Chirality control of polyoxometalate by electric field

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20565
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 36:Inorganic materials chemistry, energy-related chemistry, and related fields
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Nishihara Sadafumi 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (00405341)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: キラル変換 / 電場 / 単分子誘電体

Outline of Final Research Achievements

Currently, the significant issue remains that "To synthesize and separate a pure optically active compound, another optically active compound is necessary." To solve this problem, it is essential to obtain molecules that can artificially switch chirality, but there have been no reports of such molecules so far. We have previously succeeded in developing the single-molecule electret (SME) that exhibits P-E hysteresis and spontaneous polarization within the single molecule. In this study, we aimed to develop chiral switching molecules that can be converted from racemates to arbitrary enantiomers by utilizing the property expression mechanism of the single-molecule electret. As a result, we successfully developed several types of chiral switching molecules.

Free Research Field

物性化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

「不斉合成の問題点」とは，アキラルな分子やラセミ体から光学活性化合物を合成・分離できない点にある。実際，「不斉合成」には不斉触媒や，エナンチオ選択性・ジアステレオ選択性を利用した反応が用いられており，また，光学分割には光学活性化合物が用いられている。これは「光学活性化合物は光学活性化合物を用いないと合成できない」ことを示している。従って，不斉炭素に由来する原料を辿っていくと最終的には自然界で光学分割されている糖やアミノ酸に行き付いてしまう。この様な背景の中，当該研究において電場によるキラルスイッチング可能な分子を開発できれば，不斉合成分野に革新的な知見をもたらすことが可能になる。