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2011 Fiscal Year Annual Research Report

アキラル結晶のキラル結晶への不斉変換と不斉自己触媒反応

Research Project

Project/Area Number 11J07401
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

峯木 紘子  東京理科大学, 総合化学研究科, DC1

Keywords不斉の起源 / ホモキラリティー / キラル結晶 / シトシン結晶 / エナンチオトピック面 / アデニン / 不斉自己触媒反応 / 不斉開始剤
Research Abstract

L-アミノ酸などに見られるように,生体関連化合物には一方のエナンチオマーが存在することが多く知られており,それらの不斉の起源とホモキラリティーに至る過程は長年にわたり謎とされてきた。
アキラルな結晶であるシトシン-水和物のエナンチオトピック面を加熱することにより,結晶水を除去して,キラル結晶が生成する条件の精査を行った。加熱するエナンチオトピック面と生成するキラル結晶のキラリティーが相関することを明らかにした。さらに,生成したキラルなシトシン結晶が不斉自己触媒反応の不斉開始剤として有効に作用し,極めて高い鏡像体過剰率のキラル分子が生成することを明らかにした。これにより,二次元のキラリティーであるアキラル結晶のエナンチオトピック面の加熱が起源となって結晶に生じる不斉と三次元のキラリティーであるキラル分子の不斉とを関連付けることが出来た。さらに,シトシン-水和物結晶からの結晶水の除去が加熱しなくても起きることを明らかにした。また,アキラルな有機化合物であるN-(2-チエニルカルボニル)グリシンがキラル結晶を形成することを見出し,生成したキラル結晶が不斉自己触媒反応の不斉開始剤となることを明らかにした。さらに,N-(2-チエニルカルボニル)グリシンのキラル結晶の絶対構造を単結晶X線構造解析により明らかにすると共に,CDスペクトルとの相関関係を決定した。また,キラル結晶の絶対構造と不斉自己触媒反応により生成する化合物の絶対配置との相関を説明するためのモデル計算を行った。さらに,アキラルなアデニンが形成するキラル結晶を用いる不斉自己触媒反応を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

アキラルな結晶であるシトシン-水和物のエナンチオトピック面を加熱することによる結晶水の除去でキラルなシトシン結晶が生成する条件を確立することが出来た。さらに,キラルなシトシン結晶が不斉自己触媒反応の不斉開始剤として作用することを明らかにした。また,N-(2-チエニルカルボニル)グリシンのキラル結晶の絶対構造を明らかにし,不斉自己触媒反応に用いることが出来た。アキラルなアデニンが形成するキラル結晶を用いる不斉自己触媒反応を行うことが出来た。

Strategy for Future Research Activity

アキラルなシトシン-水和物結晶の加熱・脱水によるキラリティー発生機構の解明およびアキラル結晶からキラル結晶へと不斉変換可能なアキラル化合物の探索を引き続き行う。さらに,アキラル化合物からキラル結晶を形成する外的要因の検討を行う。

  • Research Products

    (8 results)

All 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Prediction of Soai Reaction Enantioselectivity Induced by Crystals of N-(2-Thienylcarbonyl)glycine2012

    • Author(s)
      D.J.Carter
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 12 Pages: 2138-2145

    • DOI

      10.1021/cg300207d

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アキラル核酸塩基シトシン一水和物の結晶水除去による不斉発生2012

    • Author(s)
      峯木紘子
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(横浜)
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] アキラルな2-テノイルグリシンのキラル結晶を不斉開始剤として用いた不斉自己触媒反応2012

    • Author(s)
      阿部光一郎
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(横浜)
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] アキラル核酸塩基アデニンの硝酸塩が形成するキラル結晶を不斉源とする不斉自己触媒反応2012

    • Author(s)
      花崎太一
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(横浜)
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] Enantioselective Synthesis Initiated by Chiral Crystal of Achiral Nucleobases in Conjunction with Asymmetic Autocatalysis2012

    • Author(s)
      峯木紘子
    • Organizer
      10th Symposium on Chemical Approaches to Chirality
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京)
    • Year and Date
      2012-02-24
  • [Presentation] Enantioselective synthesis initiated by chiral crystal2011

    • Author(s)
      峯木紘子
    • Organizer
      CHIRALITY 2011
    • Place of Presentation
      Liverpool大学(Liverpool, UK)
    • Year and Date
      20110712-20110713
  • [Presentation] Asymmetric Autocatalysis Induced by Chiral Crystals of Achiral Nucleobase Cytosine and Adenine2011

    • Author(s)
      峯木紘子
    • Organizer
      ESF-COST High-level Research Conference on Systems Chemistry III
    • Place of Presentation
      Crete, Greece
    • Year and Date
      2011-10-25
  • [Presentation] アキラルな核酸塩基のキラル結晶形成およびこれを不斉起源とする不斉自己触媒反応2011

    • Author(s)
      峯木紘子
    • Organizer
      Symposium on Molecular Chirality 2011
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京)
    • Year and Date
      2011-05-20

URL: 

Published: 2013-06-26  

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