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特表2024-533355動的核偏極用の偏極剤としてのトリチル－ニトロキシドマルチラジカル
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-12
(54)【発明の名称】動的核偏極用の偏極剤としてのトリチル－ニトロキシドマルチラジカル
(51)【国際特許分類】
C07D 519/00 20060101AFI20240905BHJP
C07F 9/6561 20060101ALI20240905BHJP
A61K 49/06 20060101ALI20240905BHJP
G01N 24/12 20060101ALI20240905BHJP
【ＦＩ】
C07D519/00
C07F9/6561 Z CSP
A61K49/06
G01N24/12 510L
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024515309
(86)(22)【出願日】2022-09-12
(85)【翻訳文提出日】2024-04-16
(86)【国際出願番号】 EP2022075326
(87)【国際公開番号】W WO2023036993
(87)【国際公開日】2023-03-16
(31)【優先権主張番号】21306257.3
(32)【優先日】2021-09-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】506423291
【氏名又は名称】コミサリア ア レネルジィ アトミーク エ オ ゼネ ルジイ アルテアナティーフ
【氏名又は名称原語表記】ＣＯＭＭＩＳＳＡＲＩＡＴ Ａ Ｌ’ＥＮＥＲＧＩＥ ＡＴＯＭＩＱＵＥ ＥＴ ＡＵＸ ＥＮＥＲＧＩＥＳ ＡＬＴＥＲＮＡＴＩＶＥＳ
(71)【出願人】
【識別番号】509202787
【氏名又は名称】ユニバーシティー オブ アイスランド
(71)【出願人】
【識別番号】516065504
【氏名又は名称】ユニヴェルシテ グルノーブル アルプ
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ド ペップ ガエル
(72)【発明者】
【氏名】ハッラビ ラニア
(72)【発明者】
【氏名】メンティンク－ヴィジェ フレデリック
(72)【発明者】
【氏名】シグルズソン スノッリ ティーエイチ．
(72)【発明者】
【氏名】ハルブリッター トーマス
【テーマコード（参考）】
4C085
4H050
【Ｆターム（参考）】
4C085HH07
4C085KA28
4C085KB57
4H050AA01
4H050AA03
4H050AB90
(57)【要約】
本発明は、動的核偏極（ＤＮＰ）用の偏極剤としての新規のトリチル－ニトロキシドラジカルに関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
式（Ｉ）：【化1】
ｎは、０又は１であり、
ｍは、１、２、又は３であり、
Ｘ１及びＸ２は、独立して、Ｎ、Ｐであり、
Ｑ２は、
【化2】
Ｘ３及びＸ４は、
【化3】
前記複素環式環は、任意に置換されており、及び／又は、
前記複素環式環は、任意に１つ以上の炭素－炭素二重結合を含み、
【化4】
Ｑ１は、
【化5】
Ｒ１９～Ｒ３０は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、
Ｍは、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からより選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、好ましくは、Ｍは、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からより選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、より好ましくは、Ｍは、メチル基、又はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からより選択されるアルカリ金属である）の化合物（但し、式：
【化6】
【請求項2】
Ｑ２は、【化7】
Ｒ１～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであるか、又は、
Ｒ１～Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１５～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換若しくは非置換の５員若しくは６員の複素環式環を形成し、
【化8】
【請求項3】
Ｑ２は、【化9】
Ｒ１～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、
【化10】
【請求項4】
Ｒ１～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールである、請求項３に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項5】
Ｑ２は、【化11】
Ｒ１～Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１５～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成し、
【化12】
【請求項6】
Ｒ１～Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１５～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキルであり、かつ、ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する、請求項５に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項7】
Ｑ２は、【化13】
Ｒ１～Ｒ７、及びＲ１０～Ｒ１６は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであるか、又は、
Ｒ１～Ｒ７、Ｒ１０、Ｒ１５、及びＲ１６は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換若しくは非置換の５員若しくは６員の複素環式環を形成し、
【化14】
【請求項8】
Ｑ１は、【化15】
Ｒ１９～Ｒ３０は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、
Ｍは、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、
【化16】
【請求項9】
Ｑ１は、【化17】
Ｒ１９～Ｒ３０は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキルであり、
Ｍは、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、
【化18】
【請求項10】
Ｑ１は、【化19】
Ｍは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、
【化20】
【請求項11】
Ｘ１及びＸ２は、Ｎである、請求項１～１０のいずれか一項に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項12】
【化21】
【請求項13】
偏極剤としての、請求項１～１２のいずれか一項に記載の式（Ｉ）の化合物の使用。
【請求項14】
構造生物学、材料科学、固体の核磁気共鳴又は液体試料に適用される核磁気共鳴、粒子物理学、及び医用画像法の状況におけるＤＮＰ用の偏極剤（ＰＡ）としての、請求項１～１２のいずれか一項に記載の式（Ｉ）の化合物の使用。
【請求項15】
動的核偏極用の試料中の分析物を偏極させる方法であって、ａ）分析物を含む試料を準備する工程と、
ｂ）前記試料と、磁場中で前記分析物の最適な核偏極を可能にする偏極剤（ＰＡ）としての請求項１～１２のいずれか一項に記載の式（Ｉ）の化合物とを接触させる工程と、
ｃ）電子スピン反転を引き起こす少なくとも１つの放射線を前記試料に照射して、ＮＭＲ検出性能又はＭＲＩ性能を増強する工程と、
ｄ）任意に前記試料を溶解し、超偏極された試料を得る工程と、
を含み、前記方法は、任意に、前記超偏極された試料のＮＭＲ又はＭＲＩを観察することを更に含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、動的核偏極（ＤＮＰ）の分野に関し、特に動的核偏極（ＤＮＰ）用の偏極剤としての新規のトリチル－ニトロキシドラジカルに関する。
【背景技術】
【0002】
核磁気共鳴（ＮＭＲ）は、十分に安定した均一な、典型的には数十テスラ（Ｔ）までの強力な磁場の中に置かれた核スピンの信号を検出することにより物質を探ることを可能にする非常に有益な特性評価方法である。この技術はスペクトルデータを記録することを可能にし、それらを解釈することで、構造に関する原子スケールの情報、及び研究対象の系のダイナミクスが得られる。ＮＭＲの使用は化学、生物学、及び材料科学において広く普及している。
【0003】
固体状態の試料の研究を望む場合、主にマジック角での試料の空気圧による高速回転に基づくアプローチが使用される。「マジック角度回転」（ＭＡＳ）と呼ばれるこの技術はスペクトル分解能を大幅に向上させる。この方法では広範な情報が得られるが、他の分析技術と比較して感度不足に悩まされる。したがって、対象となる信号の取得には時間がかかることが多く、及び／又は十分に大量の試料（典型的には１ｍｇ～１００ｍｇ）の使用が要求される。この制限は核の特性に固有のものであり、核スピン移行の低い偏極に直接関係している。この感度の不足は、新しい機能性材料（例えば、触媒、エネルギー貯蔵）の研究及び開発のためだけでなく、複雑な生体分子系（例えば、球状タンパク質、膜タンパク質、及び線維状タンパク質）の研究のためにも間違いなくＮＭＲの使用を制限する。
【0004】
この感度の不足を補うのに、動的核偏極（ＤＮＰ）と呼ばれる超偏極の技術を使用することができる。１９５３年に弱磁場の場合に発見されたこの現象は、ＭＩＴのGriffin教授のグループからの研究を受けて、２００９年以降に力強く発展した分野となっている（非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３）。主要な機器の開発のおかげで、高出力かつ高周波のマイクロ波源の入手を含め、マジック角での回転における固体核磁気共鳴に適用されるＤＮＰは、多くの系において核磁化を大幅に増加させるのに有望な解決策に見える。現在、ＤＮＰ測定は、典型的には、約１Ｔ～２１．１Ｔの磁場で実施されており、殆どの場合、低温（約１００Ｋ）での測定が必要とされる。測定は０．３μＬ～４０μＬの容量を有する試料ホルダー（ローター）内で実施される（非特許文献４）。
【0005】
高磁場ＤＮＰ実験において、対象となる系は一般に、偏極剤（ＰＡ）を含む溶液で溶解、懸濁、又は含浸される。この溶液は、典型的には、研究対象の系との化学的適合性に応じて、ＤＮＰ効率に関するその特質（低温で形成されるガラスの品質、核スピン及び電子スピンの緩和時間）について選択される。偏極剤には（不対電子を有する）常磁性中心が含まれており、これにより偏極剤に核プロトンスピンよりも約６５８倍偏極した電子スピンが与えられる。適切なマイクロ波照射の適用により、電子スピンの磁化を周囲の核スピンに移行し、こうして検出されるＮＭＲ信号を大幅に増加させることが可能となる。ＤＮＰによる信号雑音比増幅を最適化するのに、長年にわたって数多くの偏極剤が開発されてきた。
【0006】
これまでに「固体効果」（ＳＥ）及び「交差効果」（ＣＥ）等の幾つかの磁化移行機構が説明されてきた。これらの２つの効果は、最近では、試料回転及び高磁場の条件下で理論的に説明されている（非特許文献５、非特許文献６）。
【0007】
いわゆる「交差効果」（ＣＥ）は、「マジック角回転」下のＤＮＰ（ＭＡＳ－ＤＮＰ）にとって最も効率的なアプローチの１つである。ＣＥは、典型的には、偏極剤として特注のビラジカルを使用して得られる。効率的な偏極剤は、最も一般的な実験条件下で、つまり強磁場及び／又は試料の高速回転の存在下で、偏極を移行する時間を最小限に抑えながら、そのような移行を最大化する。
【0008】
ＭＡＳ－ＤＮＰの（２０２１年での）最も先進的な条件下、すなわち約５Ｔ～２１．１Ｔ又はそれ以上の磁場、１ｋＨｚ～６５ｋＨｚ（又はそれ以上）の範囲内の試料の回転周波数、及び約１００Ｋの温度の条件下では、まさにＣＥが現在ＭＡＳ－ＤＮＰ実験にとっての最良の結果をもたらす方法である。この種類の実験は、典型的には２つの常磁性中心を含むＰＡ、例えば、２つのニトロキシド単位がブリッジによって接続されたものの使用を含む。電子スピン間の実質的な相互作用を確実にするこのブリッジはＣＥ機構に必要である。この相互作用（双極子又はＪ－交換）は大きくなければならないが、核のラーモア周波数と比較して大きすぎてはならない。それというのも、それによりＣＥ効率が低下することになるからである。
【0009】
電子スピン間のカップリングは、偏極の利得を最適化するための唯一の重要な基準ではない。電子スピン間のカップリング及びその有効磁場環境を表す各スピンのｇ－テンソル等の他の相互作用も重要である。例えば、ビニトロキシドビラジカルの場合、２つのｇ－テンソルの相対的な配向はＣＥ効率に影響を及ぼし、２つのｇ－テンソルが平行である状況は避けられるべきである。さらに、電子スピン緩和時間（Ｔ１ｅ／Ｔ２ｅ）、電子スピンから周囲の核への超微細カップリング、及び核緩和時間もＣＥ効率に強い影響を与える重要なパラメータである。最終的に、ＤＮＰ実験の有効性を左右するのは複雑なパラメータのセットである。
【0010】
最も一般的に使用される分子は、ビニトロキシドビラジカル（Ｔｏｔａｐｏｌ、ｂＴｂＫファミリー、ｂＴＵｒｅａファミリー）（非特許文献７、非特許文献８、非特許文献９）又はヘテロビラジカル（Ｔｅｍｐｏ－トリチル及びＴｅｍｐｏ－ＢＤＰＡ）（非特許文献１０、非特許文献１１、非特許文献１２）に対応する。
【0011】
ビラジカル開発の観点からすれば、主な問題の１つは、想定されるＮＭＲ用途で適したＤＮＰ適合性溶媒中での良好な溶解性を維持しながら、電子スピン間の十分な相互作用と、ｇ－テンソルの好ましい相対位置及び配向と、興味深い緩和特性とをどちらも提供し得る化学的ブリッジ及び化学的置換基を見出すことである。さらに、偏極剤の合成はグラム規模での合成に対応する必要がある。
【0012】
これまでに提案されたＰＡは、高出力（約１Ｗ～１０Ｗ）の高周波マイクロ波源（例えば、ジャイロトロン）（非特許文献３）を用いて、最大約１５Ｔ～２０Ｔの磁場及び最大３０ｋＨｚ～６５ｋＨｚのＭＡＳ周波数の場合にかなり十分に機能する。それにもかかわらず、依然として大いに改善の余地があるため、特に非常に高い磁場（１０Ｔ～１５Ｔを超える）及び超高速ＭＡＳ（３０ｋＨｚを超える）で効率的なＰＡの開発を追求することが依然として求められている。この１つ目の課題に加えて、低出力のマイクロ波照射（１０ｍＷ～１Ｗ）を使用する場合に効率的な新しいＰＡを開発することも求められている。これは、最大１０Ｔの磁場の場合に特に当てはまり、そのために、ジャイロトロンに代わるマイクロ波源が既に実証されているが、ＤＮＰ効率の低下を伴う（非特許文献１３）。これらのマイクロ波源の主な利点は、それらの削減されたコスト、及びそれらの設置に必要とされる実験室スペースが限られていることである。したがって、適切なＰＡの開発により、ＤＮＰ市場を多くのＮＭＲ施設（学術及び民間）に拡大することに成功すると見込まれる。さらに、このような低出力のマイクロ波源は、（ＤＮＰの実験室に現在設置されているジャイロトロンデバイスとは異なり）固定周波数で動作しない。したがって、（周波数固定のジャイロトロンとは異なり）ＮＭＲマグネットを掃引することなく、各偏極剤についてのＤＮＰ効率を最大化するようにマイクロ波周波数を設定することができる。これは、ＮＭＲマグネットが掃引可能である必要がなく、それによりＤＮＰの設備機器の全体的なコストが更に削減されることを意味する。
【0013】
したがって、偏極の移行が増強され、かつそのような移行にかかる時間が最小限に抑えられた新しいＰＡを開発することに高い関心が持たれている。
