルペンチル基等が挙げられる。
【００３４】
R10で示されるアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基、後述のハロゲン原子、後述のアルケニル基、後述のアルキニル基、後述のアリール基、後述のヘテロアリール基、カルボキシ基、アミド基、エステル基等が挙げられる。置換基を有する場合の数は、特に制限されず、1〜6個が好ましく、1〜3個がより好ましい。
【００３５】
R10で示されるアルケニル基としては、炭素数2〜6（特に2〜4）のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基等が挙げられる。
【００３６】
R10で示されるアルケニル基が有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基、後述のハロゲン原子、上記アルキル基、上記アルケニル基、後述のアルキニル基、後述のアリール基、後述のヘテロアリール基、カルボキシ基、アミド基、エステル基等が挙げられる。置換基を有する場合の数は、特に制限されず、1〜6個が好ましく、1〜3個がより好ましい。
【００３７】
R10で示されるアルキニル基としては、炭素数2〜6（特に2〜4）のアルキニル基が好ましく、例えば、エチニル基、1-プロピニル基、プロパルギル基、1-ブチニル基、2-ブチニル基等が挙げられる。
【００３８】
R10で示されるアルキニル基が有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基、後述のハロゲン原子、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、後述のアリール基、後述のヘテロアリール基、カルボキシ基、アミド基、エステル基等が挙げられる。置換基を有する場合の数は、特に制限されず、1〜6個が好ましく、1〜3個がより好ましい。
【００３９】
R10で示されるアリール基としては、単環アリール（フェニル基）基及び多環アリール基のいずれも採用することができ、例えば、フェニル基、オリゴアリール基（ナフチル基、アントリル基等）、フェナンスレニル基、フルオレニル基、ピレニル基、トリフェニレニル基、ビフェニル基等が挙げられる。
【００４０】
R10で示されるアリール基が有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基、後述のハロゲン原子、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アリール基、後述のヘテロアリール基、カルボキシ基、アミド基、エステル基等が挙げられる。置換基を有する場合の数は、特に制限されず、1〜6個が好ましく、1〜3個がより好ましい。
【００４１】
R10で示されるヘテロアリール基としては、例えば、チエニル基、フリル基、ピリジル基等が挙げられる。
【００４２】
R10で示されるヘテロアリール基が有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基、後述のハロゲン原子、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アリール基、上記ヘテロアリール基、カルボキシ基、アミド基、エステル基等が挙げられる。置換基を有する場合の数は、特に制限されず、1〜6個が好ましく、1〜3個がより好ましい。
【００４３】
なかでも、R10としては、より高い蛍光量子収率を有し、バイオイメージングの際により認識しやすくする観点から、置換若しくは非置換アリール基が好ましく、置換若しくは非置換単環アリール基（置換若しくは非置換フェニル基）がより好ましく、オルト位に置換基を有する単環アリール基（オルト位に置換基を有するフェニル基）がさらに好ましく、o-トリル基、2,6-ジメトキシフェニル基等が特に好ましい。なお、中性領域における水に対する安定性の観点からは、より嵩高い基とすることが好ましい。
【００４４】
Arで示される芳香環としては、単環芳香族炭化水素環（ベンゼン環）及び多環芳香族炭化水素環のいずれも採用でき、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、ピレン環、トリフェニレン環等が挙げられる。
【００４５】
Arで示される芳香環が有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基、後述のハロゲン原子、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アリール基、上記ヘテロアリール基、カルボキシ基、アミド基、エステル基等が挙げられる。置換基を有する場合の数は、特に制限されず、1〜6個が好ましく、1〜3個がより好ましい。
【００４６】
Arで示される複素芳香環としては、例えば、チオフェン環、フラン環、ピリジン環等が挙げられる。
【００４７】
Arで示される複素芳香環が有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基、後述のハロゲン原子、上記アルキル基、上記アルケニル基、上記アルキニル基、上記アリール基、上記ヘテロアリール基、カルボキシ基、アミド基、エステル基等が挙げられる。置換基を有する場合の数は、特に制限されず、1〜6個が好ましく、1〜3個がより好ましい。
【００４８】
なかでも、Arとしては、より高い蛍光量子収率を有し、バイオイメージングの際により認識しやすくする観点から、置換若しくは非置換芳香族炭化水素環が好ましく、置換若しくは非置換単環芳香族炭化水素環（置換若しくは非置換ベンゼン環）がより好ましい。
【００４９】
これらのなかでも、R1としては、合成がより容易である観点から、一般式（2A）で表される基が好ましい。なお、R1が一般式（2B）で表される基である場合には、開環及び閉環による蛍光特性のスイッチング（on/off）機能が現れることが期待される。
【００５０】
R2及びR3で示されるアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基としては、上記したものを採用できる。置換基の種類及び数も同様である。
【００５１】
このR2及びR3の種類によっては、電子構造の微調整や物理特性（溶解性、細胞透過性等）の調整を行うことも可能である。特に、合成上の観点から、置換若しくは非置換アルキル基が好ましく、置換若しくは非置換メチル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。
