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2013 Fiscal Year Annual Research Report

キラルMOFナノ細孔中での不斉合成とキラル分離

Research Project

Project/Area Number 23550129
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

田中 耕一  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (10116949)

Keywords有機化学 / 触媒 / 不斉反応 / 配位高分子 / 光学異性体 / 分離 / 結晶構造 / 分子認識
Research Abstract

(R)-2,2’-ジヒドロキシ-1,1’-ビナフタレン-5,5’-ジカルボン酸と硝酸銅をDMF中加熱することにより得られる(R)-MOF-1を触媒に用いて、30%過酸化水素水存在下各種のスルフィド類を酸化すると、相当する光学活性スルホキシドが官能基選択的かつ不斉選択的に生成することを見出した。たとえば、アルキルフェニルスルフィドの酸化反応では、それぞれ対応するスルホキシドが光学純度16-56%eeで得られた。ビニルフェニルスルフィドの反応はメチルフェニルスルフィドよりも高い不斉選択性を示した。メチルベンジルスルフィドの酸化反応において最も高い不斉選択性(82%ee)が得られた。また、アルキルメチルスルフィドの不斉酸化反応も効率よく進行し、相当するアルキルメチルスルホキシドが59-76%eeで得られることが分かった。また、本反応においてはスルホンの生成は認められず、高い官能基選択性を示すことが明らかとなった。
一方、キラル細孔構造を持つMOF結晶を固定相に用いて高速液体クロマトグラフ用の新規キラル分離カラムを調製し、これを用いて各種の光学異性体の高効率な分離法を開発した。たとえば、アルコール類の光学異性体分離では1-フェニル-1-プロパノールが最も良い分離能を示した。また、β-ラクタム誘導体の光学異性体分離について検討した結果、4-フェニル-2-アゼチジノンはヘキサン-IPAを用いると効率良くエナンチオマーを分離することができた。ハロゲンが置換した誘導体について検討した結果、p-位にBr基やCl基が置換した誘導体では、ベースライン分離が達成できることがわかった。その他、ベンゾインやtrans-スチルベンオキシド、フラバノン、ベンズヒドロール、ベンゾ[b]フルオレノール、マンデルアミドなどのエナンチオマーを高効率で分離できることが明らかとなった。

  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Homochiral coordination polymers with nanotubular channels for enantioselective sorption of chiral guest molecules2014

    • Author(s)
      K. Tanaka, Y. Kikumoto, N. Hota, H. Takahashi
    • Journal Title

      New J. Chem.

      Volume: 38 Pages: 880-883

    • DOI

      10.1039/c3nj01058a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric catalytic sulfoxidation with H2O2 using chiral copper metal-organic framework crystals2013

    • Author(s)
      K. Tanaka, K. Kubo, K. Iida, K. Otani, T. Murase, D. Yanamoto, M. Shiro
    • Journal Title

      Asian J. Org. Chem.

      Volume: 2 Pages: 1055-1060

    • DOI

      10.1002/ajoc.201300140

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of halogen bonding in clathrate formation of tetra- and hexasalicylides derived from halogenated salicylic acids2013

    • Author(s)
      K. Tanaka, K. Hori, S. Tsuyuhara, S. Motoki, S. Shide, R. Arakawa, M. R. Caira
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 69 Pages: 1120-1127

    • DOI

      10.1016/j.tet.2012.11.057

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric direct aldol reaction catalyzed by chiral amine macrocycle-metal(II) complex under solvent-free conditions2013

    • Author(s)
      K. Tanaka, A. Asakura, T. Muraoka, P. Kalicki, Z. Urbanczyk-Lipkowska
    • Journal Title

      New J. Chem.

      Volume: 37 Pages: 2851-2855

    • DOI

      10.1039/c3nj00361b

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ダブルピラー型新規キラルZnMOFの合成、結晶構造及びキラルゲスト吸着2014

    • Author(s)
      堀田尚樹、田中耕一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] (R)-2,2’-ジメトキシ-1,1’-ビナフタレン-5, 5’-ジ安息香酸および(R)-2,2’-ジヒドロキシ-1,1’-ビナフタレン-5,5’-ジイソフタル酸を用いた新規キラルCuMOFsの合成2014

    • Author(s)
      吉村慶太、田中耕一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] (R)-2,2’-ジヒドロキシ-1,1’-ビナフタレン-6,6’-ジカルボン酸を用いた新規キラルMOFの合成、結晶構造およびキラル分離への応用2014

    • Author(s)
      大坪 泰洋、田中 耕一、LIPKOWSKA Zofia
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] ダブルピラー型キラルZnMOFをHPLC充填剤として用いたエナンチオマー分離2014

    • Author(s)
      長瀬尚平、田中耕一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] Homochiral Metal-Organic Framework Crystals for Enantiomer Separation2013

    • Author(s)
      田中耕一
    • Organizer
      The 12th Meeting of the Asian Crystallographic Association
    • Place of Presentation
      Hong Kong(中国)
    • Year and Date
      20131207-20131210
  • [Presentation] ピラー配位子の導入による3次元キラルZnMOFの合成、結晶構造及びキラルゲスト吸着2013

    • Author(s)
      堀田尚樹、田中耕一
    • Organizer
      第3回CSJ化学フェスタ
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      20131021-20131023
  • [Presentation] キラルMOFを充填したHPLCカラムによる高能率な光学異性体分離2013

    • Author(s)
      村岡俊秀、田中耕一
    • Organizer
      第3回CSJ化学フェスタ
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      20131021-20131023
  • [Presentation] Novel chiral metal-organic framework crystals for asymmetric catalysis and enantiomer separation2013

    • Author(s)
      田中耕一
    • Organizer
      International MOF Symposium 2013
    • Place of Presentation
      Dresden(ドイツ)
    • Year and Date
      20130916-20130917
  • [Presentation] 2,2’-ジヒドロキシ-1,1’-ビナフタレン-5,5’-ジ安息香酸を配位子に用いたキラルMOFの合成とX線結晶構造2013

    • Author(s)
      梁本大輔、田中耕一、Lipkowska Zofia
    • Organizer
      第24回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      学習院大学(東京都)
    • Year and Date
      20130905-20130907
  • [Presentation] キラルMOFナノ細孔中での不斉触媒反応とエナンチオマー分離2013

    • Author(s)
      田中耕一
    • Organizer
      第20回記念シンポジウム モレキュラー・キラリティー2013
    • Place of Presentation
      京都大学芝蘭会館稲森ホール(京都府)
    • Year and Date
      20130510-20130511
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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