【0014】
さらに、意図される用途に適したＤＮＰ適合性溶媒中での良好な溶解性を維持しながら、電子スピン間の十分な相互作用と、ｇ－テンソルの好ましい相対位置及び配向と、興味深い緩和特性とをどちらも提供し得る新しいＰＡが真に求められている。
【0015】
特に、
非常に高磁場（１０Ｔ～１５Ｔを超える）で効率的であり、及び／又は、
超高速ＭＡＳ（３０ｋＨｚを超える）で効率的であり、及び／又は、
高出力及び低出力のマイクロ波照射（１０ｍＷ～５Ｗ又はそれ以上）で効率的であり、
大量に生産することができ、
ＤＮＰ実験に適した水性溶媒又は有機溶媒中に容易に溶解し得る、新しい偏極剤が求められている。
非常に高磁場（１０Ｔ～１５Ｔを超える）で効率的であり、及び／又は、
超高速ＭＡＳ（３０ｋＨｚを超える）で効率的であり、及び／又は、
高出力及び低出力のマイクロ波照射（１０ｍＷ～５Ｗ又はそれ以上）で効率的であり、
大量に生産することができ、
ＤＮＰ実験に適した水性溶媒又は有機溶媒中に容易に溶解し得る、新しい偏極剤が求められている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0016】
【非特許文献1】D. A. Hall et al., Science (80-), vol. 276, no. 5314, pp. 930-932, 1997, doi: 10.1126/science.276.5314.930
【非特許文献2】A. B. Barnes et al., Appl. Magn. Reson., vol. 34, no. 3-4, pp. 237-263, 2008, doi: 10.1007/s00723-008-0129-1
【非特許文献3】R. Griffin et al., Phys. Chem. Chem. Phys, vol. 12, p. 5850, 2010
【非特許文献4】D. Lee, S. Hediger, and G. De Paepe, Solid State Nucl. Magn. Reson., vol. 66-67, pp. 6-20, Apr. 2015, doi: 10.1016/j.ssnmr.2015.01.003
【非特許文献5】K. R. Thurber and R. Tycko, J. Chem. Phys., vol. 137, no. 8, p. 084508, Aug. 2012, doi: 10.1063/1.4747449
【非特許文献6】F. Mentink-Vigier et al., J. Magn. Reson., vol. 224, pp. 13-21, Nov. 2012, doi: 10.1016/j.jmr.2012.08.013
【非特許文献7】C. Song et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 128, no. 35, pp. 11385-90, Sep. 2006, doi: 10.1021/ja061284b
【非特許文献8】Y. Matsuki et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., vol. 48, no. 27, pp. 4996-5000, Jan. 2009, doi: 10.1002/anie.200805940
【非特許文献9】C. Sauvee et al., Chem. - A Eur. J., vol. 22, no. 16, pp. 5598-5606, Apr. 2016, doi: 10.1002/chem.201504693
【非特許文献10】G. Mathies et al., Angew. Chemie - Int. Ed., vol. 54, no. 40, pp. 11770-11774, 2015, doi: 10.1002/anie.201504292
【非特許文献11】D. Wisser et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 140, no. 41, pp. 13340-13349, 2018, doi: 10.1021/jacs.8b08081
【非特許文献12】P. Berruyer et al., J. Phys. Chem. Lett., vol. 11, no. 19, pp. 8386-8391, 2020, doi: 10.1021/acs.jpclett.0c02493
【非特許文献13】I. V. Sergeyev et al., Solid State Nucl. Magn. Reson., vol. 100, no. February, pp. 63-69, 2019, doi: 10.1016/j.ssnmr.2019.03.008
【発明の概要】
【0017】
本発明は、とりわけ、式（Ｉ）：
（式中、
ｎは、０又は１であり、
ｍは、１、２、又は３であり、
Ｘ１及びＸ２は、独立して、Ｎ、Ｐであり、
Ｑ２は、
であり、ここで、
Ｘ３及びＸ４は、
によって示されるように繋がって、それらが結合される窒素原子と一緒になって、５員～８員の複素環式環、好ましくは５員又は６員の複素環式環、より好ましくは５員の複素環式環を形成し、
複素環式環は、任意に置換されており、及び／又は、
複素環式環は、任意に１つ以上の炭素－炭素二重結合を含み、
は、５員～８員の複素環式環、好ましくは５員又は６員の複素環式環、より好ましくは５員の複素環式環が分子の残部に取り付けられる点であり、
Ｑ１は、
から選択され、ここで、
Ｒ１９～Ｒ３０は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、
Ｍは、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、好ましくは、Ｍは、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、より好ましくは、Ｍは、メチル基、又はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）の化合物（但し、式：
の化合物を除く）を提供することによって、これらの必要性に対処する。
【化1】
ｎは、０又は１であり、
ｍは、１、２、又は３であり、
Ｘ１及びＸ２は、独立して、Ｎ、Ｐであり、
Ｑ２は、
【化2】
Ｘ３及びＸ４は、
【化3】
複素環式環は、任意に置換されており、及び／又は、
複素環式環は、任意に１つ以上の炭素－炭素二重結合を含み、
【化4】
Ｑ１は、
【化5】
Ｒ１９～Ｒ３０は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、
Ｍは、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、好ましくは、Ｍは、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、より好ましくは、Ｍは、メチル基、又はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）の化合物（但し、式：
【化6】
【0018】
Liu et al., J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 2350-2356において、本明細書で除外される構造ＣＴ０２－ＰＰＴが開示されているが、その分子に関するＤＮＰデータは提供されていない。この論文では、文献においてＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－１と呼ばれることが多いＣＴ０２－ＧＴの構造も開示されている。ＣＴ０２－ＧＴについてもＤＮＰデータは提供されていない。
【0019】
非特許文献１０において、ＣＴ０２－ＰＰＴ（ＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－ＰＰＴと呼ばれる）及びＣＴ０２－ＧＴ（ＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－１と呼ばれる）に関するＤＮＰ－ＮＭＲ測定が報告されている。この論文では、凍結溶液モデルにおけるＤＮＰ増強率（DNP enhancement factor）及びＤＮＰビルドアップ時間が報告されている。この研究は、ＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－１がこの研究で試験された構造の中で最良の偏極剤であると結論付けている。ＣＴ０２－ＰＰＴは、Ｍが水素であり、かつＱ２がＴＥＭＰＯ部分（６員の複素環式ラジカル
）である場合に相当することに注目すべきである。
【化7】
【0020】
式（Ｉ）の化合物は、Ｑ１（トリチル部分）とＱ２（ニトロキシド部分）、特に６員の複素環式環との間のブリッジ／リンカーが不対電子スピン間のほぼ最適なカップリングを提供する効率的なトリチル－ニトロキシドラジカルである。さらに、トリチル部分はニトロキシドと比較してはるかに長い緩和時間をもたらすことから、それによりＤＮＰ実験を行う際に強力なマイクロ波照射の必要性が低下する（非特許文献１０）。
【0021】
式（Ｉ）の化合物中に存在するＱ１部分とＱ２部分との間の化学的なブリッジ又はリンカーは、剛性及び剛直性だけでなく、トリチルラジカルとニトロキシドラジカルとの間の好ましいカップリングも提供する。様々な置換基Ｒ１９～Ｒ３０及びＭは、化合物の溶解性に対して直接的な影響を及ぼす。Ｍがアルカリ金属又はメチル基に対応する場合は、水性ベース及び有機ベースのそれぞれの用途について特に興味深いものである。
【0022】
最適な偏極剤の構造は、Ｑ１及びＱ２によって表される２つのラジカル間の距離、Ｊ－交換相互作用の強度、ｇ－テンソルの相対位置及び配向、並びに偏極剤の関連する電子緩和時間及び重水素化レベルを含む複雑な多重パラメータの問題であることは注目に値する。
【0023】
不対電子間の相互作用（双極子カップリング及び／又はＪ－交換相互作用と呼ばれる）を増加させることを目的として、本発明者らは、式（Ｉ）の化合物において、Ｑ２が５員の複素環式環であり、場合によっては剛性を更に高めるのに二重結合を有する場合が、効率的な高磁場ＣＥ ＤＮＰにとって特に興味深いものであることを見出した。この場合、Ｑ２にピロリンオキシルラジカルを使用すると、Ｑ１のトリチルラジカルまでの距離が短くなるため、短い偏極時間で効率的なＣＥ ＤＮＰを起こすのに適したｇ－テンソル主軸値を維持しながら、２つのラジカル部分間のカップリングが増加する。
【0024】
より重要なことには、式（Ｉ）の化合物において、ブリッジが大きな利点をもたらす。これらの新しく開発されたラジカルは、非特許文献１０によって説明される既知のＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－Ｉとは対照的に、合成が容易であり、かつ精製が容易であり得る。後者は容易に入手することができず、合成には困難で低収率のＨＰＬＣ精製が含まれる。
【0025】
本発明の新たに開発されたラジカルを、トリチルラジカル（Ｑ１）が１つ（ｍ＝１）、２つ（ｍ＝２）、及び３つ（ｍ＝３）のニトロキシド（
）に接続されたマルチラジカルとして調製することができ、それぞれビラジカル、トリラジカル、及びテトララジカルが得られ、ＤＮＰ性能の向上がもたらされることは注目に値する。
【化8】
【0026】
式（Ｉ）の化合物は、あらゆる媒体、すなわち、水ベース又は有機溶媒ベースの媒体に適している。
【0027】
したがって、トリチル－ニトロキシド（複数の場合もある）ラジカルの新しいファミリーは、高磁場及び高速ＭＡＳでのＤＮＰ用の容易に入手可能なラジカルを提供する。これらの新しいラジカルは、固体マイクロ波源等の低出力のマイクロ波源と組み合わせた場合に特に魅力的である。
【0028】
本発明の別の対象は、偏極剤としての式（Ｉ）の化合物の使用である。
【0029】
本発明の別の対象は、構造生物学、材料科学、固体の核磁気共鳴又は液体試料に適用される核磁気共鳴、粒子物理学、及び医用画像法の状況におけるＤＮＰ用の偏極剤（ＰＡ）としての、本発明による式（Ｉ）の化合物の使用である。
【0030】
特に、式（Ｉ）の化合物を、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法において核のＮＭＲ活性同位体を偏極させるＤＮＰ剤として使用することができる。本明細書において使用されるＮＭＲ分光法という用語は、固体ＮＭＲ（ＳＳ－ＮＭＲ）分光法、液体ＮＭＲ分光法、及び磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）を包含し、その全てにおいて本発明の化合物をＤＮＰ剤として使用することができる。
【0031】
本発明の更なる対象は、動的核偏極によって試料中の分析物を偏極させる方法であって、
ａ）分析物を含む試料を準備する工程と、
ｂ）上記試料と、磁場中で分析物の最適な核偏極を可能にする偏極剤としての式（Ｉ）の化合物とを接触させる工程と、
ｃ）電子スピン反転を引き起こす少なくとも１つの放射線を上記試料に照射して、ＮＭＲ検出性能又はＭＲＩ性能を増強する工程と、
ｄ）任意に試料を溶解し、超偏極された試料を得る工程と、
を含む、方法である。
ａ）分析物を含む試料を準備する工程と、
ｂ）上記試料と、磁場中で分析物の最適な核偏極を可能にする偏極剤としての式（Ｉ）の化合物とを接触させる工程と、
ｃ）電子スピン反転を引き起こす少なくとも１つの放射線を上記試料に照射して、ＮＭＲ検出性能又はＭＲＩ性能を増強する工程と、
ｄ）任意に試料を溶解し、超偏極された試料を得る工程と、
を含む、方法である。
【0032】
本発明を、その実施の形態を例示する以下の図面及び実施例によって更に説明する。これらの実施例及び図面は、決して本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】実施例１に記載される合成プロトコルに従って調製されたピペラジンニトロキシド２のＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ中１．０ｍＭでの電子常磁性共鳴（ＥＰＲ）スペクトルを示す図である。
【図2a】実施例１に記載される合成プロトコルに従って調製されたＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅのＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ中１．０ｍＭでのＥＰＲスペクトルを示す図である。
【図2b】ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅのＨＰＬＣクロマトグラムを示す図である。
【図3a】実施例１において調製されたＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌのＨ２Ｏ中１．０ｍＭでのＥＰＲスペクトルを示す図である。
【図3b】ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌのＨＰＬＣクロマトグラムを示す図である。
【図4】実施例２に記載される合成プロトコルに従って調製されたピペラジンニトロキシド５のＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ中１．０ｍＭでのＥＰＲスペクトルを示す図である。
【図5a】実施例２に記載される合成プロトコルに従って調製されたＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅのＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ中１．０ｍＭでのＥＰＲスペクトルを示す図である。
【図5b】ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅのＨＰＬＣクロマトグラムを示す図である。
【図6a】実施例２において調製されたＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＨのＨ２Ｏ中１．０ｍＭでのＥＰＲスペクトルを示す図である。
【図6b】ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＨのＨＰＬＣクロマトグラムを示す図である。
