機能性分子集合体を用いる不斉反応の高次制御

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650968
• Research Institution: Kumamoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 上岡 龍一 熊本工業大学, 工学部, 教授 (70099076)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 迫口 明浩 熊本工業大学, 工学部, 講師 (30196141) ; 松本 陽子 熊本工業大学, 工学部, 助教授 (00133562)
• Keywords: 機能性分子集合 / 不斉反応 / 立体選択性 / アミノ酸エステル / 光学分割 / 超分子化学 / 立体制御

Research Abstract

1)4級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤を用いる不斉加水分解反応
ミセル界面活性剤としてセチルトリメチルアンモニウム=ブロミド(CTAB),ベシクル界面活性剤としてジテトラデシルジメチルアンモニウム=ブロミド(2C_<14>Br)を分子集合体の素材とした。活性トリペプチド触媒(Z-L-Phe-L-His-L-Leu)による長鎖フェニルアラニン=p-ニトロフェニルエステル基質(D(L)-S_<12>)の不斉加水分解のイオン強度応答性を観測したところ,(a)CTABミセル系では不斉加水分解のイオン強度効果は見られず,(b)2C_<14>Brベシクル系および混合系(2C_<14>BrlCTAB)分子集合体において,比較的低いイオン強度条件([KCl]=0.02〜0.03M)において,それぞれ不斉選択性(L/D)が約70倍,および1000倍という高い立体識別機能の発現に成功した。
2)天然脂質系ハイブリッド分子集合体における不斉加水分解反応
L-a-ジミリストイルホスファチジルコリン(DMPC)をベシクル分子とし,オクタエトキシドデシルエーテル(C_<12>(EO)_8)をミセル分子とした混合系分子集合体において上記の不斉加水分解を試みた。ミセル含量の比較的少ない領域(〜30mol%)においては、リポソームを形成し,ミセル含量とともにサイズが増大するとともに不斉選択性も大きくなることが判明した。蛍光法を用いて流動性を測定すると,サイズと不斉選択性の大きなリポソームの表面および疎水殻ともに流動性は大きくなることも明らかになった。又,ミセル含量が30〜70mol%では相分離状態となることも分かった。
3)分子力場計算
コンピュータを用いた初歩的知見ではあるが,分子集合体反応場の環境を誘電率で評価し,分子力場計算および半経験的分子軌道法により分子認識機構の推定を行い、CPKモデルから予測した分子認識のメカニズムと極めて類似した結果が得られた。

Research Products

• [Publications] 後藤 浩一: "機能性分子集合体を用いたアミノ酸エステ基質の不斉加水分解反応における分子認識効果" 日本化学会誌. 1997・2. 127-133 (1997)
• [Publications] Ryuichi Ueoka: "A Remarkably Enhanced Diastereoselectivity for the Hydrolysis of Dipeptide Esters Responding to pH and Temperature in Buffer Solutions" Tetrahedron Letters. 37・20. 3461-3464 (1996)
• [Publications] Ryuichi Ueoka: "Liquid Membranes for the Hydrolysis of Amino Acid Esters." Proceeding of International Solvent Extraction for Conference. 2. 953-958 (1996)
• [Publications] 上岡 龍一: "超分子集合体を用いた分子認識機能の発現" 化学工学シンポジウムシリーズ54. 51-61 (1996)
• [Publications] Koichi Goto: "Hybrid Liposomes Coupled to Steric Control with High Enantioselectivity" The Journal of Organic Chemistry. 60・11. 3342-3346 (1995)
• [Publications] 上岡 龍一: "超分子化学の基礎と応用" 株式会社エヌ・ティー・エス, 623 (1996)