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2014 Fiscal Year Annual Research Report

超過飽和溶液・融解体・結晶共粉砕等ユニークなアプローチによるキラリティー増幅

Research Project

Project/Area Number 24350064
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

黒田 玲子  東京理科大学, 総合研究機構, 教授 (90186552)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords結晶成長 / 結晶工学 / キラリティー / 結晶多形 / 超分子
Outline of Annual Research Achievements

分子が右型か左型かで薬効、味、香りなどが異なるために、左右一方の分子だけを得る手法の確立は、製薬、食品業界などにおいても、生命の起源を理解するうえでも、重要である。本研究テーマでは、結晶化過程によって左右一方の分子だけを得る手法の開発と、その背景にある科学を探求することを目的としている。conglomerate結晶の水溶液slurryを攪拌するだけでキラリティーが100%一方に偏る驚くべき例が最近報告されその真偽を巡って議論を呼んだが、この現象を適用するにしても、化合物がキラル結晶を生成することが前提条件である。しかし、化合物の9割はラセミ結晶(左右同数を含む)を生成する。当研究では通常ラセミ結晶を作成する化合物のキラル結晶の作成とキラル増幅を、ユニークな結晶化過程で達成し、その根底にある科学を明らかにすることを目的とした。
当該年度には、置換基によってキラル結晶ないし、ラセミ結晶を作ることを見つけていた化合物、2-(p- or o-substituted arylthio)- 3-methyl-2-cyclohexen-1-ones (置換基 = CH3, F, Cl, Br、I)の中で、特に、o-I-誘導体、p-Cl-誘導体について研究を進めた。p-Cl誘導体は、通常はラセミ結晶を生成するが、過冷却融液にキラルなp-CH3-誘導体の種結晶を導入することにより、100%のキラリティー転写でキラルな結晶を生成することを見出し、その原因を探った。さらに、このようにして誘導されたキラル結晶が、わずかな機械的刺激でアキラル結晶に結晶→結晶転移を起こすことを昨年度末に発見していたが、DFT計算による構造の安定性の違いなどを考察した。これ以外にも結晶状態でのみ現れるキラリティー、超分子結晶によるゲスト分子の離脱などを結晶状態のCD、構造解析等で追跡し、新しい知見を得ることができた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (27 results)

All 2015 2014

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 9 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 7 results)

  • [Journal Article] Tunability of guest release properties and crystal structures in a supramolecular benzothiophene heterocyclic host complex2015

    • Author(s)
      T. Wakabayashi, S. Kitamura, H. Tabata, R. Kuroda and Y. Imai
    • Journal Title

      CrystEngComm

      Volume: 17 Pages: 3064-3069

    • DOI

      10.1039/c4ce02496f

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characteristic solid-state color properties and crystal structures of 2-methyl-3-chlorophenylthio-1,4-naphthalenedione,2014

    • Author(s)
      E. Yotsumoto, T. Inoue, T. Wakabayashi, T. Amako, N. Tajima, R. Kuroda and Y. Imai
    • Journal Title

      J. Mol. Str.

      Volume: 1056/1057 Pages: 189-193

    • DOI

      org/10.101016/j.molstruc.2013.10.001

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Polymorphism of supramolecular charge-transfer complex composed of 10,10’-dihydroxy-9,9’-biphenanthryl and p-benzoquinone.2014

    • Author(s)
      N. Iwase, Y. Shigeno, T. Wakabayashi, T. Sato, N. Tajima, R. Kuroda and Y. Imai
    • Journal Title

      Mole. Cryst. Liq. Cryst.

      Volume: 592 Pages: 209-217

    • DOI

      10.1080/15421406.2013.841558

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Preparation and Guest Release Properties of Supramolecular 3-Chlorobenzo[b]- thiophene Heterocyclic Host Complex2014

    • Author(s)
      T. Wakabayashi, T. Amako, R. Kuroda and Y. Imai
    • Journal Title

      Cryst Growth Des.