【図7a】実施例３に記載される合成プロトコルに従って調製されたＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅのＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ中１．０ｍＭでのＥＰＲスペクトルを示す図である。
【図7b】ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅのＨＰＬＣクロマトグラムを示す図である。
【図8a】実施例４に記載される合成プロトコルに従って調製されたＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌのＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ中１．０ｍＭでのＥＰＲスペクトルを示す図である。
【図8b】ＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌのＨＰＬＣクロマトグラムを示す図である。
【図9a】実施例５に記載される合成プロトコルに従って調製されたＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅのＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ中１．０ｍＭでのＥＰＲスペクトルを示す図である。
【図9b】ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅのＨＰＬＣクロマトグラムを示す図である。
【図10a】実施例６において調製されたＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＨのＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ中１．０ｍＭでのＥＰＲスペクトルを示す図である。
【図10b】ＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＨのＨＰＬＣクロマトグラムを示す図である。
【図11】（ａ）水溶液の場合のＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ／ＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－Ｉ、（ｂ）有機溶液の場合のＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ／ＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－Ｉ－ＯＭｅ、及び（ｃ）トリラジカルＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ／ＤｉＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－Ｉ－ＯＭＥの化学構造を示す図である。
【図12】（ａ）０．２５ＭのＵ－１３Ｃ，１５Ｎ－プロリンを含むグリセロール－ｄ８／Ｄ２Ｏ／Ｈ２Ｏ（６０：３０：１０（容量／容量／容量））中１０ｍＭのＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ及びＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－Ｉ、（ｂ）ＴＣＥ中１６ｍＭのＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ及びＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－１－ＯＭｅ、並びに（ｃ）六方晶窒化ホウ素粉末を加えた１，１，２，２－テトラクロロエタン中１１ｍＭのＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ及びＤｉＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－１－ＯＭｅの、９．４、８ｋＨｚのＭＡＳ（３．２ｍｍのローター）、及び約１１０Ｋでの実験性能を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
本発明は、式（Ｉ）：
（式中、
ｎは、０又は１であり、
ｍは、１、２、又は３であり、
Ｘ１及びＸ２は、独立して、Ｎ、Ｐであり、
Ｑ２は、
であり、ここで、
Ｘ３及びＸ４は、
によって示されるように繋がって、それらが結合される窒素原子と一緒になって、５員～８員の複素環式環、好ましくは５員又は６員の複素環式環、より好ましくは５員の複素環式環を形成し、
複素環式環は、任意に置換されており、及び／又は、
複素環式環は、任意に１つ以上の炭素－炭素二重結合を含み、
は、５員～８員の複素環式環、好ましくは５員又は６員の複素環式環、より好ましくは５員の複素環式環が分子の残部に取り付けられる点であり、
Ｑ１は、
から選択され、ここで、
Ｒ１９～Ｒ３０は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、
Ｍは、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、好ましくは、Ｍは、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、より好ましくは、Ｍは、メチル基、又はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）の化合物（但し、式：
の化合物を除く）である。
【化9】
ｎは、０又は１であり、
ｍは、１、２、又は３であり、
Ｘ１及びＸ２は、独立して、Ｎ、Ｐであり、
Ｑ２は、
【化10】
Ｘ３及びＸ４は、
【化11】
複素環式環は、任意に置換されており、及び／又は、
複素環式環は、任意に１つ以上の炭素－炭素二重結合を含み、
【化12】
Ｑ１は、
【化13】
Ｒ１９～Ｒ３０は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、
Ｍは、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、好ましくは、Ｍは、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属、アンモニウム基であり、より好ましくは、Ｍは、メチル基、又はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）の化合物（但し、式：
【化14】
【0035】
式（Ｉ）の化合物において、１位及び４位（すなわち、Ｘ１及びＸ２）にヘテロ原子を含む飽和６員環として本明細書で示されるブリッジ／リンカーは、剛性を与え、可撓性を低下させる。そのブリッジ／リンカーはまた、Ｑ１ラジカル中心とＱ２ラジカル中心との間に良好な距離範囲を与え、これが偏極の効率的かつ高速な移行を促進する。
【0036】
式（Ｉ）の化合物は、高いεオン／オフ増幅率、最小限に抑えられた減偏極効果、及び高速の核偏極ビルドアップを伴う水性溶媒及び有機溶媒用の効率的なトリチル－ニトロキシドの拡張可能な合成をもたらす。
【0037】
本明細書において使用される場合、別段の指示がない限り、「アルキル」という用語は、１個～１０個の炭素原子、例えば１個～６個の原子を有する飽和の直鎖状、分岐状の炭化水素を意味する。アルキルの例としては、限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、及びイソプロピル、２－メチル－１－プロピル、２－メチル－２－プロピル、２－メチル－１－ブチル、３－メチル－１－ブチル、２－メチル－３－ブチル、２，２－ジメチル－１－プロピル、２－メチル－１－ペンチル、３－メチル－１－ペンチル、４－メチル－１－ペンチル、２－メチル－２－ペンチル、３－メチル－２－ペンチル、４－メチル－２－ペンチル、２，２－ジメチル－１－ブチル、３，３－ジメチル－１－ブチル、２－エチル－１－ブチル、イソブチル、ｔ－ブチル、イソペンチル、ネオペンチル等のそれらの分岐状異性体が挙げられる。
【0038】
本明細書において使用される場合、別段の指示がない限り、「シクロアルキル」という用語は、３個～１０個の炭素原子、例えば３個～６個の炭素原子を有する飽和の環状炭化水素を意味する。環状アルキルの例としては、限定されるものではないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロプロピルメチルが挙げられる。
【0039】
アルキル（直鎖状であっても、又は分岐状であってもよい）は、非置換であり得るか、又はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、ヒドロキシル、アルコキシ、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、ニトロ（－ＮＯ２）、ニトリル（－ＣＮ）、アリール、ＣＯ－アリール、－ＣＯ－アルキル、－ＣＯ－シクロアルキル、－ＣＯ－アルコキシ、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）の中から選択される１つ以上の適切な置換基で置換され得て、ここで、アルキルは上記で定義される通りであり、かつヒドロキシル、ハロゲン化アルキル、アルコキシ、及びアリールは以下で定義される通りである。
【0040】
シクロアルキルは、非置換であり得るか、又はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、ヒドロキシル、アルコキシ、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、ニトロ（－ＮＯ２）、ニトリル（－ＣＮ）、アリール、ＣＯ－アリール、－ＣＯ－アルキル、－ＣＯ－シクロアルキル、－ＣＯ－アルコキシ、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）の中から選択される１つ以上の適切な置換基で置換され得て、ここで、アルキルは上記で定義される通りであり、かつヒドロキシル、ハロゲン化アルキル、アルコキシ、及びアリールは以下で定義される通りである。
【0041】
本明細書において使用される場合、別段の指定がない限り、「ハロゲン化アルキル」という用語は、少なくとも１個の水素原子がフッ素、塩素、臭素、及びヨウ素から選択されるハロゲン原子により置換されている、上記のアルキル又は「シクロアルキル」を指す。ハロゲン化アルキルの非限定的な例は、フッ化メチル、塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、フッ化エチル、塩化エチル、臭化エチル、二フッ化メチル、二塩化メチル、クロロフッ化メチル、ブロモクロロフッ化メチル、２－クロロプロピル、フルオロシクロペンチル、（ジブロモメチル）シクロヘキシル、２－ヨード－２－メチルプロピル、２，４－ジブロモペンチル、三フッ化メチル、三塩化メチル、三臭化メチル、三ヨウ化メチルである。
【0042】
本明細書において使用される場合、別段の指示がない限り、「アンモニウム基」は式（ＮＨ４）＋のカチオンを意味する。
【0043】
本明細書において使用される場合、別段の指示がない限り、「アルコキシ」という用語は、酸素原子を介して別の基に連結された上記で定義されたアルキル又はシクロアルキル（すなわち、－Ｏ－（シクロ）アルキル）を意味する。
【0044】
本明細書において使用される場合、別段の指示がない限り、「ヒドロキシル」という用語は、－ＯＨを意味する。
【0045】
本明細書において使用される場合、別段の指示がない限り、使用される又は他の用語と組み合わせて使用される「ハロゲン又はハロゲン化」という用語は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を意味する。
【0046】
本明細書において使用される「複素環式環」という用語は、少なくとも１個の環原子が酸素、硫黄、及び窒素から選択されるヘテロ原子である、非芳香族の、部分不飽和の、又は完全飽和の５員環、６員環、７員環、又は８員環、例えば５員環～８員環、又は５員環～６員環を指す。複素環式環の残りの原子は炭素原子である。
【0047】
複素環式環は部分不飽和であってもよく、これは複素環式環が１つ以上の不飽和炭素－炭素結合を含み得ることを意味する。好ましくは、不飽和炭素－炭素結合は炭素－炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）である。幾つかの実施形態において、複素環式環は１つ以上の炭素－炭素二重結合を含む。幾つかの実施形態において、複素環式環は１つの炭素－炭素二重結合を含む。
【0048】
複素環式環において存在する窒素原子が、
を形成する置換基Ｒｘを有する窒素である実施形態において、Ｒｘは、水素、ヒドロキシル、置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、上記で定義されるシクロアルキルであり得て、ここで、
は、他の環員に窒素が取り付けられる点を表す。
【化15】
【化16】
【0049】
複素環式環は、いずれかの炭素環原子を介して分子の残部に繋がっている。
【0050】
複素環式環の炭素原子上の置換基としては、アルキル、シクロアルキル、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、ハロゲン化アルキル、アルコキシ、ヒドロキシル、アリール、ニトロ（－ＮＯ２）、ニトリル（－ＣＮ）、－ＣＯ－アリール、－ＣＯ－アルキル、－ＣＯ－シクロアルキル、－ＣＯ－アルコキシ、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）が挙げられ、ここで、ヒドロキシル、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、アルコキシ、及びアリールは本明細書において定義される通りである。
【0051】
本明細書において使用される場合、別段の指示がない限り、「アリール」という用語は、最大１４個の炭素原子、例えば６個～１４個の炭素原子を有し、単環（単環式）又は互いに縮合された若しくは共有結合により連結された多環（二環式から三環まで）であり得る芳香族炭化水素を指す。アリール部分のあらゆる適切な環位置を、定義された化学構造に共有結合により連結させることができる。アリールの例としては、限定されるものではないが、フェニル、１－ナフチル、２－ナフチル、ジヒドロナフチル、テトラヒドロナフチル、ビフェニル、アントリル、フェナントリルが挙げられる。アリールは、非置換であり得るか、又はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、ヒドロキシル、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、アルコキシ、アリール、ニトロ（－ＮＯ２）、ニトリル（－ＣＮ）、－ＣＯ－アリール、－ＣＯ－アルキル、－ＣＯ－シクロアルキル、－ＣＯ－アルコキシ、－ＣＯ２Ｈ、－ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）を含む１つ以上の適切な置換基で置換され得て、ここで、ヒドロキシル、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、アルコキシ、及びアリールは本明細書において定義される通りである。
【0052】
置換アリールの非限定的な例は、トリル、メトキシフェニル、ジメトキシフェニル、トリメトキシフェニル、フルオロフェニル、ジフルオロフェニル、三フッ化メチルフェニル、ニトロフェニル、メチルニトロフェニル、メトキシニトロフェニル、ジメトキシニトロフェニルクロロニトロフェニル、ニトリルフェニル、トリルニトロフェニル、メトキシナフチル、－ＣＯ－フェニルであり得る。
【0053】
本明細書において使用される場合、別段の指示がない限り、「任意の」及び「任意に」という用語は、その用語が指すものが必須ではないことを意味する。
【0054】
化学基（すなわち、複素環式環）が「任意に置換されている」とされる場合、その基の置換は必須ではなく、その基は置換されていても、又は置換されていなくてもよいことを意味する。どちらの実施形態もこの表現によって包括される。
