Novel Homochiral Metal-Organic Frameworks for Enantioseparation and Asymmetric Catalysis

• Project/Area Number: 26410126
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Synthetic chemistry
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: TANAKA KOICHI 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (10116949)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: キラルMOF / 不斉触媒 / エナンチオマー分離 / 結晶構造 / キラルＭＯＦ / 不均一系触媒 / 光学異性体分離 / 蛍光特性 / 不斉反応 / Diels-Alder反応 / 不斉開環反応 / 触媒 / 不斉選択性 / 単結晶X線解析 / ナノ細孔 / 触媒反応場 / アミノリシス反応 / 反応性-選択性の原理 / エナンチオ選択性

Outline of Final Research Achievements

Some novel homochiral MOFs were synthesized by solvothermal reaction of chiral BINOL dicarboxylic acids and metal ions. These homochiral MOFs were found to be useful for asymetic catalysis and stationary phases of chiral HPLC column.

Research Products

• [Journal Article] Efficient HPLC enantiomer separation using a pillared homochiral metal-organic framework as a novel chiral stationary phase (2016)
  • Author(s): K. Tanaka, N. Hotta, S. Nagase, K. Yoza
  • Journal Title: New J. Chem. Volume: 40 Issue: 6 Pages: 4891-4894
  • DOI: 10.1039/c6nj00090h
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Enantioselective Diels-Alder reaction in the confined space of homochiral metal-organic frameworks (2016)
  • Author(s): K. Tanaka, S. Nagase, T. Anami, M. Wierzbicki, Z. Urbanczyk-Lipkowska
  • Journal Title: RSC Adv. Volume: 6 Issue: 112 Pages: 1111436-111439
  • DOI: 10.1039/c6ra23740a
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] HPLC enantioseparation on a homochiral MOF silica composite as a novel chiral stationary phase (2016)
  • Author(s): K. Tanaka, T. Muraoka, Y. Otubo, H. Takahashi, A. Ohnishi
  • Journal Title: RSC Adv. Volume: 6 Issue: 26 Pages: 21293-21301
  • DOI: 10.1039/c5ra26520g
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Solvent-dependent strong asymmetric amplification in the catalytic enantioselective Henry reaction using the trans-N,N′-bis-biphenyl-4-ylmethyl-cyclohexane-1,2-diamine-CuCl2 complex. (2015)
  • Author(s): K. Tanaka, T. Iwashita, E. Yoshida, T. Ishikawa, S. Otuka, Z. Urbanczyk-Lipkowska, H. Takahashi
  • Journal Title: Chem. Commun. Volume: 51 Issue: 37 Pages: 7907-7910
  • DOI: 10.1039/c5cc02302e
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Interpenetrated and non-interpenetrated homochiral metal–organic frameworks based on (R)-2,2′-dihydroxy-1,1′-binaphthyl-5,5′-dibenzoic acid (2015)
  • Author(s): K. Tanaka, D. Yanamoto, K. Yoshimura, T. Anamia, Z. Urbanczyk-Lipkowska
  • Journal Title: CrystEngComm Volume: 17 Issue: 6 Pages: 1291-1295
  • DOI: 10.1039/c4ce02210f
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Ring-expanded chiral rhombamine macrocycles for efficient NMR enantiodiscrimination of carboxylic acid derivatives (2014)
  • Author(s): Koichi Tanaka, Tomoharu Iwashita, Chihiro Sasaki, Hiroki Takahashi
