新しい光学分割現象(優先富化)の一般化に関する研究

2001 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「優先富化現象」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。
まず、優先富化現象のメカニズムと密接に関係する、結晶化の際に起こる結晶多形転移のメカニズムを検討した。優先富化現象を起こすことが明らかとなった化合物のラセミ体の準安定多形結晶を再結晶条件を変えることにより作成し、得られた多形の結晶構造をX線結晶構造解析法、または結晶が微粉末の場合にはリートベルト解析法により決定した。ついで、この準安定多形結晶が溶媒存在下で、実際に多形転移を起こし、より安定な多形結晶に転移していくこと、およびその時同時に優先富化現象が起こることを確認した。準安定多形は、R鏡像体からなるホモキラル一次元鎖とS鏡像体からなるホモキラル一次元鎖が反平行に交互に配列した結晶構造をもつのにたいして、安定多形はヘテロキラルな一次元鎖同士が水素結合を介して二次元平面構造を形成していた。この事実から、予想していた多形転移のメカニズムを実験で証明することができた。さらに、この多形転移のメカニズムを基にして、優先富化現象のメカニズムを提唱した。
次に、優先富化現象が起こす化合物に特徴的な性質である、ラセミ結晶がラセミ混晶の性質をもち、その空間群が三斜晶系のP-1(Z=2)に属する新しい化合物を見つけ出すために、種々アミノ酸誘導体やジペプチド誘導体(ラセミ体)の合成を行い、それらの結晶構造を明らかにした。

Research Products

• [Publications] R.Tamura: "Comparison of Crystal Structures of New Racemic Chiral Compounds Showing and Not Showing the Phenomenon of Preferential"Supramolecular Chemistry. 13巻. 71-78 (2001)
• [Publications] H.Takahashi: "Preferential Enrichment : An Essential Crystal Structure"Enamtiomer. 6巻. 57-66 (2001)
• [Publications] H.Takahashi: "Preferential Enrichment : Full Crystallographic Analysis of the Unusual Phenomenon in the Mixed Crystals Version"Chirality. 14巻(印刷中). (2002)