【0055】
化学基（すなわち、複素環式環）が「１つ以上の炭素－炭素二重結合を任意に含む」とされる場合、１つ以上の二重結合が存在することは必須ではなく、上記化学基は１つ以上の炭素－炭素二重結合を含んでも、又は含まなくてもよいことを意味する。どちらの実施形態もこの表現によって包括される。
【0056】
方法が「任意の工程」を含む場合、これは上記工程が必須ではなく、実施されても、又は実施されなくてもよいことを意味する。どちらの実施形態もこの表現によって包括される。
【0057】
本発明の第１の実施形態において、Ｑ２は、式（Ｉ）の化合物において、
（式中、
Ｒ１～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであるか、又は、
Ｒ１～Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１５～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換若しくは非置換の５員若しくは６員の複素環式環を形成する）から選択される。
【化17】
Ｒ１～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであるか、又は、
Ｒ１～Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１５～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換若しくは非置換の５員若しくは６員の複素環式環を形成する）から選択される。
【0058】
【化18】
【0059】
この第１の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２、及びＱ１は上記の通りである。
【0060】
本発明の第２の実施形態において、Ｑ２は、式（Ｉ）の化合物において、
（式中、
Ｒ１～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールである）から選択される。
【化19】
Ｒ１～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールである）から選択される。
【0061】
【化20】
【0062】
この第２の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２、及びＱ１は上記の通りである。
【0063】
好ましくは、Ｒ１～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールである。
【0064】
より好ましくは、Ｒ１～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキルである。
【0065】
本発明の第３の実施形態において、Ｑ２は、
（式中、
Ｒ１～Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１５～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する）から選択される。
【化21】
Ｒ１～Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１５～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する）から選択される。
【0066】
この第３の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２、及びＱ１は上記の通りである。
【0067】
【化22】
【0068】
変形実施形態において、
Ｒ１～Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１５～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
Ｒ１～Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１５～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
【0069】
別の変形実施形態において、Ｒ１～Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ１５～Ｒ１８は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキルであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
【0070】
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換シクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換された５員又は６員の複素環式環を形成する場合、上記シクロアルキル及び上記複素環式環は、好ましくは、
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、
ヒドロキシル、
１個～６個の炭素原子を有する非置換のアルキル、
置換としてＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、１個～６個の炭素原子を有する置換アルキル、
シクロアルキル、
ハロゲン化アルキル、
アルコキシ、
アリール、
ニトロ（－ＮＯ２）、
ニトリル（－ＣＮ）、
－ＣＯ－アリール、
－ＣＯ－アルキル、
－ＣＯ－シクロアルキル、
－ＣＯ－アルコキシ、
－ＣＯ２Ｈ、
－ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、
を含む１つ以上の適切な置換基で置換されており、
ここで、ヒドロキシル、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、アルコキシ、及びアリールは、本明細書に定義される通りである。
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、
ヒドロキシル、
１個～６個の炭素原子を有する非置換のアルキル、
置換としてＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、１個～６個の炭素原子を有する置換アルキル、
シクロアルキル、
ハロゲン化アルキル、
アルコキシ、
アリール、
ニトロ（－ＮＯ２）、
ニトリル（－ＣＮ）、
－ＣＯ－アリール、
－ＣＯ－アルキル、
－ＣＯ－シクロアルキル、
－ＣＯ－アルコキシ、
－ＣＯ２Ｈ、
－ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、
を含む１つ以上の適切な置換基で置換されており、
ここで、ヒドロキシル、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、アルコキシ、及びアリールは、本明細書に定義される通りである。
【0071】
本発明の第４の実施形態において、Ｑ２は、
から選択され、
ここで、Ｒ３１～Ｒ３６は、独立して、
水素、
ヒドロキシル、
アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、
置換としてＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される置換アルキル、
非置換のフェニル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群におけるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、置換フェニル、
ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、
を表す。
【化23】
ここで、Ｒ３１～Ｒ３６は、独立して、
水素、
ヒドロキシル、
アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、
置換としてＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される置換アルキル、
非置換のフェニル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群におけるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、置換フェニル、
ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、
を表す。
【0072】
この第４の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２、及びＱ１は上記の通りである。
【0073】
【化24】
【0074】
本発明の第５の実施形態において、Ｑ２は、
（式中、
Ｒ１～Ｒ７、及びＲ１０～Ｒ１６は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであるか、又は、
Ｒ１～Ｒ７、Ｒ１０、Ｒ１５、及びＲ１６は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換若しくは非置換の５員若しくは６員の複素環式環を形成する）から選択される。
【化25】
Ｒ１～Ｒ７、及びＲ１０～Ｒ１６は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであるか、又は、
Ｒ１～Ｒ７、Ｒ１０、Ｒ１５、及びＲ１６は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換若しくは非置換の５員若しくは６員の複素環式環を形成する）から選択される。
【0075】
変形実施形態において、
Ｒ１～Ｒ７、及びＲ１０～Ｒ１６は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであるか、又は、
Ｒ１～Ｒ７、Ｒ１０、Ｒ１５、及びＲ１６は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
Ｒ１～Ｒ７、及びＲ１０～Ｒ１６は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであるか、又は、
Ｒ１～Ｒ７、Ｒ１０、Ｒ１５、及びＲ１６は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
【0076】
別の変形実施形態において、Ｒ１～Ｒ７、Ｒ１０、Ｒ１５及びＲ１６は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキルであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
【0077】
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換シクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換された５員又は６員の複素環式環を形成する場合、上記シクロアルキル及び上記複素環式環は、好ましくは、
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、
ヒドロキシル、
１個～６個の炭素原子を有する非置換のアルキル、
置換としてＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、１個～６個の炭素原子を有する置換アルキル、
シクロアルキル、
ハロゲン化アルキル、
アルコキシ、
アリール、
ニトロ（－ＮＯ２）、
ニトリル（－ＣＮ）、
－ＣＯ－アリール、
－ＣＯ－アルキル、
－ＣＯ－シクロアルキル、
－ＣＯ－アルコキシ、
－ＣＯ２Ｈ、
－ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、
を含む１つ以上の適切な置換基で置換されており、
ここで、ヒドロキシル、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、アルコキシ、及びアリールは、本明細書に定義される通りである。
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、
ヒドロキシル、
１個～６個の炭素原子を有する非置換のアルキル、
置換としてＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、１個～６個の炭素原子を有する置換アルキル、
シクロアルキル、
ハロゲン化アルキル、
アルコキシ、
アリール、
ニトロ（－ＮＯ２）、
ニトリル（－ＣＮ）、
－ＣＯ－アリール、
－ＣＯ－アルキル、
－ＣＯ－シクロアルキル、
－ＣＯ－アルコキシ、
－ＣＯ２Ｈ、
－ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群からから選択されるアルカリ金属である）、
を含む１つ以上の適切な置換基で置換されており、
ここで、ヒドロキシル、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、アルコキシ、及びアリールは、本明細書に定義される通りである。
【0078】
【化26】
【0079】
この第５の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２は上記の通りであり、かつＱ１は上記の通りであり、ここで、Ｍは、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から群から選択されるアルカリ金属、アンモニウム基である。好ましくは、Ｍは、メチル基、又はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から群から選択されるアルカリ金属である。
【0080】
既に上述のように、式（Ｉ）の化合物において、１位及び４位（すなわち、Ｘ１及びＸ２）にヘテロ原子を含む飽和６員環として本明細書で示されるブリッジ／リンカーは、剛性を与え、可撓性を低下させる。そのブリッジ／リンカーはまた、Ｑ１ラジカル中心とＱ２ラジカル中心との間に良好な距離範囲を与え、これが偏極の効率的かつ高速な移行を促進する。さらに、その剛性、並びにＱ１及びＱ２からの２つの電子スピン間のカップリング（双極子カップリング及び／又はＪ－交換相互作用と呼ばれる）は、Ｑ２が５員複素環式環であり、場合によってはリンカーからのＣ＝Ｏ基と共役した二重結合を有する場合、高磁場用途に特に好ましい。これは、例えば、Ｑ２がピロリンオキシルラジカルに相当する場合に当てはまる。
【0081】
本発明の第６の実施形態は、Ｑ１が上記の通りであり、ここで、Ｍが水素である第５の実施形態に対応する。
【0082】
本発明の第７の実施形態において、Ｑ２は、
から選択され、
ここで、Ｒ３１～Ｒ３４は、独立して、
水素、
ヒドロキシル、
アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される置換アルキル、
非置換のフェニル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、置換フェニル、
ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
を表す。
【化27】
ここで、Ｒ３１～Ｒ３４は、独立して、
水素、
ヒドロキシル、
アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される置換アルキル、
非置換のフェニル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、置換フェニル、
ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
を表す。
【0083】
この第７の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２は上記の通りであり、かつＱ１は上記の通りであり、ここで、Ｍは、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属、アンモニウム基である。より好ましくは、Ｍは、メチル基、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である。