【００５２】
上記一般式（1）において、R4及びR5で示されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、耐光性をより高くする観点から、フッ素原子が好ましい。
【００５３】
一般式（1）において、R4及びR5で示されるスルホニル基としては、スルホ基（-SO3Hで表される基）のみならず、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、フェニルスルホニル基、p-トルエンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基等も挙げられる。
【００５４】
一般式（1）において、R4及びR5で示されるアルキル基としては、上記したものを採用できる。置換基の種類及び数も同様である。
【００５５】
これらのなかでも、R4及びR5としては、合成がより容易である観点からは水素原子が好ましく、耐光性の観点からはハロゲン原子が好ましく、フッ素原子が好ましい。
【００５６】
一般式（1）において、R6、R7、R8及びR9で示されるアルキル基、アルケニル基及びアリール基としては、上記したものを採用できる。置換基の種類及び数も同様である。
【００５７】
なお、R6とR7、R8とR9は結合して隣接する窒素原子とともに環を形成してもよい。この場合、NR6R7及びNR8R9で構成される環としては、
【００５８】
【化６】
2018145246.tif 000007
【００５９】
等が挙げられる。
【００６０】
これらのなかでも、R6、R7、R8及びR9としては、合成しやすいとともに、カチオン化させやすく、吸収極大波長及び蛍光極大波長をより長波長にしやすいうえに蛍光量子収率も向上させやすい観点から、置換若しくは非置換アルキル基であるか、R6とR7、R8とR9が結合して隣接する窒素原子とともに環を形成していることが好ましい。なお、R6とR7、R8とR9をアルキル基とした場合、R6とR7、R8とR9が水素原子の場合と比較しても、吸収極大波長及び蛍光極大波長をさらに長波長とすることができる。また、ケイ素ローダミン化合物においては、両末端のアミノ基を環状アミノ基とすれば蛍光量子収率が向上することが知られている（Nat. Methods, 2015, 12, 244.）ため、本発明においても、蛍光量子収率を特に向上させる観点からはR6とR7、R8とR9が結合して隣接する窒素原子とともに環を形成していることがより好ましい。
【００６１】
一般式（1）において、Xで示されるアニオンとしては、例えば、ハロゲンイオン（フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等）、シアン化物イオン、酢酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン等が挙げられる。
【００６２】
このような条件を満たす本発明のシラジチエノローダミン化合物としては、合成がより容易であるとともに、耐光性及び水溶性がより高く、より高い蛍光量子収率を有し、吸収極大波長及び蛍光極大波長をより高くしやすく、バイオイメージングの際により認識しやすくする観点から、一般式（1A）：
【００６３】
【化７】
2018145246.tif 000008
【００６４】
［式中、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10及びXは前記に同じである。］
で表されるシラジチエノローダミン化合物が好ましい。
【００６５】
このような本発明のシラジチエノローダミン化合物としては、例えば、
【００６６】
【化８】
2018145246.tif 000009
【００６７】
等が挙げられる。
【００６８】
なお、本発明のシラジチエノローダミン化合物は、吸収極大波長が好ましくは650〜800nm、より好ましくは680〜750nmに有することができ、蛍光極大波長を720〜850nm、より好ましくは730〜800nmに有することができるとともに、蛍光量子収率を0.10以上（特に0.10〜0.20、さらには0.12〜0.18）とすることが可能である。このため、従来の蛍光色素では蛍光極大波長を720nm以上とした場合は蛍光量子収率が0.10未満のものしか存在しないのと比較して、長波長領域における蛍光強度を飛躍的に向上させることができる。このため、バイオイメージング用蛍光プローブ、有機EL素子用蛍光材料等の用途に有用である。
【００６９】
なお、本発明のシラジチエノローダミン化合物は、水和物又は溶媒和物として存在する場合もあるが、これらの物質はいずれも本発明の範囲に包含される。
【００７０】
2．シラジチエノローダミン化合物の製造方法
本発明のシラジチエノローダミン化合物は、特に制限されず、様々な方法で合成することが可能である。例えば、R1が一般式（2A）で表される基である本発明のシラジチエノローダミン化合物（1A）は、以下の反応式1：
【００７１】
【化９】
2018145246.tif 000010
【００７２】
［式中、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及びR10は前記に同じである。X1及びX2は同一又は異なって、ハロゲン原子を示す。］
にしたがって合成することができる。
【００７３】
反応式1において、X1及びX2で示されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、収率の観点から、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が好ましく、臭素原子がより好ましい。
【００７４】
（2−1）環化反応（化合物（2）→化合物（3））
本工程では、例えば、有機溶媒中で、上記反応式1における化合物（2）と、有機リチウム化合物とを反応させた後に、有機ケイ素化合物を添加することにより、所望の環化反応を進行させることができる。
【００７５】
なお、上記反応式1における化合物（2）は、公知又は市販の化合物を用いることもでき、合成することもできる。合成する場合は、既報（Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 8990.）にしたがって合成することができる。
【００７６】
