2018 Fiscal Year Annual Research Report
配位キラリティーの動的変換とタイムプロファイル制御
| Project Area | Coordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules |
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| Project/Area Number |
16H06510
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
秋根 茂久 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (30323265)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | キラリティー / らせん構造 / 動的構造変換 / 多核錯体 / 応答性分子 / コバルト / ヘリシティー / 不斉誘起 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、外部刺激に応答して「配位キラリティー」の変化や逆転が起こる動的変換錯体系の開発を目指し、各種刺激に応答した配位キラリティーの精密制御や刺激を与えてから配位キラリティーの発現・変換が起こるまでのレスポンス速度の精密設計を行うことを目標として研究を行なった。
本年度は、トリス(saloph)三重らせん型コバルト(III)錯体を合成し、キラルアミンの導入によるヘリシティー誘導について検討を行った。らせん型錯体のコバルト上にアキラルアミンであるジメチルアミンやピペリジンを導入しておいた場合、らせん型錯体はラセミ混合物として得られてくる。この錯体のコバルト上の軸配位子は数分から数時間オーダーのタイムスケールで置換反応を起こす。そこで、ここにキラルアミンである1-フェニルエチルアミンや3-アミノ-1,2-プロパンジオールを加えたところ、実際に配位子置換が進行し、それに伴ってヘリシティーの偏りが生じた。このときのヘリシティーの偏りが生じる際の初期速度は、初めに導入しておいたアミンと加えるアミンの組み合わせによって最大60倍の違いがあり、平衡に達したときのヘリシティーの偏りにも大きな差があった。さらに、逆のヘリシティーを安定化するアミン同士の交換では、時間とともにヘリシティーが反転していく様子が観察された。このときの反転の速度も、用いるアミンの組み合わせによって大きな違いが見られた。
従来の多くのらせん構造では、ヘリシティー誘起や反転の速度が、骨格本来が持つ構造の柔軟性のみで決まることが一般的であったが、本システムでは、加える化合物との反応性によって速度を変えることができた。すなわち、キラリティーの変化のプロファイルを制御する新しい手法となることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
キラルアミンの交換を用いた「配位キラリティー」制御法を本研究の推進の過程で発案し、これが配位キラリティー変換の時間プロファイル制御の有効な手法となることをが明らかとなったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
配位キラリティーの変換において、複数点での反応を連続して行えば、各ステップの速度が異なるために特異な時間プロファイルを実現できる可能性がある。この多段階反応を使った配位キラリティー誘導を中心に検討を行う。
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