複合系の構造化学的アプロ-チ

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02231105
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 三角 荘一 大阪大学, 産業科学研究所, 名誉教授 (40029830)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 瑞夫 九州大学, 工学部, 助教授 (10165657) ; 築部 浩 岡山大学, 教養部, 助教授 (00144725) ; 西郷 和彦 東京大学, 工学部, 助教授 (80016154) ; 加納 航治 同志社大学, 工学部, 教授 (60038031)
• Keywords: ホスト-ゲスト相補性 / 色素化ポダンド / 置換アミンの級数識別呈色 / 三環性シクロファンホスト / CDのエナンチオ選択包接 / ポルフィリンーキノン結合力 / ビスモネンシンの不斉認識能 / DNAポリインタ-カレ-タ

Research Abstract

本研究班は生体反応およびそのモデル系における分子認識の解明を目指し、各種複合系を用いてホストとゲスト間の相補性、相互作用を構造化学的観点から主として研究を推進してきた。2研究系に分け述べる。
I.合成ホスト研究系:三角はアゾフェノ-ル色素化ホストによるアミン捕捉呈色能を検討した結果、クラウン環を持たないポダンド系ホストも同機能を示すこと、その応用としてアルキルアミンの級数(置換数)を立体障害が大きくても呈色反応により識別しうることを見出した。またアミン捕捉時に金属イオンによる色素解裂反応の機構を明らかにした。西郷は双環、三環性大環状シクロファンホストによる各種有機分子と金属イオンの分子認識について興味ある成果を示し、それら錯体の生成と安定度を計算化学的手法によっても求められることを報告した。
II.半天然系ホスト研究系:加納は〓ーCD(シクロデキストリン)が軸性キラリティ-をもつpamoic acidを水中でエナンチオ選択的に包接し、安定な錯体の生成をNMR法により確証した。またポルフィリンとキノン間の各種溶媒中での錯形成研究から、水中の強い結合力は疎水性ではなく、むしろvan der Waals力が主であるとの結論を提出した。築部は特徴あるイオン認識能を示す二官能性ホストの合成に超高圧反応が有用であること、また天然イオノフォアモネンシンの誘導体ビスモネンシンが単量体よりも数段優れた不斉認識能を示すことを報告した。前田は生体高分子に合成高分子を複合化して高次機能の創出を目指し、DNAとポリインタ-カレ-タ共重合体より成る半天然高分子複合体を合成した。その構造と生成機構の研究から、複合体は可逆的に結合しており、ある条件下での解離・再形成が可能であることが判明し、インタ-カレ-ションによる特定のDNA認識、分離への応用が期待される。

Research Products

• [Publications] Soichi Misumi: "Amine Selective Coloration with Chromoacerands." Pure & Appl.Chem.62. 493-498 (1990)
• [Publications] Soichi Misumi,Takahiro Kaneda: "Amineーdiscriminative Coloration with Azophenolーdyed Crowns and Molecular Structures of Their Amine Saltexes." Mem.Inst.Sci.Ind.Res.,Osaka Univ.47. 29-42 (1990)
• [Publications] Koji Kano,K.Yoshiyasu,S.Hashimoto: "Molecular Recognition by Saccharides.Asymmetric Complexation between Bilirubin and Nucleosides." Chemistry Letters. 21-24 (1990)
• [Publications] Koji Kano,M.Takei,S.Hashimoto: "Cationic Porphyrins in Water. ^1H NMR and Fluorescence Studies on Dimer and Molecular Complex Formation." J.Phys.Chem.94. 2181-2187 (1990)
• [Publications] Koji Kano,S.Hashimoto: "Molecular Complex of a Ctionic Porphyrin and pーNitrophenol.Verification of the Porphyrin Dimerization." Bull.Chem.Soc.Jpn.63. 633-635 (1990)
• [Publications] Koji Kano,T.Hayakawa,S.Hashimoto: "Specific Interactions between Socium Deoxycholate and Its Waterーinsoluble Analogues.The Mechanisms for Premicelle and Micelle Formation of Sodium Deoxycholate." J.Phys.Chem.95. 966-970 (1991)
• [Publications] Kazuhiko Saigo,N.Kihara,Y.Hashimoto,R.J.Lin,et al.: "Synthesis and Selective Molecular Recognition of a Macrotricyclic Receptor Having Crown Ether and Cyclophane Subunits as Binding Sites." J.Am.Chem.Soc.122. 1144-1150 (1990)
• [Publications] H.Kimoto,Kazuhiko Saigo,M.Hasegawa: "The Potential Energy Calculation for Conglomerate Crystals" Chem.Lett.711-714 (1990)
• [Publications] H.Kimoto,Kazuhiko Saigo,N.Kihara,M.Ohno,: "Molecular Dynamics Calculation for the Complexes of a Macrotricyclic Receptor with Organic Substrates." Bull.Chem.Soc.Jpn.63. 3566-3570 (1990)
• [Publications] K.Matsumoto,H.Minatogawa,M.Munakata,M.Toda,Hiroshi Tsukube: "High Pressure Synthesis of New Ag^+Ion Specific Crown Ethers" Tetrahedron Lett.31. 3923-3926 (1990)
• [Publications] Hiroshi Tsukube,H.Adachi,S.Morosawa: "AmideーFunctionalized Oligoethylenimines As New Efficient Carriers for Li^+ Cation." J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.28. 437-441 (1990)
• [Publications] Hiroshi Tsukube,H.Sohmiya: "BisーMonensin:Synthesis of New Chiral Receptor from Naturally Occurring Monensin Ionophore." Tetrahedron Lett.31. 7027-7030 (1990)
• [Publications] Mizuo Maeda,Y.Tsuzaki,K.Nakano,M.Takagi: "Biomembraneーmimetic Ion Sensors Based on Multiphase Material Containing Synthetic Polypeptide as Sensitizer." J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1529-1531 (1990)
• [Publications] 前田 瑞夫、井上 祥平: "ポリペプチドドメインをチャンネルとしてもつ高分子膜:安定な生体膜モデル" 日化. 1153-1161 (1990)
• [Publications] Mizuo Maeda,A.Hirai,M.Takagi: "PseudoーGrafting of Polyacrylamide onto Hind III.Restriction Fragments of λ DNA." Reactive Plym.(1991)