有機リチウム化合物としては、特に制限はなく、公知のものが採用でき、例えば、エチルリチウム、n-プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、n-ペンチルリチウム、n-ヘキシルリチウム等のアルキルリチウム；シクロヘキシルリチウム等のシクロアルキルリチウム；フェニルリチウム等のアリールリチウム等が挙げられる。これらのうち、本工程では、収率、合成の容易さの観点から、アルキルリチウムが好ましく、n-ブチルリチウムがより好ましい。これら有機リチウム化合物は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。上記有機リチウム化合物の使用量は、特に制限はなく、収率、合成の容易さ等の観点から、化合物（2）1モルに対して、1.0〜10.0モルが好ましく、1.5〜5.0モルが好ましい。
【００７７】
有機ケイ素化合物としては、本工程で化合物（3）が得られれば特に制限はなく、公知のものが採用できる。ただし、-SiR2R3-で表される基を導入することから、R2及びR3を有するジハロゲン化ケイ素化合物を使用することが好ましく、例えば、ジクロロシラン、ジブロモシラン、ジクロロジメチルシラン、ジブロモジメチルシラン、ジクロロジフェニルシラン、ジブロモジフェニルシラン等が挙げられる。これら有機ケイ素化合物は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。上記有機ケイ素化合物の使用量は、特に制限はなく、収率、合成の容易さ等の観点から、化合物（2）1モルに対して、有機ケイ素化合物を0.2〜3.0モルが好ましく、0.5〜2.0モルがより好ましい。
【００７８】
本工程において使用され得る有機溶媒としては、公知のものを採用することができ、本工程では、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル化合物が好ましい。また、反応条件は、反応が十分に進行する程度が好ましく、例えば、反応雰囲気は不活性ガス雰囲気（窒素ガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気等）が好ましい。反応温度は、加熱下、常温下及び冷却下のいずれでも行うことができ、通常、有機リチウム化合物との反応は-150〜0℃（特に-100〜-50℃）で行い、有機ケイ素化合物との反応は-50〜100℃（特に0〜50℃）で行うことが好ましい。反応時間は反応が十分に進行する時間とすることが好ましく、5分〜36時間、特に10分〜24時間が好ましい。
【００７９】
反応終了後は、必要に応じて常法にしたがって精製処理をすることもできる。また、精製処理を施さずに次の工程を行うこともできる。
【００８０】
（2−2）化合物（3）→化合物（4）
本工程では、化合物（3）を有機リチウム化合物と反応させた後に、求電子性ハロゲン化剤と反応させ、次いで、酸を添加することで、化合物（4）を得ることができる。
【００８１】
有機リチウム化合物としては、例えば、エチルリチウム、n-プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、ペンチルリチウム、ヘキシルリチウム等のアルキルリチウム；シクロヘキシルリチウム等のシクロアルキルリチウム；フェニルリチウム等のアリールリチウム等；リチウムジエチルアミド、リチウムn-プロピルアミド、リチウムジn-プロピルアミド、リチウムイソプロピルアミド、リチウムジイソプロピルアミド（LDA）、リチウムn-ブチルアミド、リチウムジn-ブチルアミド、リチウムビストリメチルシリルアミド等のリチウムアルキルアミド等の1種又は2種以上が挙げられる。これらのうち、本工程では、合成の容易さ、収率の観点から、リチウムアルキルアミドが好ましく、リチウムジイソプロピルアミドがより好ましい。有機リチウム化合物の使用量は、通常、化合物（3）1モルに対して、1〜10モルが好ましく、2〜5モルがより好ましい。
【００８２】
求電子性ハロゲン化剤としては、例えば、ヨウ素（I2）、臭素（Br2）、一塩化ヨウ素（ICl）、N-ヨードスクシンイミド（NIS）、N-ブロモスクシンイミド（NBS）、1,2-ジヨードエタン（ICH2CH2I）、1,2-ジブロモエタン（BrCH2CH2Br）、1,2-ジブロモ-1,1,2,2-テトラクロロエタン（BrCl2CCCl2Br）等の1種又は2種以上が挙げられる。求電子性ハロゲン化剤の使用量は、通常、化合物（3）1モルに対して、1〜10モルが好ましく、2〜5モルがより好ましい。
【００８３】
酸としては、例えば、塩化水素（塩酸）、硫酸、過酸化水素、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸（TFA）、無水トリフルオロ酢酸、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体、トリフルオロメタンスルホン酸等が挙げられる。酸の使用量は、合成の容易さ、収率等の観点から、化合物（3）1モルに対して、0.2〜3.0モルが好ましく、0.5〜1.5モルがより好ましい。酸が液体である場合は過剰量、例えば溶媒量とすることも可能である。
【００８４】
反応は通常反応溶媒の存在下で行うことができる。使用できる反応溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン（THF）、1,4-ジオキサン、ジメトキシエタン（DME）、ジグライム、シクロペンチルメチルエーテル（CPME）、tert-ブチルメチルエーテル（TBME）、アニソール等のエーテル；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられ、合成の容易さ、収率等の観点から、エーテルが好ましく、テトラヒドロフランがより好ましい。なお、上記した酸を反応溶媒として使用することもできる。これらの反応溶媒は単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。
【００８５】
反応雰囲気は、通常、不活性ガス雰囲気（アルゴンガス雰囲気、窒素ガス雰囲気等）を採用し得る。反応温度は、加熱下、常温下及び冷却下のいずれでも行うことができ、通常、有機リチウム化合物との反応は-150〜0℃（特に-100〜-50℃）で行い、求電子性ハロゲン化剤との反応は-50〜100℃（特に0〜50℃）で行うことが好ましい。反応時間は反応が十分に進行する時間とすることが好ましく、5分〜36時間、特に10分〜24時間が好ましい。
【００８６】
反応終了後は、必要に応じて常法にしたがって精製処理をすることもできる。また、精製処理を施さずに次の工程を行うこともできる。
【００８７】
（2−3）化合物（4）→化合物（6）
本工程では、化合物（4）と、一般式（5）：