  • Journal Title: Tetrahedron: Asymmetry Volume: 25 Issue: 8 Pages: 602-609
  • DOI: 10.1016/j.tetasy.2014.03.009
  • Peer Reviewed
• [Presentation] (R)-BINOL-3,3'-ジ安息香酸を用いたキラルMOFの合成と応用 (2017)
  • Author(s): 宇野椋裕、田中耕一
  • Organizer: 日本化学会 第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス、横浜
• [Presentation] (R)-BINOL-6,6'-ジカルボン酸由来のキラルMOFを触媒に用いたシクロヘキセンオキシドのアニリン誘導体による不斉開環反応 (2017)
  • Author(s): 鵜崎隆行、田中耕一
  • Organizer: 日本化学会 第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス、横浜
• [Presentation] ホモキラルMOFを不均一触媒に用いたエナンチオ選択的Diels-Alder反応 (2017)
  • Author(s): 植林佑太郎、阿南 卓、田中耕一、Lipkowska Zofia
  • Organizer: 日本化学会 第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス、横浜
• [Presentation] (R)-BINOL-5,5'-ジカルボン酸由来のキラルMOFを触媒に用いたシクロヘキセンオキシドのアニリン誘導体による不斉開環反応 (2017)
  • Author(s): 木下磨也、田中耕一
  • Organizer: 日本化学会 第97春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学日吉キャンパス、横浜
• [Presentation] アンモニウム塩で修飾したMOF 触媒によるエポ キシド類へのCO2 の固定化 (2016)
  • Author(s): 大塚 慎也・田中 耕一
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府）
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] ホモキラルMOF 触媒によるcis-スチルベンオキ シドのアニリン誘導体による不斉開環反応 (2016)
  • Author(s): 栢原 淳・田中 恭平・田中 耕一
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府）
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] (R)-BINOL-3,3’-ジ安息香酸を用いたキラルMOFの合成と光学 異性体分離への応用 (2016)
  • Author(s): 宇野椋裕・田中耕一
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府）
  • Year and Date: 2016-03-26
• [Presentation] (R)-BINOL-6,6’-ジカルボン酸由来のキラルMOFを触媒に用い たシクロヘキセンオキシドのアニリン誘導体による不斉開環反応 (2016)
  • Author(s): 鵜崎隆行・大坪泰洋・田中耕一
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府）
  • Year and Date: 2016-03-26
• [Presentation] (R)-BINOL-5,5’-ジカルボン酸由来のキラルMOFを触媒に用い たシクロヘキセンオキシドのアニリン誘導体による不斉開環反応 (2016)
  • Author(s): 木下磨也・田中耕一
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府）
  • Year and Date: 2016-03-26
• [Presentation] 多孔性キラルMOF を不均一触媒に用いたDiels-Alder 反応 (2016)
  • Author(s): 小谷昌史・田中耕一
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府）
  • Year and Date: 2016-03-26
• [Presentation] (R)-BINOL-5,5'-ジカルボン酸と4,4'-ビピリ ジルエチレンを用いたホモキラルMOF の合成と 光学異性体分離 (2016)
  • Author(s): 寺内 知也・田中 耕一
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府）
  • Year and Date: 2016-03-25
• [Presentation] (R)-BINOL-3,3'-ジカルボン酸と4,4'-ビピリ ジンを用いたホモキラルMOF の合成と結晶構造 (2016)
  • Author(s): 守岡 貴彦・田中 耕一
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府）
  • Year and Date: 2016-03-25
• [Presentation] (R)-BINOL-4,4'-ジ安息香酸を用いたホモキラ ルMOF の合成と光学異性体分離 (2016)
  • Author(s): 長瀬 尚平・阿南 卓・田中 耕一・Zofia Lipkowska
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府）
  • Year and Date: 2016-03-25
• [Presentation] (R)-BINOL-4,4'-ジ安息香酸由来のホモキラルMOFを固体触媒に用いたエナンチオ選択的Diels-Alder反応 (2016)
  • Author(s): 阿南 卓、長瀬尚平、田中耕一、Zofia Lipkowska
  • Organizer: 第6回ＣＳＪ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀、東京
• [Presentation] (R)-BINOL-3,3'-ジカルボン酸と4,4'-ビピリジンを用いたホモキラルMOFの合成と結晶構造 (2016)