【0084】
【化28】
【0085】
本発明の第８の実施形態は、Ｑ１が上記の通りであり、ここで、Ｍが水素である第７の実施形態に対応する。
【0086】
本発明の第９の実施形態において、Ｑ２は、
から選択され、式中、
Ｒ１～Ｒ４、Ｒ７、及びＲ１１～Ｒ１５は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであるか、又は、
Ｒ１～Ｒ４、Ｒ７、及びＲ１５は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換若しくは非置換の５員若しくは６員の複素環式環を形成する。
【化29】
Ｒ１～Ｒ４、Ｒ７、及びＲ１１～Ｒ１５は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであるか、又は、
Ｒ１～Ｒ４、Ｒ７、及びＲ１５は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換若しくは非置換の５員若しくは６員の複素環式環を形成する。
【0087】
変形実施形態において、
Ｒ１～Ｒ４、Ｒ７、及びＲ１５は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
Ｒ１～Ｒ４、Ｒ７、及びＲ１５は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
【0088】
別の変形実施形態において、
Ｒ１～Ｒ４、Ｒ７、及びＲ１５は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキルであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
Ｒ１～Ｒ４、Ｒ７、及びＲ１５は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキルであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
【0089】
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換シクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換された５員又は６員の複素環式環を形成する場合、上記シクロアルキル及び上記複素環式環は、好ましくは、
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、
ヒドロキシル、
アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される置換アルキル、
非置換のフェニル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、置換フェニル、
ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルからなる群から選択される非置換のシクロアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルからなる群から選択される置換シクロアルキル、
ニトロ（－ＮＯ２）、
ニトリル（－ＣＮ）、
－ＣＯ－アルキル（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＣＯ－フェニル、
－ＣＯ－シクロアルキル（ここで、シクロアルキルは、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルである）、
－ＣＯ－アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＣＯ２Ｈ、
－ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
を含む１つ以上の適切な置換基で置換されている。
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、
ヒドロキシル、
アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される置換アルキル、
非置換のフェニル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、置換フェニル、
ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルからなる群から選択される非置換のシクロアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルからなる群から選択される置換シクロアルキル、
ニトロ（－ＮＯ２）、
ニトリル（－ＣＮ）、
－ＣＯ－アルキル（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＣＯ－フェニル、
－ＣＯ－シクロアルキル（ここで、シクロアルキルは、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルである）、
－ＣＯ－アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＣＯ２Ｈ、
－ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
を含む１つ以上の適切な置換基で置換されている。
【0090】
この第９の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２は上記の通りであり、かつＱ１は上記の通りであり、ここで、Ｍは、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属、アンモニウム基である。好ましくは、Ｍは、メチル基、又はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である。
【0091】
【化30】
【0092】
本発明の第１０の実施形態は、Ｑ１が上記の通りであり、ここで、Ｍが水素である第９の実施形態に対応する。
【0093】
本発明の第１１の実施形態において、Ｑ２は、
から選択され、
ここで、Ｒ３３及びＲ３４は、独立して、
水素、
ヒドロキシル、
アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される置換アルキル、
非置換のフェニル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、置換フェニル、
ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
を表す。
【化31】
ここで、Ｒ３３及びＲ３４は、独立して、
水素、
ヒドロキシル、
アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される置換アルキル、
非置換のフェニル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、置換フェニル、
ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
を表す。
【0094】
【化32】
【0095】
この第１１の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２は上記の通りであり、かつＱ１は上記の通りであり、ここで、Ｍは、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属、アンモニウム基である。好ましくは、Ｍは、メチル基、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である。
【0096】
本発明の第１２の実施形態は、Ｑ１が上記の通りであり、ここで、Ｍが水素である第１１の実施形態に対応する。
【0097】
本発明の第１３の実施形態において、Ｑ２は、
から選択され、式中、
Ｒ１～Ｒ７、及びＲ１０～Ｒ１６は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであるか、又は、
Ｒ１～Ｒ７、Ｒ１０、Ｒ１５、及びＲ１６は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換若しくは非置換の５員若しくは６員の複素環式環を形成する。
【化33】
Ｒ１～Ｒ７、及びＲ１０～Ｒ１６は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであるか、又は、
Ｒ１～Ｒ７、Ｒ１０、Ｒ１５、及びＲ１６は、独立して、水素、１個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～１０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換若しくは非置換の５員若しくは６員の複素環式環を形成する。
【0098】
変形実施形態において、
Ｒ１～Ｒ４、Ｒ７、及びＲ１５は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
Ｒ１～Ｒ４、Ｒ７、及びＲ１５は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、少なくとも１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
【0099】
別の変形実施形態において、
Ｒ１～Ｒ４、Ｒ７、及びＲ１５は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキルであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
Ｒ１～Ｒ４、Ｒ７、及びＲ１５は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキルであり、かつ、
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換又は非置換の５員又は６員の複素環式環を形成する。
【0100】
ジェミナルなＲ１１とＲ１２、及びジェミナルなＲ１３とＲ１４とが繋がって、これらが結合される炭素と一緒になって、３個～６個の炭素原子を有する置換シクロアルキル、１個の環原子が酸素である置換された５員又は６員の複素環式環を形成する場合、上記シクロアルキル及び上記複素環式環は、好ましくは、
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、
ヒドロキシル、
アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される置換アルキル、
非置換のフェニル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、置換フェニル、
ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルからなる群から選択される非置換のシクロアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルからなる群から選択される置換シクロアルキル、
ニトロ（－ＮＯ２）、
ニトリル（－ＣＮ）、
－ＣＯ－アルキル（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＣＯ－フェニル、
－ＣＯ－シクロアルキル（ここで、シクロアルキルは、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルである）、
－ＣＯ－アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＣＯ２Ｈ、
－ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
を含む１つ以上の適切な置換基で置換されている。
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、
ヒドロキシル、
アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される置換アルキル、
非置換のフェニル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、置換フェニル、
ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルからなる群から選択される非置換のシクロアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルからなる群から選択される置換シクロアルキル、
ニトロ（－ＮＯ２）、
ニトリル（－ＣＮ）、
－ＣＯ－アルキル（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＣＯ－フェニル、
－ＣＯ－シクロアルキル（ここで、シクロアルキルは、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルである）、
－ＣＯ－アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＣＯ２Ｈ、
－ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、１個～６個の炭素原子を有するアルキルである）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
を含む１つ以上の適切な置換基で置換されている。
【0101】
【化34】
【0102】
この第１１の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２は上記の通りであり、かつＱ１は上記の通りであり、ここで、Ｍは、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属、アンモニウム基である。好ましくは、Ｍは、メチル基、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である。
【0103】
本発明の第１４の実施形態は、Ｑ１が上記の通りであり、ここで、Ｍが水素である第１３の実施形態に対応する。
【0104】
本発明の第１５の実施形態において、Ｑ２は、
から選択され、
ここで、Ｒ３１及びＲ３２は、独立して、
水素、
ヒドロキシル、
アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される置換アルキル、
非置換のフェニル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、置換フェニル、
ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
を表す。
【化35】
ここで、Ｒ３１及びＲ３２は、独立して、
水素、
ヒドロキシル、
アルコキシ（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される置換アルキル、
非置換のフェニル、
置換としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群から選択されるハロゲン原子、ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）が挙げられる、置換フェニル、
ＣＯ２Ｍａ（ここで、Ｍａは、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
－ＮＲａＲｂＲｃ（ここで、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃは、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体である）、
－ＯＰＯ３（Ｍｂ）２（ここで、Ｍｂは、水素、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である）、