【００８８】
【化１０】
2018145246.tif 000011
【００８９】
［式中、R6及びR7は前記に同じである。］
で表される化合物とを、パラジウム触媒の存在下で反応させることで、化合物（6）を得ることができる。
【００９０】
化合物（5）の使用量は、通常、化合物（4）1モルに対して、1.5〜5モル、特に2〜3モル使用することが好ましい。
【００９１】
パラジウム触媒としては、例えば、酢酸パラジウム（Pd(OAc)2）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（0）（Pd(PPh3)4）、トリフルオロ酢酸パラジウム、塩化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（0）（Pd2(dba)3）等が挙げられ、本工程では、合成の容易さ、収率等の観点から、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（0）（Pd2(dba)3）が好ましい。パラジウム触媒は、溶媒和物を使用することもできる。また、パラジウム触媒は1種単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。パラジウム触媒の使用量は、通常、化合物（4）1モルに対して、0.02〜0.5モルが好ましく、0.05〜0.2モルがより好ましい。
【００９２】
本工程では、必要に応じて配位子化合物を使用することもできる。使用できる配位子化合物としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリメトキシホスフィン、トリエチルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリ(tert-ブチル)ホスフィン、トリ(n-ブチル)ホスフィン、トリイソプロポキシホスフィン、トリシクロペンチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、2,2’-ビピリジル、ジフェニルホスフィノメタン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,5-ビス(ジフェニルホスフィノ)ペンタン、1,5-シクロオクタジエン、2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフチル（BINAP）、4,5-ビス(ジフェニルホスフィノ)-9,9-ジメチルキサンテン（XantPhos）等の1種又は2種以上が挙げられる。なかでも、本工程では、収率及び合成の容易さの観点から、4,5-ビス(ジフェニルホスフィノ)-9,9-ジメチルキサンテン（XantPhos）が好ましい。配位子化合物の使用量は、通常、パラジウム触媒1モルに対して、0.5〜5.0モルが好ましく、1.0〜3.0モルがより好ましい。
【００９３】
本工程では、必要に応じて、塩基を使用することもできる。塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属炭酸塩；リン酸ナトリウム、リン酸カリウム等のアルカリ金属リン酸塩；ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウムtert-ブトキシド、カリウムtert-ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド等が挙げられ、本工程では、収率及び合成の容易さの観点から、アルカリ金属アルコキシドが好ましく、ナトリウムtert-ブトキシドが好ましい。塩基を使用する場合の使用量は、合成の容易さ、収率等の観点から、化合物（4）1モルに対して、1.0〜5.0モルが好ましく、1.5〜3.0モルがより好ましい。  反応は通常反応溶媒の存在下で行うことができる。使用できる反応溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン（THF）、1,4−ジオキサン、ジメトキシエタン（DME）、ジグライム、シクロペンチルメチルエーテル（CPME）、tert−ブチルメチルエーテル（TBME）、アニソール等のエーテル；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；アセトニトリル等のニトリル系溶媒；ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒等が挙げられ、合成の容易さ、収率等の観点から、芳香族炭化水素が好ましく、トルエンがより好ましい。これらの反応溶媒は単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。
【００９４】
反応雰囲気は、通常、不活性ガス雰囲気（アルゴンガス雰囲気、窒素ガス雰囲気等）を採用し得る。反応温度は、加熱下、常温下及び冷却下のいずれでも行うことができ、通常、0〜150℃（特に50〜100℃）で行うことが好ましい。反応時間は反応が十分に進行する時間とすることが好ましく、5分〜36時間、特に10分〜24時間が好ましい。
【００９５】
反応終了後は、必要に応じて常法にしたがって精製処理をすることもできる。また、精製処理を施さずに次の工程を行うこともできる。
【００９６】
（2−4）化合物（6）→化合物（1A）
本工程では、化合物（6）と有機金属求核剤（グリニャール試薬、有機リチウム化合物等）及び酸試薬とを反応させることで、本発明のシラジチエノローダミン化合物（1A）を得ることができる。この際、酸試薬中に含まれるアニオンが、本発明のシラジチエノローダミン化合物（1A）のアニオンXを構成する。
【００９７】
グリニャール試薬としては、本発明のジチエノホスホリン化合物（1A）において所望のR10を導入できるものが好ましく、R10MgX3（R10は前記に同じである。X3はハロゲン原子を示す。）で表される有機マグネシウム化合物が好ましい。
【００９８】
X3で示されるハロゲン原子としては、上記したものを採用できる。好ましい具体例も同様である。
【００９９】
このような条件を満たすグリニャール試薬としては、例えば、
【０１００】
【化１１】
2018145246.tif 000012
【０１０１】
等が挙げられる。
【０１０２】
有機リチウム化合物としては、本発明のシラジチエノローダミン化合物（1A）において所望のR10を導入できるものが好ましく、R10Li（R10は前記に同じである。）で表される有機リチウム化合物が好ましい。
【０１０３】