  • Author(s): 守岡貴彦、田中耕一
  • Organizer: 第6回ＣＳＪ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀、東京
• [Presentation] キラルMOF触媒を用いたcis-スチルベンオキシドの不斉アミノリシスにおける顕著な反応温度効果 (2016)
  • Author(s): 栢原 淳、田中耕一
  • Organizer: 第6回ＣＳＪ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀、東京
• [Presentation] アンモニウム塩で修飾したMOF 触媒によるエポキシドとCO2の環化付加反応 (2016)
  • Author(s): 大塚慎也、田中耕一
  • Organizer: 第6回ＣＳＪ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀、東京
• [Presentation] (R)-BINOL-5,5'-ジカルボン酸と4,4'-ビピリジルエチレンを用いたホモキラルMOFの合成とHPLC光学異性体分離 (2016)
  • Author(s): 寺内知也、田中耕一
  • Organizer: 第6回ＣＳＪ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀、東京
• [Presentation] アンモニウム塩で修飾したIRMOF-3触媒によるCO2の環状カーボネートへの変換 (2015)
  • Author(s): 大塚慎也・田中耕一
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2015-10-14
• [Presentation] (R)-BINOL-6,6'-ジカルボン酸を用いたホモキラルZnMOFの合成と結晶構造及びそれを充填したHPLCカラムによるエナンチオマー分離 (2015)
  • Author(s): 大坪泰洋・田中耕一・高橋弘樹
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2015-10-14
• [Presentation] (S)-BINOL-4,4'-ジイソフタル酸を用いた新規キラルMOFの合成と応用 (2015)
  • Author(s): 長瀬尚平・田中耕一
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2015-10-14
• [Presentation] (R-)-BINOL-4,4',6,6'-テトラキス安息香酸および(R-)-BINOL-4,4',6,6'-テトラキスイソフタル酸を用いたキラルMOFの合成と応用 (2015)
  • Author(s): 吉村慶太・田中耕一
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2015-10-14
• [Presentation] 2,2',3,3'-テトラメトキシ-1,1'-ビナフチル-4,4',6,6'-テトラキスイソフタル酸を用いた新規Cu及びZn-MOFの合成とCO 2ガス吸着 (2015)
  • Author(s): 阿南 卓・田中耕一
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2015-10-14
• [Presentation] (R)-2,2'-ジヒドロキシ-1,1'-ビナフチル-3,3'-ジカルボン酸と4,4'-ビピリジンを用いた新規ホモキラルＭＯＦの合成と結晶構造 (2015)
  • Author(s): 守岡貴彦・田中耕一
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2015-10-14
• [Presentation] ダブルピラー型キラルMOFを充填したHPLCカラムによる光学異性体分離 (2015)
  • Author(s): 寺内知也・田中耕一
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2015-10-14
• [Presentation] ホモキラルMOF触媒によるcis-スチルベンオキシドのエナンチオ選択的アミノリシス (2015)
  • Author(s): 栢原 淳・田中恭平・田中耕一
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2015-10-14
• [Presentation] キラルなダブルピラー型MOFを充填したHPLCカラムによる光学異性体分離 (2015)
  • Author(s): 寺内 知也・田中 耕一
  • Organizer: 日本化学会 第95春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学 理工学部船橋キャンパス（東京都）
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-28
• [Presentation] 1,1′-ビナフチル骨格を有するオクタカルボキシレート配位子を用いた新規ホモキラルMOFの合成 (2015)
  • Author(s): 阿南 卓・田中 耕一
  • Organizer: 日本化学会 第95春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学 理工学部船橋キャンパス（東京都）
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-28
• [Presentation] ラセミ体及びホモキラルMOF結晶を用いるCO2ガス吸着 (2015)
  • Author(s): 守岡 貴彦・田中 耕一
  • Organizer: 日本化学会 第95春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学 理工学部船橋キャンパス（東京都）
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-28
• [Presentation] アンモニウム塩で修飾したIRMOF-3触媒によるCO2の固定化 (2015)
  • Author(s): 大塚 慎也・田中 耕一
  • Organizer: 日本化学会 第95春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学 理工学部船橋キャンパス（東京都）