を表す。
【0105】
この第１３の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２は上記の通りであり、かつＱ１は上記の通りであり、ここで、Ｍは、１個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～１０個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属、アンモニウム基である。好ましくは、Ｍは、メチル基、又はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属である。
【0106】
【化36】
【0107】
本発明の第１６の実施形態は、Ｑ１が上記の通りであり、ここで、Ｍが水素である第１５の実施形態に対応する。
【0108】
本発明の第１７の実施形態において、Ｑ１は、
から選択され、式中、
Ｒ１９～Ｒ３０は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、
Ｍは、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属、アンモニウム基である。
【化37】
Ｒ１９～Ｒ３０は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリールであり、
Ｍは、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、３個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換のシクロアルキル、６個～１４個の炭素原子を有する置換又は非置換のアリール、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属、アンモニウム基である。
【0109】
この第１６の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２、及びＱ２は上記の通りである。
【0110】
【化38】
【0111】
本発明の第１８の実施形態において、Ｑ１は、
から選択され、式中、
Ｒ１９～Ｒ３０は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキルであり、
Ｍは、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属、アンモニウム基である。
【化39】
Ｒ１９～Ｒ３０は、独立して、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキルであり、
Ｍは、水素、１個～６個の炭素原子を有する置換又は非置換の直鎖状、分岐状のアルキル、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属、アンモニウム基である。
【0112】
この第１７の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２、及びＱ２は上記の通りである。
【0113】
【化40】
【0114】
本発明の第１９の実施形態において、Ｑ１は、
から選択され、式中、Ｍは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、及びそれらの分岐状異性体から選択される非置換のアルキル、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）からなる群から選択されるアルカリ金属、アンモニウム基である。
【化41】
【0115】
この第１９の実施形態において、ｎ＝１であり、ｍ、Ｘ１、Ｘ２、及びＱ２は上記の通りである。
【0116】
【化42】
【0117】
本明細書において開示される全ての実施形態において、Ｘ１及びＸ２は、好ましくはＮである。
【0118】
本発明の第２０の実施形態は、Ｑ１が上記の通りであり、ここで、Ｍが水素である第１９の実施形態に対応する。
【0119】
既に示したように、式：
の化合物は、本発明の一部ではなく、本明細書に開示される全ての実施形態から除外される。
【化43】
【0120】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化44】
【0121】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化45】
【0122】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化46】
【0123】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化47】
【0124】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化48】
【0125】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化49】
【0126】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化50】
【0127】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化51】
【0128】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化52】
【0129】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化53】
【0130】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化54】
【0131】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化55】
【0132】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化56】
【0133】
本発明による例示的な実施形態において、式（Ｉ）の化合物は、
である。
【化57】
【0134】
これまでに提案されたニトロキシド－炭素ベースのビラジカルは、高磁場及び高速のＭＡＳで低から中程度の性能をもたらす。より重要なことには、これらが限られた化学的安定性（ＨｙＴＥＫ）に悩まされるか、又は時間のかかる合成を必要とするため、これまでその広範な使用は制限されていた。両方の側面によりこれらのラジカルの商業化はこれまで妨げられていた。
【0135】
式（Ｉ）の化合物は、ニトロキシド－炭素ベースのビラジカルの限られた効率及び安定性の両方の問題に対処している。さらに、これらの化合物についての合成経路は大規模合成ひいては商業化に適合している。
【0136】
本出願に開示される偏極剤ファミリーの性能を説明するのに、本発明者らは、このファミリーの幾つかのメンバーについての返されたＤＮＰ効率を記載し（すなわち、図１１ａにおけるＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ、図１１ｂにおけるＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ、図１１ｃにおけるＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ）、これらをＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－１（図１１ａ、非特許文献１０）、ＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ（図１１ｂ）、及びＤｉＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ（図１１ｃ）と比較している。ここで留意すべきは、ＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅビラジカル及びＤｉＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅトリラジカルはこれまでに報告されておらず、水溶液中に可溶なＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－１とは対照的に、有機溶媒（例えば、１，１，２，２－テトラクロロエタン、クロロホルム等）中に可溶なＴＥＭＴｒｉＰｏｌ誘導体に相当することである。
【0137】
図１２において、本発明者らは、０．２５ＭのＵ－１３Ｃ，１５Ｎ－プロリンを含むグリセロール－ｄ８／Ｄ２Ｏ／Ｈ２Ｏ（６０：３０：１０（容量／容量／容量））中１０ｍＭのＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ及びＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－Ｉについての実験データを報告している。
【0138】
さらに、本発明者らは、１，１，２，２－テトラクロロエタン中１６ｍＭのＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ及びＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅについての実験データを図１２ｂにおいて報告しているだけでなく、１，１，２，２－テトラクロロエタン中１１ｍＭのＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ及びＤｉＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅについての実験データも図１２ｃにおいて報告している。図１２において報告される結果は、ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌが、部分的にプロトン化された水性マトリックスにおいて高いＤＮＰ増強率（約８０のεオン／オフ）及び短いビルドアップ時間（約２秒のＴｂ）をもたらすことを示している。より重要なことには、返された感度は、ＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－１を用いるよりもＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌを用いた方が１．６倍高く、これはＤＮＰの増強がより高いのに対し、ＤＮＰのビルドアップ時間及び減偏極効果が同等であるという事実と一致している。この傾向は非水性のＤＮＰマトリックスの場合にも当てはまる。際だったことに、ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅは０．８秒のビルドアップ時間で１２０のＤＮＰ増強率を返す。これは換言すると、ＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－１－ＯＭｅと比較して感度が２倍向上したことになる。
【0139】
補足として、ＴＥＭＴｒｉＰｏｌファミリー及びＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌファミリーの両方についてのトリラジカルの場合も図１２ｃにおいて報告されている。最初に留意すべきことは、ＴＥＭＴｒｉＰｏｌの場合に、２つ目のニトロキシド部分を追加するとＤＮＰの性能が低下するということである。ＤＮＰ増強率εオン／オフは、ＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅの場合の７３からＤｉＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－Ｉ－ＯＭｅの場合の２０に低下する。本発明者らは、これがJMR 244 (2014) 98-100においてYauらによってなされた考察とは異なることに注目した。この研究において、Yauらは、ニトロキシドベースの偏極剤の場合、トリラジカルはビラジカル又はテトララジカルよりも高い感度を返すと考察した。この比較により、後者の考察を原則として全ての偏極剤構造に対して一般化することができないことも分かる。ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌの場合、本発明者らは、トリラジカル型（ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ）が、ビラジカルの場合（ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ）と同等の感度（僅かに小さい）を返すことに注目した。
【0140】
本発明による式（Ｉ）の特定の化合物の合成を実施例において詳細に記載する。
【0141】
本発明の化合物の一般的な合成方法を、以下に記載される一段階合成に従って得ることができる。
【0142】
反応に使用される溶媒は、同じであっても、又はジエチルエーテル、ジメチルエーテル、ジオキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、アセトニトリル、クロロホルム、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、若しくはトルエンから選択されてもよい。
【0143】
反応温度は２０℃から５０℃の間、好ましくは２０℃から３０℃の間であり得る。
【0144】
反応時間は１時間から４８時間の間、より好ましくは６時間から２４時間の間であり得る。
【0145】
トリチル化合物とニトロキシドラジカルとの間のモル比は、１から６の間、特に１から１．２の間であり得る。
【0146】
式（Ｉ）の化合物を、必要に応じて、濾過、抽出、洗浄、乾燥、濃縮、再結晶化、様々なクロマトグラフィー技術等のような有機合成化学において使用される慣例的な分離／精製方法により単離及び精製することができる。
【0147】
本発明の化合物は安定であり、水性溶媒中又は有機溶媒中のどちらにも可溶である。
【0148】
本発明の別の対象は、偏極剤としての式（Ｉ）の化合物の使用に関する。
【0149】
本発明の別の対象は、構造生物学、材料科学、固体の核磁気共鳴又は液体試料に適用される核磁気共鳴、粒子物理学、及び医用画像法の状況におけるＤＮＰ用のＰＡとしての、本発明による式（Ｉ）の化合物の使用である。特に、式（Ｉ）の化合物を、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法において核のＮＭＲ活性同位体を偏極させるＤＮＰ剤として使用することができる。本明細書において使用されるＮＭＲ分光法という用語は、固体ＮＭＲ（ＳＳ－ＮＭＲ）分光法、液体ＮＭＲ分光法、及び磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）を包含し、その全てにおいて本発明の化合物をＤＮＰ剤として使用することができる。
【0150】
ＮＭＲ活性スピンを有する核は、例えば、１Ｈ、２Ｈ、６Ｌｉ、７Ｌｉ、１０Ｂ、１１Ｂ、１３Ｃ、１４Ｎ、１５Ｎ、１７Ｏ、１９Ｆ、２３Ｎａ、２５Ｍｇ、２７Ａｌ、２９Ｓｉ、３１Ｐ、３３Ｓ、３５Ｃｌ、３７Ｃｌ、３９Ｋ、４１Ｋ、４３Ｃａ、４７Ｔｉ、４９Ｔｉ、５０Ｖ、５１Ｖ、５３Ｃｒ、７７Ｓｅ、８９Ｙ、１１７Ｓｎ、１１９Ｓｎ、及び１９９Ｈｇであってもよい。
【0151】
本発明の更なる対象は、動的核偏極用の試料中の分析物を偏極させる方法であって、
ａ）分析物を含む試料を準備する工程と、
ｂ）上記試料と、磁場中で分析物の最適な核偏極を可能にする偏極剤としての式（Ｉ）の化合物とを接触させる工程と、
ｃ）電子スピン反転を引き起こす少なくとも１つの放射線を上記試料に照射して、ＮＭＲ検出性能又はＭＲＩ性能を増強する工程と、
ｄ）任意に試料を溶解し、超偏極された試料を得る工程と、
を含む、方法に関する。
ａ）分析物を含む試料を準備する工程と、
ｂ）上記試料と、磁場中で分析物の最適な核偏極を可能にする偏極剤としての式（Ｉ）の化合物とを接触させる工程と、
ｃ）電子スピン反転を引き起こす少なくとも１つの放射線を上記試料に照射して、ＮＭＲ検出性能又はＭＲＩ性能を増強する工程と、
ｄ）任意に試料を溶解し、超偏極された試料を得る工程と、
を含む、方法に関する。
【0152】
上記方法は、任意に、超偏極された試料のＮＭＲ又はＭＲＩを観察することを更に含む。