このような条件を満たす有機リチウム化合物としては、例えば、
【０１０４】
【化１２】
2018145246.tif 000013
【０１０５】
等が挙げられる。
【０１０６】
有機金属求核剤の使用量は、収率等の観点から、化合物（6）1モルに対して、1〜30モル（特に2〜15モル）使用することが好ましい。
【０１０７】
酸試薬としては、例えば、塩化水素（塩酸）、硫酸、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸（TFA）、無水トリフルオロ酢酸、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体、トリフルオロメタンスルホン酸等を使用することができる。酸試薬の使用量は、合成の容易さ、収率等の観点から、化合物（6）1モルに対して、0.2〜3.0モルが好ましく、0.5〜1.5モルがより好ましい。酸試薬が液体である場合は過剰量、例えば溶媒量とすることも可能である。
【０１０８】
反応は通常反応溶媒の存在下で行うことができる。使用できる反応溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン（THF）、1,4-ジオキサン、ジメトキシエタン（DME）、ジグライム、シクロペンチルメチルエーテル（CPME）、tert-ブチルメチルエーテル（TBME）、アニソール等のエーテル；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられ、合成の容易さ、収率等の観点から、エーテルが好ましく、シクロペンチルメチルエーテル（CPME）がより好ましい。なお、上記した酸試薬を反応溶媒として使用することもできる。これらの反応溶媒は単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。
【０１０９】
反応雰囲気は、通常、不活性ガス雰囲気（アルゴンガス雰囲気、窒素ガス雰囲気等）を採用し得る。反応温度は、加熱下、常温下及び冷却下のいずれでも行うことができ、通常、-50〜150℃（特に0〜100℃）で行うことが好ましい。反応時間は反応が十分に進行する時間とすることが好ましく、5分〜36時間、特に10分〜24時間が好ましい。
【０１１０】
反応終了後は、必要に応じて常法にしたがって精製し、本発明のシラジチエノローダミン化合物（1A）を得ることができる。
【０１１１】
3．蛍光色素
本発明の蛍光色素は、上記の本発明のシラジチエノローダミン化合物を含有する。
【０１１２】
本発明の蛍光色素は、ローダミン色素のベンゼン環部位をチオフェン骨格に置き換えるとともに、骨格内酸素原子をケイ素含有基に置き換えたため、吸収極大波長が好ましくは650〜800nm、より好ましくは680〜750nmに有することができ、蛍光極大波長を720〜850nm、より好ましくは730〜800nmに有することができるとともに、蛍光量子収率を0.10以上（特に0.10〜0.20、さらには0.12〜0.18）としつつ、耐光性にも優れることが可能である。このため、従来の蛍光色素では蛍光極大波長を720nm以上とした場合は蛍光量子収率が0.10未満のものしか存在しないのと比較して、長波長領域における蛍光強度を飛躍的に向上させることができる。しかも、要求特性に応じて、R1に所望の基を導入することが可能である。このため、本発明の蛍光色素は、バイオイメージング用蛍光プローブ、有機EL素子用蛍光材料等の用途に特に有用である。特に、本発明のシラジチエノローダミン化合物は、吸収極大波長及び蛍光極大波長を高い波長に有しつつも、高波長領域に吸収極大波長及び蛍光極大波長を有する従来の蛍光色素にはなかった高い蛍光量子収率を有することができ、耐光性にも優れるため、バイオイメージングがしやすいとともに、バイオイメージングに必要な蛍光色素濃度を低く抑えることができ、生体へのダメージを大幅に低減でき、生体深部の観測を長時間にわたって行うことが可能である。
【０１１３】
本発明の蛍光色素をバイオイメージング用途に使用する場合、有機溶媒中に溶解させて溶液とすることが好ましく、本発明のシラジチエノローダミン化合物の含有量は、1×10-8〜1×10-4mol/Lが好ましく、1×10-7〜1×10-5mol/Lがより好ましい。このように、本発明では、従来の蛍光色素と比較し、シラジチエノローダミン化合物の含有量を低く抑えることができる。
【０１１４】
本発明の蛍光色素（シラジチエノローダミン化合物）を溶液とする場合、使用し得る有機溶媒としては、特に制限はなく、極性溶媒及び非極性溶媒のいずれも使用できる。
【０１１５】
極性溶媒としては、例えば、エーテル化合物（テトラヒドロフラン、アニソール、1,4-ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル等）、アルコール（メタノール、エタノール、アリルアルコール等）、エステル化合物（酢酸エチル等）、ケトン（アセトン等）、ハロゲン化炭化水素（ジクロロメタン、クロロホルム）、ジメチルスルホキシド、アミド系溶媒（N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、N-メチルピロリドン等）等が挙げられる。
【０１１６】
非極性溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等の脂肪族有機溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族溶媒等が挙げられる。
【０１１７】
溶液とする場合、吸収極大波長及び蛍光極大波長を高くしつつも、生理的条件下でもより十分に高い蛍光量子収率としつつ、耐光性にも優れ、細胞中に投入する観点から、pHは3〜12程度が好ましい。本発明の細胞検出剤のpHを調整するために、緩衝剤（ヘペス緩衝剤、トリス緩衝剤、トリシン−水酸化ナトリウム緩衝剤、リン酸系緩衝剤、リン酸緩衝生理食塩水等）等を使用することもできる。
【実施例】
【０１１８】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらのみに限定されるものではない。
【０１１９】
一般操作