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-28
• [Presentation] (R)-BINOL-6,6'-ジカルボン酸を用いた新規キラルZn-MOFの合成とそれを充填したHPLCカラムによるエナンチオマー分離 (2015)
  • Author(s): 大坪 泰洋・田中 耕一
  • Organizer: 日本化学会 第95春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学 理工学部船橋キャンパス（東京都）
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-28
• [Presentation] (R)-BINOL-5,5'-ジ安息香酸および(R)-BINOL-5,5'-ジイソフタル酸を用いた新規キラルMOFの合成、結晶構造および触媒反応への応用 (2015)
  • Author(s): 吉村 慶太・田中 耕一
  • Organizer: 日本化学会 第95春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学 理工学部船橋キャンパス（東京都）
  • Year and Date: 2015-03-27 – 2015-03-28
• [Presentation] ダブルピラー型ZnMOFを充填剤として用いたHPLCカラムによるエナンチオマー分離 (2014)
  • Author(s): 長瀬尚平・田中耕一
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-16
• [Presentation] キラルMOFを充填剤に用いたHPLCカラムによる光学異性体分離：MOFの結晶構造と不斉識別能の関係 (2014)
  • Author(s): 堀田尚樹・田中耕一
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-16
• [Presentation] (R)-2,2',3,3'-テトラメトキシ-1,1'-ビナフチル-4,4',6,6'-テトラキス(4-安息香酸)を配位子として用いた新規キラルMOFの合成 (2014)
  • Author(s): 石本翔馬・能登花純・田中耕一
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-16
• [Presentation] BINOL-6,6'-ジカルボン酸を用いた新規キラルMOFの合成、構造及びエナンチオ選択的ゲスト吸着 (2014)
  • Author(s): 大坪泰洋・田中耕一・Lipkowska, Zofia・高橋弘樹
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-16
• [Presentation] BINOL-5,5'-ジ安息香酸を用いた新規キラルMOFの合成、構造、及び触媒反応への応用 (2014)
  • Author(s): 吉村慶太・梁本大輔・田中耕一・Lipkowska, Zofia
  • Organizer: CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-16
• [Presentation] Asymmetric catalytic sulfoxidation with H2O2 using chiral metal-organicframework crystals (2014)
  • Author(s): K. Tanaka, K. Kubo, M. Shiro
  • Organizer: MOF2014
  • Place of Presentation: Kobe International Conference Center（兵庫県）
  • Year and Date: 2014-09-28 – 2014-10-01
• [Presentation] Highly efficient chromatographic resolution of enantiomers using a new homochiral MOF-silica composite (2014)
  • Author(s): K. Tanaka, T. Muraoka, A. Ohnishi
  • Organizer: 30th International Symposium on Chromatography
  • Place of Presentation: Salzburg, Asutria
  • Year and Date: 2014-09-14 – 2014-09-18
• [Presentation] Novel chiral metal-organic framework crystals for asymmetric catalysis and enantiomer separation (2014)
  • Author(s): K. Tanaka, K. Kubo, T. Maruoka
  • Organizer: 7thInternational Symposium Nanoporous Materials-VII
  • Place of Presentation: Niagara Falls, Canada
  • Year and Date: 2014-06-22 – 2014-06-25
• [Book] ナノ空間材料ハンドブック (2016)
  • Author(s): 田中耕一
  • Total Pages: 493
  • Publisher: エヌ・ティー・エス
• [Book] Non-covalent Interactions in the Synthesis and Design of New Compounds (2016)
  • Author(s): K. Tanaka
  • Total Pages: 480
  • Publisher: Wiley
• [Remarks] 有機超分子化学研究室
  • URL: http://www2.itc.kansai-u.ac.jp/~ktanaka/
• [Remarks] 関西大学 化学生命工学部 有機超分子化学研究室
  • URL: http://www2.itc.kansai-u.ac.jp/~ktanaka/
• [Remarks] 関西大学化学生命工学部有機超分子研究室
  • URL: http://www2.itc.kansai-u.ac.jp/~ktanaka/