2020 Fiscal Year Research-status Report
不均一系触媒作用を目指した無機キラルナノスクロール創製への挑戦
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20K21090
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
佐藤 久子 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (20500359)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
會澤 純雄 岩手大学, 理工学部, 准教授 (40333752)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | キラリティ / 層状複水酸化物 / 振動円二色性分光法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では今までに例のない機能性無機ナノスクロール型シート創製とその不斉構造の原子レベルでの解明に挑戦する。無機ナノシートのキラリティ発現の新たな試みとしてLDH（層状複水酸化物）に着目した。本年度はまず、Zn-Al 系LDH の層間にゲスト物質としてフェニルアラニン（Phe）と酒石酸(Tar) の二種類の光学活性物質を取り込むことで、硝酸イオンの取り込みを抑制することやキラル分子間の相互作用の解明を目指した。そのため種々条件でのハイブリッド化（Phe・Tar/LDH）の検討をおこなった。解析のために固体振動円二色性分光法（SD-VCD） 法を用い、LDH 層間における光学活性物質の立体配座およびゲスト-ゲスト間またはホスト-ゲスト間の相互作用の解析をおこなった。SD-VCDの結果からアミノ基およびカルボキシル基由来のピークが観察された。さらに、酒石酸により 硝酸イオンの取り込みは抑制されていることもわかった。
次に、不均一系不斉触媒反応への応用を目指した研究をおこなった。モンモリロナイト粘土面におけるキラルCu（II）錯体（[Cu(SS- or RR-oxa)]2+）（RR- or SS-2,2'-isopropylidene-bis(4-phenyl-2-oxazoline)とマイケル反応に用いられるアキラルな基質（3-(E)-2-butenoyl-2-oxazolidinone）との反応へSD-VCD法を適用し、その不斉合成メカニズム解析を検討した。その結果アキラルな基質において、基質由来のキラル誘導を示す新たなシグナルが観測された。このようにSD-VCD法によってはじめて不斉合成の初期段階への応用を示すことができた。VCD法の不均一系不斉場への応用例は初めての例であり、この結果を速報として論文で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
無機キラリティの創製を目指して、まず、無機物質と有機物とのハイブリッド化の検討を
おこなっており、順調にすすんでいる。また、固体振動円二色性分光法がその解析に有効であることを示せた。
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| Strategy for Future Research Activity |
第１段階の無機キラリティの創製として、柔軟性のよい、層状水酸化亜鉛 (LZH) を用いて、キラル脂肪酸陰イオン（R,-12-ヒドロキシステアリン酸イオン）との複合化を検討予定である。そのために、R体の脂肪酸での種々条件でのハイブリッド化の検討をおこなう。さらに、光学対掌体であるS体脂肪酸の合成をおこなう予定である。また、固体振動円二色性分光法に関しては、ハイブリッド化材料への適用として、顕微スキャン手法の開発を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度予定していた特注の固体セルホルダーの仕様決定が間に合わなかったために、来年度に発注をおこなう予定である。自動回転機構などと合わせて開発をすすめてゆく。
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