1H NMR、13C{1H} NMR及び29Si{1H} NMRスペクトルは核磁気共鳴装置JEOL AL-400 spectrometerを用いて測定した。化学シフト値はppmで表記し、溶媒には重クロロホルム、重ベンゼン、重ジクロロメタン及び重メタノールを用いた。1H NMR においては、内部標準として溶媒の残存プロトン由来のシグナルを用い、重クロロホルムをδ7.26ppm、重ベンゼンをδ7.16ppm、重ジクロロメタンをδ5.32ppm、重メタノールをδ3.31ppmに設定した。13C NMRにおいては、重溶媒を内部標準として用い、重クロロホルムをδ77.16ppm、重ジクロロメタンをδ5.32ppm、重メタノールをδ3.31ppmに設定した。29Si NMRにおいては、外部標準としてSi(CH3)4（δ0.00ppm）を用いた。高分解能質量分析スペクトルは、Exactive（Thermo Fisher Scientific）を用いて測定し、イオン化法にはESI法を用いた。薄層クロマトグラフィーにはsilica gel 60 F254を厚さ0.25mmで塗布したTLC板（Merck）を用いた。カラムクロマトグラフィーには、富士シリシア化学silica gel又はAluminium oxide 90 active basic（Merck）を用いた。分取リサイクルGPCには、JAIGEL 1H及び2Hを備えたLC-918（日本分析工業）を用いた。高速液体クロマトグラフィー（HPLC）にはYMC-Actus Triart C18を備えたLC-force/R (YMC)を用いた。脱水溶媒には、特に記述のない限り、市販の無水溶媒（関東化学）を有機溶媒精製装置（ニッコー・ハンセン）を用いて精製したものを使用した。2,2-ビス(3-ブロモ-2-チエニル)-1,3-ジオキソランは文献（X. He, J. B. Lin, W. H. Kan, T. Baumgartner Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 8990.）に従って合成した。反応は特に記述のない限り、窒素雰囲気下で行った。
【０１２０】
紫外可視吸収スペクトルは、UV-3600（島津製作所）を用いて測定した。測定には1cm角の石英セルを用い、試料溶液は約10-5Mに調製したものを用いた。蛍光スペクトルの測定には、Fluorolog FL3-11（堀場製作所）を用いた。絶対蛍光量子収率の測定には、Quantaurus-QY C10027（浜松ホトニクス）を用いた。
【０１２１】
［実施例］
以下の合成法に沿って、シラジチエノローダミン化合物を合成した。
【０１２２】
【化１３】
2018145246.tif 000014
【０１２３】
［式中、n-BuLiはn-ブチルリチウムを示す。Meはメチル基を示す。LDAはリチウムジイソプロピルアミドを示す。Pd2(dba)3・CHCl3はトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（0）クロロホルム付加物を示す。XantPhosは4,5-ビス(ジフェニルホスフィノ)-9,9-ジメチルキサンテンを示す。NaOtBuはナトリウムtert-ブトキシドを示す。Etはエチル基を示す。TFAはトリフルオロ酢酸を示す。以下同様である。］
【０１２４】
合成例1：化合物9
【０１２５】
【化１４】
2018145246.tif 000015
【０１２６】
2,2-ビス(3-ブロモ-2-チエニル)-1,3-ジオキソラン（1.00g, 2.53mmol）のジエチルエーテル/THF混合溶液（3/1, 84.0mL）に対し、n-ブチルリチウム（n-BuLi; 1.60M, 3.17mL, 5.06mmol）を-78℃下で10分間かけて滴下した。続いて、ジクロロジメチルシラン（Me2SiCl2; 0.365mL, 3.03mmol）のTHF（3.40mL）溶液を3時間かけて滴下し、一晩かけて徐々に室温まで昇温した。溶媒を減圧下で留去した後、固体をジエチルエーテル（Et2O; 10mL）、H2O（10mL）に溶解させた。これをジエチルエーテル（Et2O; 20mL）で3回抽出した後、有機層を飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで脱水、濾過し、減圧下で溶媒を留去した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィー（PSQ100B, ヘキサン/酢酸エチル= 10/1）で分離し（Rf= 0.39）、得られた画分を分取リサイクルGPC（CHCl3）を用いて精製し、0.434gの化合物9を白色固体として得た（1.47mmol, 58% yield）。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 0.46 (s, 6H), 4.35 (s, 4H), 7.15 (d, J = 4.8 Hz, 2H), 7.40 (d, J = 4.8 Hz, 2H). 13C{1H} NMR (CDCl3, 100 MHz): δ -1.15, 66.31, 104.97, 126.15, 130.64, 137.56, 153.76. 29Si NMR (CDCl3, 79 MHz): δ -22.29. HRMS (ESI): Calcd for C13H15O2S2Si: 295.0277 ([M+H]+). Obsd. 295.0277 ([M+H]+)。
【０１２７】
合成例2：化合物10
【０１２８】
【化１５】
2018145246.tif 000016
【０１２９】
ジイソプロピルアミン（0.70mL, 5.00mmol）のTHF（1.21mL）溶液に対し、n-ブチルリチウム（n-BuLi; 1.63M, 3.08mL, 5.02mmol）を-78℃下で5分間かけて滴下した。反応溶液を-78℃で30分間撹拌した後、15分間0℃にし、その後-78℃に戻した。このようにして調製したリチウムジイソプロピルアミド（LDA）を化合物9（0.500g, 1.70mmol）のTHF（15mL）溶液に-78℃下で10分間かけて滴下した。2時間-78℃に保ちながら撹拌した後に、C2Cl4Br2（1.22g, 3.74mmol）のTHF（2.0mL）溶液に5分間かけて滴下した。一晩かけて徐々に室温まで昇温した後、5%HCl水溶液を加え5時間撹拌した。反応溶液をCH2Cl2 10mLで3回抽出した後、有機層を飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで脱水、濾過し、減圧下で溶媒を留去した。得られた粗生成物を吸着カラムクロマトグラフィー（PSQ100B, ヘキサン/CHCl3= 3/1）で分離し（Rf= 0.30）、0.611gの化合物10を淡黄色固体として得た（1.50mmol, 88% yield）。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 0.47 (s, 6H), 7.24 (s, 2H). 13C{1H} NMR (CDCl3, 100 MHz): δ -1.93, 124.19, 135.09, 147.39, 150.48, 174.31. 29Si NMR (CDCl3, 79 MHz): δ -22.14. HRMS (ESI): Calcd for C11H9Br2OS2Si: 406.8225 ([M+H]+). Obsd. 406.8192 ([M+H]+)。