【0153】
照射は、好ましくはマイクロ波照射である。ＮＭＲ活性核に偏極を移行するマイクロ波照射の周波数範囲は、通常５ＧＨｚ～８００ＧＨｚである。
【0154】
本明細書において使用される「分析物」という用語は、結晶格子又は非晶質固体構造を有する固体の無機材料、有機材料、又は有機金属材料（例えば、ゼオライト、ナノ粒子、メソ多孔質材料及び多孔質材料、ガラス、有機金属フレームワーク（ＭＯＦ））、ポリマー化合物及び巨大分子化合物を含む分子化学的化合物又は生物学的化合物（例えば、タンパク質、酵素、ＤＮＡ／ＲＮＡ、及び生物学的実体（例えば、ＮＭＲ分光法により調査される１つ以上のＮＭＲ活性スピンを有する細胞全体、葉、ウイルス粒子、組織成分若しくは骨成分、又は全身））等の化学的実体又は生物学的実体を指す。化学的実体又は生物学的実体は単離されていても、又はその自然環境にあってもよい。分析物は、水性媒体、有機溶媒若しくは溶媒混合物、又は水性／有機溶媒混合物中に溶解されていてもよい。分析物は、溶媒なしで試料中に存在していてもよい。
【0155】
ＮＭＲ分光法による調査は、構造決定、反応速度論のモニタリング、フローイメージング等であり得る。
【0156】
偏極剤を、試料の溶媒（複数の場合もある）中に溶解しても、又はドープされたポリマー、偏極剤で官能化された材料、若しくは生体試料上の常磁性スピンラベルのように、分析物に化学的に結合される溶媒なしで導入してもよい。
【0157】
また、偏極剤を、例えば最初に偏極剤を溶媒とともに導入し、次の工程で溶媒を蒸発させて偏極剤及び分析物を残すことによって分析物中に分散させても、又は湿式含浸によって導入してもよい。また、偏極剤を合成調製工程中に添加してもよい。
【0158】
偏極剤は、偏極時間の間に、分析物を含む凍結溶媒若しくは溶媒混合物を含む凍結溶液中又は固体状態でのように固体状態で存在してもよい。
【0159】
偏極剤は、偏極時間の間に、液体状態で又は液体溶液中に存在してもよい。
【0160】
本発明による式（Ｉ）の化合物は、偏極剤として使用される場合、０．０１ｍＭ～２００ｍＭの濃度で使用される。
【0161】
固体ＮＭＲ実験において、偏極剤を含む試料の温度は１Ｋ～３００Ｋの範囲内である。
【0162】
本発明を以下の図面及び実施例によって更に説明する。
【実施例】
【0163】
全ての市販の試薬をSigma-Aldrich, Inc.又はAcros Organicsから購入し、更に精製せずに使用した。全ての水分及び空気に敏感な反応を、オーブン乾燥させたガラス器具内でＡｒの不活性雰囲気下にて実施した。薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）を、シリカゲル（０．２５ｍｍ、Ｆ－２５、Silicycle）でプレコートされたガラスプレートを使用して実施し、化合物をＵＶ光下で視覚化した。カラムクロマトグラフィーを、２３０メッシュ～４００メッシュのシリカゲル（Silicycle）を使用して実施した。ラジカルは常磁性の性質によりＮＭＲシグナルの広幅化及び損失を示すため、これらのＮＭＲスペクトルは示されていない。ＥＰＲスペクトルを、ＭｉｎｉＳｃｏｐｅ ＭＳ２００（Magnettech、ドイツ）分光計で記録した。全ての有機化合物の質量分光分析を、ＥＳＩ－ＨＲＭＳ（Bruker、ＭｉｃｒＯＴＯＦ－Ｑ）で正イオンモード又は負イオンモードにおいて実施した。
【0164】
ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ及びＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈの精製を、Agilentの分取ＨＰＬＣシステムでGL SciencesのＩｎｅｒｔｓｕｓｔａｉｎ Ｃ１８ １４×２５０ｍｍカラムを使用して、λ＝２５４ｎｍでのＵＶ検出により１０ｍＬ／分の流量にて、次の勾配を使用して実施した：溶媒Ａ、Ｈ２Ｏ；溶媒Ｂ、ＣＨ３ＣＮ；０分→４分でアイソクラティックな４％のＢ、４分→２０分で勾配４％→１００％のＢ、２０分→２１分でアイソクラティックな１００％のＢ、２１分→２３分で１００％→４％のＢ。全てのビラジカルの純度を、Agilentの分析的ＨＰＬＣシステムでＰｕｒｓｕｉｔ ５ Ｃ１８ ４．６×２５０ｍｍ分析カラムを使用して、λ＝２５４ｎｍでのＵＶ検出により、１ｍＬ／分の流量にて、ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ、ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ、ＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ、ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅ、ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅ、及びＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈについてアイソクラティック溶離（isocratic run）：０分→１６分で１００％を使用して分析した。
【0165】
実施例１：
ピペラジンニトロキシド２の合成
ピペラジンニトロキシド２の合成
【化58】
【0166】
ＥｔＯＡｃ（５．０ｍＬ）中のニトロキシド１（doi: org/10.1016/j.saa.2008.07.045）（０．１００ｇ、０．５４ｍｍｏｌ）の溶液に、Ｎ，Ｎ’－ジシクロヘキシルカルボジイミド、すなわちＤＣＣ（０．１６７ｇ、０．８１ｍｍｏｌ）及びＮ－ヒドロキシベンゾトリアゾール、すなわちＨＯＢｔ（０．１２４ｇ、０．８１ｍｍｏｌ）を加え、得られた溶液を２２℃で５分間撹拌し、ＥｔＯＡｃ（１０ｍＬ）及びＥｔ３Ｎ（０．１１ｍＬ、０．８１ｍｍｏｌ）中のピペラジン（０．１４０ｇ、１．６３ｍｍｏｌ）の溶液に滴加した。反応混合物を２２℃で１２時間撹拌した。沈殿物を濾別し、溶媒を真空中で除去し、残留物をカラムクロマトグラフィー（ＣＨ２Ｃｌ２：ＭｅＯＨ（９：１）＋０．１％のＥｔ３Ｎ）により精製して、ピペラジンニトロキシド２（０．１０８ｇ、０．４３ｍｍｏｌ、７９％）を黄色の固体として得た。
【0167】
ＴＬＣ（シリカゲル、ＣＨ２Ｃｌ２：ＭｅＯＨ（９：１））、Ｒｆ（ピペラジンニトロキシド２）＝０．１
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ１３Ｈ２２Ｎ３Ｏ２［Ｍ＋Ｈ＋］についての計算値２５３．１７８５、実測値２５３．１７７６（Δｍ＝０．０００９、誤差＝３．６ｐｐｍ）
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図１に示されるＥＰＲスペクトル。
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ１３Ｈ２２Ｎ３Ｏ２［Ｍ＋Ｈ＋］についての計算値２５３．１７８５、実測値２５３．１７７６（Δｍ＝０．０００９、誤差＝３．６ｐｐｍ）
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図１に示されるＥＰＲスペクトル。
【0168】
ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅの合成
【化59】
【0169】
ＤＭＦ（２．０ｍＬ）中のトリチル３（doi: 10.1055/s-0035-1561299）（０．０３０ｇ、０．０２９ｍｍｏｌ）の溶液に、ベンゾトリアゾール－１－イルオキシトリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（０．０２０ｇ、０．０４４ｍｍｏｌ）、Ｎ－ヒドロキシベンゾトリアゾール（０．００６ｇ、０．０４４ｍｍｏｌ）、及びＤＩＰＥＡ（０．００８ｍＬ、０．０４４ｍｍｏｌ）を加え、得られた溶液を２２℃で５分間撹拌した。ニトロキシド２（０．００８ｇ、０．０３２ｍｍｏｌ）を溶液に加え、得られた反応混合物を２２℃で１２時間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（１０ｍＬ）を加え、溶液をＥｔＯＡｃ（３×１０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機層を、Ｎａ２ＳＯ４を介して乾燥させ、溶媒を真空中で除去し、残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィー（石油エーテル：ＥｔＯＡｃ（６：４））により精製して、ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ（０．０３３ｇ、０．０２６ｍｍｏｌ、８８％の収率）を緑色の固体として得た。
【0170】
ＴＬＣ（シリカゲル、石油エーテル：ＥｔＯＡｃ（１：１））、Ｒｆ（ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ）＝０．４
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ５５Ｈ６３Ｎ３Ｏ７Ｓ１２［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値１２８４．１２０７、実測値１２８４．１１６４（Δｍ＝０．００４３、誤差＝３．３ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図２ａに示されるＥＰＲスペクトル
ＨＰＬＣ：図２ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ５５Ｈ６３Ｎ３Ｏ７Ｓ１２［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値１２８４．１２０７、実測値１２８４．１１６４（Δｍ＝０．００４３、誤差＝３．３ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図２ａに示されるＥＰＲスペクトル
ＨＰＬＣ：図２ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
【0171】
ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌの合成
【化60】
【0172】
ＭｅＯＨ（２．０ｍＬ）中のＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ（０．０１５ｇ、０．０１２ｍｍｏｌ）の溶液に、ＮａＯＨ（０．００３ｇ、０．０７２ｍｍｏｌ）及びＨ２Ｏ（０．１ｍＬ）を加えた。反応混合物を２２℃で４８時間撹拌した。溶媒を真空中で除去し、残留物をＣ１８－ＨＰＬＣにより精製して、ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ（０．０１３ｇ、０．０１０ｍｍｏｌ、８６％の収率）を緑色の固体として得た。
【0173】
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ５３Ｈ５９Ｎ３Ｏ７Ｓ１２［Ｍ－Ｈ＋］についての計算値１２３２．０９２９、実測値１２３２．０９２２（Δｍ＝０．０００７、誤差＝０．６ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（Ｈ２Ｏ、１．０ｍＭ）：図３ａに示されるＥＰＲスペクトル
ＨＰＬＣ：図３ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
ＥＰＲ（Ｈ２Ｏ、１．０ｍＭ）：図３ａに示されるＥＰＲスペクトル
ＨＰＬＣ：図３ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
【0174】
実施例２：
ピペラジンニトロキシド５の合成
ピペラジンニトロキシド５の合成
【化61】
【0175】
ＥｔＯＡｃ（５．０ｍＬ）中のニトロキシド４（doi:org/10.1039/C7CP07444A）（０．１００ｇ、０．５４ｍｍｏｌ）の溶液に、Ｎ，Ｎ’－ジシクロヘキシルカルボジイミド、すなわちＤＣＣ（０．１６７ｇ、０．８１ｍｍｏｌ）及びＮ－ヒドロキシベンゾトリアゾール、すなわちＨＯＢｔ（０．１２４ｇ、０．８１ｍｍｏｌ）を加え、混合物を２２℃で５分間撹拌し、ＥｔＯＡｃ（１０ｍＬ）及びＥｔ３Ｎ（０．１１ｍＬ、０．８１ｍｍｏｌ）中のピペラジン（０．１４０ｇ、１．６３ｍｍｏｌ）の溶液に滴加した。得られた混合物を２２℃で１２時間撹拌した。沈殿物を濾別し、溶媒を真空中で除去し、カラムクロマトグラフィー（ＣＨ２Ｃｌ２：ＭｅＯＨ（９：１）＋０．１％のＥｔ３Ｎ）により精製して、ピペラジンニトロキシド２（０．０９９ｇ、０．３９ｍｍｏｌ、７２％）を黄色固体として得た。
【0176】
ＴＬＣ（シリカゲル、ＣＨ２Ｃｌ２：ＭｅＯＨ（９：１））、Ｒｆ（ピペラジンニトロキシド５）＝０．１
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ１３Ｈ２４Ｎ３Ｏ２［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値２７７．１７６１、実測値２７７．１７６０（Δｍ＝０．０００１、誤差＝０．４ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図４に示されるＥＰＲスペクトル
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ１３Ｈ２４Ｎ３Ｏ２［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値２７７．１７６１、実測値２７７．１７６０（Δｍ＝０．０００１、誤差＝０．４ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図４に示されるＥＰＲスペクトル
【0177】
ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅの合成
【化62】
【0178】
ＤＭＦ（２．０ｍＬ）中のトリチル３（doi: 10.1055/s-0035-1561299）（０．０３０ｇ、０．０２９ｍｍｏｌ）の溶液に、ベンゾトリアゾール－１－イルオキシトリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（０．０２０ｇ、０．０４４ｍｍｏｌ）、Ｎ－ヒドロキシベンゾトリアゾール（０．００６ｇ、０．０４４ｍｍｏｌ）、及びＤＩＰＥＡ（０．００８ｍＬ、０．０４４ｍｍｏｌ）を加え、得られた溶液を２２℃で５分間撹拌した。ニトロキシド５（０．００８ｇ、０．０３２ｍｍｏｌ）を溶液に加え、得られた反応混合物を２２℃で１２時間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３水溶液（１０ｍＬ）を加え、溶液をＥｔＯＡｃ（３×１０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機層を、Ｎａ２ＳＯ４を介して乾燥させ、溶媒を真空中で除去し、残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィー（石油エーテル：ＥｔＯＡｃ（６：４））により精製して、ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅ（０．０３２ｇ、０．０２５ｍｍｏｌ、８６％の収率）を緑色の固体として得た。
【0179】
ＴＬＣ（シリカゲル、ＣＨ２Ｃｌ２：ＭｅＯＨ（９：１））、Ｒｆ（ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ）＝０．４。
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ５５Ｈ６５Ｎ３Ｏ７Ｓ１２［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値１２８６．１３６３、実測値１２８６．１３５４（Δｍ＝０．０００９、誤差＝０．７ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図５ａに示されるＥＰＲスペクトル。
