新しい光学分割現象(優先富化)の一般化に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10440187
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 田村 類 京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 助教授 (60207256)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 直人 京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 助手 (90281104)
• Keywords: 光学分割 / ラセミ混晶 / ラセミ結晶 / 結晶多形 / 多形転移 / 結晶構造 / X線構造解析 / 相変化

Research Abstract

研究代表者は、従来不可能と考えられていたラセミ化合物結晶の単純な再結晶による光学分割が可能な場合を見い出し、この現象を「優先富化」と命名した。本年度も優先富化現象のメカニズムの解明とこの現象の一般性を明らかとすることを目的として研究を継続した。
優先富化現象を示すことが明らかとなった化合物が、いずれもグリセリン骨格、アミド結合、オニウム塩構造を有することに着目し、これらの分子構造と結晶構造がどの程度必要であるかを知るために、これらの誘導体を種々合成し、再結晶による光学分割実験を試み、優先富化現象を示す化合物とそうでないものに分類し、それぞれの化合物について、ラセミ体と光学活性体および非ラセミ体の熱分析、粉末X線回折、そして単結晶が得られたものについてはX線結晶構造解析を行い、分子構造・結晶構造との相関関係について検討した。その結果、優先富化現象を示さなかったいくつかの誘導体のラセミ体に共通して、R鏡像体からなるホモキラルな一次元鎖とS鏡像体からなるホモキラルな一次元鎖が反平行に交互に配列した結晶構造が見られた。これらの化合物においては、このホモキラルな一次元鎖は溶液中で生成し、これが凝集した後、多形転移を起こさずにそのまま結晶化が起こったと推定される。すなわち、これらの結晶中では、立体効果や電子効果のためにホモキラルな一次元鎖間での水素結合の組み替えが起こらなかったと考えられる。したがって、このホモキラルな一次元鎖間で起こる水素結合の組み替えによるヘテロキラルな一次元鎖の生成(結晶多形転移)が優先富化現象にとって不可欠であると推定された。

Research Products

• [Publications] 田村類: "優先富化現象-結晶構造と多形転移-"日本化学会誌. 2号. 71-82 (2001)
• [Publications] R.Tamura: "Preferential Enrichment and Crystal Structure"Molecular Crystal Liquid Crystal. 356巻. 185-194 (2001)
• [Publications] 田村類: "新しい光学分割現象:優先富化"日本結晶学会誌. 43巻1号. 32-37 (2001)
• [Publications] R.Tamura: "Comparison of Crystal Structures of New Racemic Chiral Compounds Showing and Not Showing Preferential Enrichment"Supramolecular Chemistry. (印刷中). (2001)
• [Publications] H.Takahashi: "Preferential Enrichment : An Essential Crystal Structure"Enantiomer. (印刷中). (2001)