【０１３０】
合成例3：化合物5a
【０１３１】
【化１６】
2018145246.tif 000017
【０１３２】
トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（0）（Pd2(dba)3; 0.06当量, 0.0735-0.0739mmol）と4,5-ビス(ジフェニルホスフィノ)-9,9-ジメチルキサンテン（Xantphos; 0.1当量, 0.122-0.124mmol）に脱水、脱気したトルエン1mLを加え、窒素雰囲気下で10分間撹拌した。この懸濁液を化合物10（500mg, 1.22mmol）、ナトリウムtert-ブトキシド（NaOtBu; 2.8当量, 3.43-3.44mmol）、アミン（4.0当量, 4.90-5.03mmol）のトルエン（1mL）溶液に加え、トルエン8mLで洗浄した。その後、オイルバスを75℃に設定し加熱し始めた。18時間の加熱の後、室温まで下げて、反応溶液をCH2Cl215mLで3回抽出した後、有機層を飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで脱水、濾過し、減圧下で溶媒を留去した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィー（Aluminium oxide 90 active basic, ヘキサン/CH2Cl2= 2/3, 1%トリエチルアミン添加）で分離し（Rf= 0.28）、得られた画分を分取リサイクルGPC（CHCl3, 1%トリエチルアミン添加）を用いて精製することで、化合物5aを118mgの橙色粉末として得た（0.301mmol, 25% yield）。
1H NMR (C6D6, 400 MHz): δ 0.80 (d, J = 7.0 Hz, 12H), 2.85 (q, J = 7.1 Hz, 8H), 5.91 (s, 2H). 13C{1H} NMR (CD2Cl2, 100 MHz): δ -1.50, 12.42, 47.98, 105.62, 131.71, 147.96, 164.31, 173.91. 29Si NMR (C6D6, 79 MHz): δ -24.24. HRMS (ESI): Calcd for C19H29N2OS2Si: 393.1485 ([M+H]+). Obsd. 393.1479 ([M+H]+)。
【０１３３】
合成例4：化合物5b
【０１３４】
【化１７】
2018145246.tif 000018
【０１３５】
トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（0）（Pd2(dba)3; 0.06当量, 0.0735-0.0739mmol）と4,5-ビス(ジフェニルホスフィノ)-9,9-ジメチルキサンテン（Xantphos; 0.1当量, 0.122-0.124mmol）に脱水、脱気したトルエン1mLを加え、窒素雰囲気下で10分間撹拌した。この懸濁液を化合物10（500mg, 1.22mmol）、ナトリウムtert-ブトキシド（NaOtBu; 2.8当量, 3.43-3.44mmol）、アミン（4.0当量, 4.90-5.03mmol）のトルエン（1mL）溶液に加え、トルエン8mLで洗浄した。その後、オイルバスを75℃に設定し加熱し始めた。18時間の加熱の後、室温まで下げて、反応溶液をCH2Cl215mLで3回抽出した後、有機層を飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで脱水、濾過し、減圧下で溶媒を留去した。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィー（Aluminium oxide 90 active basic, ヘキサン/CH2Cl2= 2/3, 1%トリエチルアミン添加）で分離し（Rf= 0.28）、得られた画分を分取リサイクルGPC（CHCl3, 1%トリエチルアミン添加）を用いて精製することで、化合物5bを225mgの橙色粉末として得た（0.625mmol, 51% yield）。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 0.37 (s, 6H), 2.45 (quint., J = 7.3 Hz, 4H), 4.03 (t, J = 7.2 Hz, 8H), 5.86 (s, 2H). 13C{1H} NMR (CD2Cl2, 100 MHz): δ -1.62, 17.70, 55.76, 61.99, 103.62, 107.20, 147.87, 181.58. 29Si NMR (CD2Cl2, 79 MHz): δ -23.11. HRMS (ESI): Calcd for C17H21N2OS2Si: 361.0859 ([M+H]+). Obsd. 361.0857 ([M+H]+)。
【０１３６】
実施例1：化合物1a
【０１３７】
【化１８】
2018145246.tif 000019
【０１３８】
2-ブロモトルエン（0.10mL, 0.830mmol）のシクロペンチルメチルエーテル（CPME; 5.0mL）溶液に対し、sec-ブチルリチウム（sec-BuLi; 1.00M, 0.830mL, 0.830mmol）を-78℃下で5分間かけて滴下し化合物11（2-メチルフェニルリチウム）の溶液を得た。続いて化合物11（50.0mg, 0.127-0.140mmol）のCPME（5.0mL）溶液を-78℃下で5分間かけて滴下した。その後、70℃に設定したオイルバスで加熱し始めた。14時間後、加熱を終了し、0.1%トリフルオロ酢酸（TFA）水溶液を加え、CH2Cl2 2mLで5回抽出した。得られた有機層に対し減圧下で溶媒留去し、得られた粗生成物を逆相高速液体クロマトグラフィー（HPLC）を用いて精製することで、化合物1aを6.4mgの青色固体として得た（0.0110mmol, 8.6% yield）．