ＨＰＬＣ：図５ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ５５Ｈ６５Ｎ３Ｏ７Ｓ１２［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値１２８６．１３６３、実測値１２８６．１３５４（Δｍ＝０．０００９、誤差＝０．７ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図５ａに示されるＥＰＲスペクトル。
ＨＰＬＣ：図５ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
【0180】
ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈの合成
【化63】
【0181】
ＭｅＯＨ（２．０ｍＬ）中のＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅ（０．０１５ｇ、０．０１２ｍｍｏｌ）の溶液に、（０．００３ｇ、０．０７２ｍｍｏｌ）及びＨ２Ｏ（０．１ｍＬ）を加えた。反応混合物を２２℃で４８時間撹拌した。溶媒を真空中で除去し、残留物をＣ１８－ＨＰＬＣにより精製して、ＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ（０．０１３ｇ、０．０１０ｍｍｏｌ、８８％の収率）を緑色の固体として得た。
【0182】
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ５３Ｈ６０Ｎ３Ｏ７Ｓ１２［Ｍ＋Ｈ＋］についての計算値１２３４．１０８５、実測値１２３４．１０３４（Δｍ＝０．００５１、誤差＝４．１ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（Ｈ２Ｏ、１．０ｍＭ）：図６ａに示されるＥＰＲスペクトル。
ＨＰＬＣ：図６ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
ＥＰＲ（Ｈ２Ｏ、１．０ｍＭ）：図６ａに示されるＥＰＲスペクトル。
ＨＰＬＣ：図６ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
【0183】
実施例３：
ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅの合成
ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅの合成
【化64】
【0184】
ＤＭＦ（１．０ｍＬ）中のトリチル６（doi: 10.1055/s-0035-1561299）（０．０１０ｇ、０．０１０ｍｍｏｌ）の溶液に、ベンゾトリアゾール－１－イルオキシトリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、すなわちＢＯＰ（０．０１３ｇ、０．０３０ｍｍｏｌ）、Ｎ－ヒドロキシベンゾトリアゾール、すなわちＨＯＢｔ（０．００４ｇ、０．０３０ｍｍｏｌ）、及びＤＩＰＥＡ（０．０１１ｍＬ、０．０６０ｍｍｏｌ）を加え、得られた溶液を２２℃で５分間撹拌した。実施例１において合成したニトロキシド２（０．００８ｇ、０．０３０ｍｍｏｌ）を加え、得られた溶液を２２℃で１２時間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３（１０ｍＬ）を加え、溶液をＥｔＯＡｃ（３×１０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機層を、Ｎａ２ＳＯ４を介して乾燥させ、溶媒を真空中で除去し、残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィー（石油エーテル：ＥｔＯＡｃ（３：７））により精製して、ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ（０．０１３ｇ、０．００９ｍｍｏｌ、８８％の収率）を緑色の固体として得た。
【0185】
ＴＬＣ（シリカゲル、石油エーテル：ＥｔＯＡｃ（３：７））、Ｒｆ（ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－ＯＭｅ）＝０．４。
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ６７Ｈ８１Ｎ６Ｏ８Ｓ１２［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値１５０４．２６５７、実測値１５０４．２５８３（Δｍ＝０．００７４、誤差＝４．９ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図７ａに示されるＥＰＲスペクトル。
ＨＰＬＣ：図７ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ６７Ｈ８１Ｎ６Ｏ８Ｓ１２［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値１５０４．２６５７、実測値１５０４．２５８３（Δｍ＝０．００７４、誤差＝４．９ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図７ａに示されるＥＰＲスペクトル。
ＨＰＬＣ：図７ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
【0186】
実施例４：
ＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌの合成
ＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌの合成
【化65】
【0187】
ＤＭＦ（１．０ｍＬ）中のフィンランドトリチル（doi: 10.1055/s-0035-1561299）（０．０１０ｇ、０．０１０ｍｍｏｌ）の溶液に、ベンゾトリアゾール－１－イルオキシトリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、すなわちＢＯＰ（０．０２０ｇ、０．０４５ｍｍｏｌ）、Ｎ－ヒドロキシベンゾトリアゾール、すなわちＨＯＢｔ（０．００６ｇ、０．０４５ｍｍｏｌ）、及びＤＩＰＥＡ（０．０１６ｍＬ、０．０９０ｍｍｏｌ）を加え、得られた溶液を２２℃で５分間撹拌した。実施例１において合成したニトロキシド２（０．０１１ｇ、０．０４５ｍｍｏｌ）を加え、得られた反応溶液を２２℃で１２時間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３（１０ｍＬ）を加え、溶液をＥｔＯＡｃ（３×１０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機層をＮａ２ＳＯ４を介して乾燥させ、溶媒を真空中で除去し、残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィー（石油エーテル：ＥｔＯＡｃ（６：４））により精製して、ＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ（０．０１３ｇ、０．００８ｍｍｏｌ、７６％の収率）を緑色の固体として得た。
【0188】
ＴＬＣ（シリカゲル、ＥｔＯＡｃ）、Ｒｆ（ＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ）＝０．４。
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ７９Ｈ９９Ｎ９Ｏ９Ｓ１２Ｎａ［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値１７２６．４１１２、実測値１７２６．４１２０（Δｍ＝０．０００８、誤差＝０．５ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図８ａに示されるＥＰＲスペクトル。
ＨＰＬＣ：図８ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ７９Ｈ９９Ｎ９Ｏ９Ｓ１２Ｎａ［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値１７２６．４１１２、実測値１７２６．４１２０（Δｍ＝０．０００８、誤差＝０．５ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図８ａに示されるＥＰＲスペクトル。
ＨＰＬＣ：図８ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
【0189】
実施例５：
ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅの合成
ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅの合成
【化66】
【0190】
ＤＭＦ（１．０ｍＬ）中のトリチル６（doi: 10.1055/s-0035-1561299）（０．０１０ｇ、０．０１０ｍｍｏｌ）の溶液に、ベンゾトリアゾール－１－イルオキシトリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、すなわちＢＯＰ（０．０１３ｇ、０．０３０ｍｍｏｌ）、Ｎ－ヒドロキシベンゾトリアゾール、すなわちＨＯＢｔ（０．００４ｇ、０．０３０ｍｍｏｌ）、及びＤＩＰＥＡ（０．０１１ｍＬ、０．０６０ｍｍｏｌ）を加え、得られた溶液を２２℃で５分間撹拌した。実施例２において調製したニトロキシド５（０．００８ｇ、０．０３０ｍｍｏｌ）を加え、得られた反応溶液を２２℃で１２時間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３（１０ｍＬ）を加え、溶液をＥｔＯＡｃ（３×１０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機層を、Ｎａ２ＳＯ４を介して乾燥させ、溶媒を真空中で除去し、残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィー（石油エーテル：ＥｔＯＡｃ（３：７））により精製して、ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅ（０．００８ｇ、０．００５ｍｍｏｌ、５４％の収率）を緑色の固体として得た。
【0191】
ＴＬＣ（シリカゲル、石油エーテル：ＥｔＯＡｃ（３：７））、Ｒｆ（ＤｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ－ＯＭｅ）＝０．４。
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ６７Ｈ８５Ｎ６Ｏ８Ｓ１２［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値１５０８．２９７０、実測値１５０８．２９５３（Δｍ＝０．００１７、誤差＝１．１ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図９ａに示されるＥＰＲスペクトル。
ＨＰＬＣ：図９ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ６７Ｈ８５Ｎ６Ｏ８Ｓ１２［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値１５０８．２９７０、実測値１５０８．２９５３（Δｍ＝０．００１７、誤差＝１．１ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図９ａに示されるＥＰＲスペクトル。
ＨＰＬＣ：図９ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
【0192】
実施例６：
ＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈの合成
ＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈの合成
【化67】
【0193】
ＤＭＦ（１．０ｍＬ）中のフィンランドトリチル（doi: 10.1055/s-0035-1561299）（０．０１０ｇ、０．０１０ｍｍｏｌ）の溶液に、ベンゾトリアゾール－１－イルオキシトリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、すなわちＢＯＰ（０．０２０ｇ、０．０４５ｍｍｏｌ）、Ｎ－ヒドロキシベンゾトリアゾール、すなわちＨＯＢｔ（０．００６ｇ、０．０４５ｍｍｏｌ）、及びＤＩＰＥＡ（０．０１６ｍＬ、０．０９０ｍｍｏｌ）を加え、得られた溶液を２２℃で５分間撹拌した。実施例２において調製したニトロキシド５（０．０１１ｇ、０．０４５ｍｍｏｌ）を加え、得られた反応溶液を２２℃で１２時間撹拌した。飽和ＮａＨＣＯ３（１０ｍＬ）を加え、溶液をＥｔＯＡｃ（３×１０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機層を、Ｎａ２ＳＯ４を介して乾燥させ、溶媒を真空中で除去し、残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ）により精製して、ＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ（０．０１０ｇ、０．００６ｍｍｏｌ、５８％の収率）を緑色の固体として得た。
【0194】
ＴＬＣ（シリカゲル、ＥｔＯＡｃ）、Ｒｆ（ＴｒｉＰｙｒｒｏＴｒｉＰｏｌ－Ｈ）＝０．４。
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ７９Ｈ１０５Ｎ９Ｏ９Ｓ１２［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値１７３２．４５８２、実測値１７３２．４５８９（Δｍ＝０．０００７、誤差＝０．４ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図１０ａに示されるＥＰＲスペクトル。
ＨＰＬＣ：図１０ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
ＥＳＩ－ＨＲＭＳ：Ｃ７９Ｈ１０５Ｎ９Ｏ９Ｓ１２［Ｍ＋Ｎａ＋］についての計算値１７３２．４５８２、実測値１７３２．４５８９（Δｍ＝０．０００７、誤差＝０．４ｐｐｍ）。
ＥＰＲ（ＣｌＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、１．０ｍＭ）：図１０ａに示されるＥＰＲスペクトル。
ＨＰＬＣ：図１０ｂに示されるＨＰＬＣクロマトグラム。
【0195】
上記で合成した化合物でのようにアミド結合を介してトリチル部分及びニトロキシド部分に連結されたピペラジンブリッジは、不対電子間の相互作用（双極子カップリング及び交換相互作用と呼ばれる）を増加させ、化合物中の２つの常磁性中心（トリチル及びニトロキシド）の相対的な配向を拘束する。
【0196】
ピペラジンブリッジ／リンカーは低下した可撓性を有し、到達可能な化合物の立体構造の数を制限する。これは、典型的には、双極子カップリング及びＪ－交換相互作用のより狭い分布と言い換えられる。さらに、このような剛直なブリッジ／リンカーは、典型的には最適ではないＤＮＰ移行をもたらす短すぎるニトロキシド－トリチルの距離（ＴＥＭＴｒｉＰｏｌ－Ｉの場合とは異なる）を有する立体構造の存在も妨げる。
【0197】
上記で合成された化合物は試験に成功した。技術水準の偏極剤と比較して非常に良好な偏極の移行効率をもたらすことに加えて、これらの化合物は、高速の回転周波数の様式（すなわち、１０ｋＨｚよりも大きなＭＡＳ周波数）において、かつ高磁場（すなわち、約５Ｔ～２１Ｔ）で依然として優れた性能を発揮する。さらに、新しく開発されたトリチル－ニトロキシドは、様々な溶媒に対して持続性があり効率的なトリチル－ニトロキシドビラジカルをより大量に調製するのに合成及び精製が容易である。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図3a】
【図3b】
【図4】
【図5a】
【図5b】
【図6a】
【図6b】
【図7a】
【図7b】
【図8a】
【図8b】
【図9a】
【図9b】
【図10a】
【図10b】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】