1H NMR (CD3OD, 400 MHz): δ 0.59 (s, 3H), 0.60 (s, 3H), 1.26 (t, J = 7.2 Hz, 12H), 2.28 (s, 3H), 3.58 (q, J = 7.2 Hz, 8H), 7.03 (s, 2H), 7.34-7.49 (m, 4H). 13C{1H} NMR (CD3OD, 100 MHz): δ -1.70, -1.45, 12.46, 19.46, 50.28, 120.25, 127.19, 129.91, 131.37, 131.76, 131.87, 137.16, 139.17, 149.26, 156.65, 173.80. 29Si NMR (CD3OD, 79 MHz): δ -18.83. HRMS (ESI): Calcd for C26H35N2S2Si: 467.2005 (M+). Obsd. 467.2003 (M+)。
【０１３９】
実施例2：化合物1b
【０１４０】
【化１９】
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【０１４１】
2-ブロモトルエン（0.10mL, 0.830mmol）のシクロペンチルメチルエーテル（CPME; 5.0 mL）溶液に対し、sec-ブチルリチウム（sec-BuLi; 1.00M, 0.830mL, 0.830mmol）を-78℃下で5分間かけて滴下し化合物11（2-メチルフェニルリチウム）の溶液を得た。続いて化合物11（50.0mg, 0.127-0.140mmol）のCPME（5.0mL）溶液を-78℃下で5分間かけて滴下した。その後、70℃に設定したオイルバスで加熱し始めた。14時間後、加熱を終了し、0.1%トリフルオロ酢酸（TFA）水溶液を加え、CH2Cl2 2mLで5回抽出した。得られた有機層に対し減圧下で溶媒留去し、得られた粗生成物を逆相高速液体クロマトグラフィー（HPLC）を用いて精製することで、化合物1bを19.6mgの青色固体として得た（0.0357mmol, 25% yield）。
1H NMR (CD3OD, 400 MHz): δ 0.59 (s, 3H), 0.60 (s, 3H), 1.26 (t, J = 7.2 Hz, 12H), 2.28 (s, 3H), 3.58 (q, J = 7.2 Hz, 8H), 7.03 (s, 2H), 7.34-7.49 (m, 4H). 13C{1H} NMR (CD3OD, 100 MHz): δ -1.71, -1.44, 17.81, 19.37, 56.54, 119.75, 127.15, 129.82, 131.38, 131.73, 133.28, 137.12, 139.39, 149.03, 155.89, 173.17. 29Si NMR (CD3OD, 79 MHz): δ -18.48. HRMS (ESI): Calcd for C24H27N2S2Si: 435.1379 (M+). Obsd. 435.1391 (M+)。
【０１４２】
［試験例1：光物性］
実施例2の化合物1a及び化合物1bについて、PBSバッファー水溶液（pH7.4）中に、濃度1.26×10-5Mで溶解させた試料溶液を用いて紫外可視近赤外吸光スペクトル及び蛍光スペクトルの測定を行った。この結果、化合物1aの紫外可視近赤外吸収スペクトルでは、吸収極大波長（λabs）710nm、モル吸光係数ε44800M-1cm-1であり、蛍光スペクトルでは、蛍光極大波長（λem）743nm、蛍光量子収率ΦF0.13であった。また、化合物1bの紫外可視近赤外吸収スペクトルでは、吸収極大波長（λabs）706nm、モル吸光係数ε32800M-1cm-1であり、蛍光スペクトルでは、蛍光極大波長（λem）740nm、蛍光量子収率ΦF0.13であった。結果を図１に示す。この結果、従来のケイ素ローダミン化合物SiR650は吸収極大波長（λabs）646nm、蛍光極大波長（λem）660nmである（J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 5029.）ことを考慮すると、シラジチエノローダミン骨格とすることで、吸収極大波長及び蛍光極大波長をいずれも長くすることができることが理解できる。また、従来のケイ素ローダミン化合物のπ共役を拡張した化合物のなかでも、SiR720は吸収極大波長（λabs）721nm、蛍光極大波長（λem）740nmであり、本発明のシラジチエノローダミン骨格と遜色のない程度に吸収極大波長及び蛍光極大波長をいずれも長くすることができるものの、蛍光量子収率ΦFが0.05である（J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 5029.）ことから、シラジチエノローダミン骨格は、蛍光極大波長を720nm以上である従来の蛍光色素の蛍光量子収率と比較すると従来の約2.5倍に向上することができる。
【０１４３】
【化２０】
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【０１４４】
［試験例2：蛍光イメージング］
細胞はHeLa細胞（RIKEN Cell Bank, Japan）を用いた。HeLa細胞は10% fetal bovine serum（FBS, Gibco）と1% Antibiotic-Antimycotic（AA, Sigma）を含むDulbecco’s modified Eagle’s medium（DMEM, Sigma）中、37℃、5%CO2インキュベーター内で培養し、イメージングを行う前日に35mm glass-bottom dishに移した。染色実験においては、HEPES緩衝液を含むDMEM培地中で500nMの化合物1bを2分間37℃で培養した後、培地を入れ替えた。さらに60分後、再び新しい培地で置換した後、共焦点レーザースキャン顕微鏡Olympus FV10iを用いて励起波長635nmで観察した。結果を図２に示す。
【０１４５】
また，MitoTracker（登録商標）Green FMとの共染色実験を行った結果、蛍光を示す部位がよい一致を示したことから。化合物1b は一般的なローダミン色素と同様にミトコンドリアへ局在化することが確認された。従来ローダミン色素で用いられてきたイメージング手法の応用が可能であることを示唆する結果である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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