      Volume: 14 Pages: 32-37

    • DOI

      org/10.1021/cg401012n

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chiral optical properties of phenyloxazoline derivatives that appear only in the solid state2014

    • Author(s)
      M. Hirayama, Y. Kobayashi, Y. Tanaka, T. Sato, T. Harada, N. Tajima, R. Kuroda, M. Fujiki, Y. Imai
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem

      Volume: 2014 Pages: 719-724

    • DOI

      10.1002/ejoc.201301379

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chirality as a crossroad of Chemistry, Physics and Biology2014

    • Author(s)
      R. Kuroda
    • Journal Title

      Symmetry

      Volume: 25 Pages: 91-96

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Heteroleptic Ru(II) complexes containing aroyl hydrazone and 2,2’-bipyridyl: Synthesis, X-ray crystal structures, electrochemical and DFT studies2014

    • Author(s)
      B.Ghosh, S. Naskar, S. Naskar, A. Espinosa. J. Yau, T. C. Mak, R. Sekiya, R. Kuroda, S. K. Chattopadhyay
    • Journal Title

      Polyhedron

      Volume: 72 Pages: 115-121

    • DOI

      org/10.1016/j.poly.2014.01.031

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis, Characterization, X-ray Crystal Structure, DFT Calculations, and Catalytic Properties of a Dioxidovanadium(V) Complex Derived from Oxamohydrazide and Pyridoxal: A Model Complex of Vanadate-Dependent Bromoperoxidase2014

    • Author(s)
      C. Das, P. Adak, S. Mondal, R. Sekiya, R. Kuroda, S. I. Gorelsky, and S. K. Chattopadhyay
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: 53 Pages: 11426-11437

    • DOI

      10.1021/ic501216d

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multiple optical properties of naphthoquinone pigment: 2-methyl-3-(hydroxyl- phenylthio)-1,4-naphthalenedione2014

    • Author(s)
      H. Akiyama, T. Inoue, N. Tajima, R. Kuroda and Y. Imai
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 12 Pages: 7965-7970

    • DOI

      10.1039/c4ob01058b

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Formation, transformation of organic crystals and the characterization2015

    • Author(s)
      Reiko Kuroda
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Invited
  • [Presentation] Chirality Ripening and Crystal to Crystal Conversion2015

    • Author(s)
      Reiko Kuroda,Yuta Hatano, Risa Suzuki and Hideyuki Tabata
    • Organizer
      International Conference n the Chemistry of the Organic Solid State (ICCOSS) XXII
    • Place of Presentation
      新潟県新潟市 トキメッセ
    • Year and Date
      2015-07-12 – 2015-07-17
  • [Presentation] Engineering the sign of solid-state CD and CPL2015

    • Author(s)
      Reiko Kuroda; Yoshitane Imai; Michiya Fujiki; Nobuo Tajima
    • Organizer
      27th International Symposium on Chirality (ISCD-27)
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2015-06-28 – 2015-07-01
  • [Presentation] Molecular Structure and Chirality2015

    • Author(s)
      Reiko Kuroda
    • Organizer
      International School on crystallography: Engineering crystallography: from moleculet to crystal to functional form
    • Place of Presentation
      Erice, Italy
    • Year and Date
      2015-06-06 – 2015-06-13
    • Invited
  • [Presentation] Techniques for Crystal Optical Characterisation: Chiroptical spectroscopy2015

    • Author(s)
      Reiko Kuroda
    • Organizer
      International School on crystallography: Engineering crystallography: from moleculet to crystal to functional form
    • Place of Presentation
      Erice, Italy
    • Year and Date
      2015-06-06 – 2015-06-13
    • Invited
  • [Presentation] 複素環ユニットを有する芳香族カルボン酸/アミン系超分子ホスト錯体の生成と置換基効果2015

    • Author(s)
      北村 沙也香・若林 卓志・田端 秀行・黒田 玲子・今井 喜胤
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      千葉県船橋市 日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] アキラルな拡張π電子系フェナントリルカルボン酸とアキラルなアミン分子を用いた超分子有機発光体の生成挙動2015

    • Author(s)
      西川 智貴・谷口 直哉・原田 拓典・黒田 玲子・藤木 道也・今井 喜胤
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      千葉県船橋市 日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 複素環ユニットを有するナフトキノン系機能性色素の開発2015

    • Author(s)
      左古 章浩・秋山 弘毅・田島 暢夫・黒田 玲子・今井 喜胤
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      千葉県船橋市 日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] ベンゼンユニット連結型新規グアイアズレン誘導体の開発2015

    • Author(s)
      岡崎 守・大久保 凌;・田島 暢夫・黒田 玲子・武隈 真一・今井 喜胤
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      千葉県船橋市 日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 右と左からみた生命の世界2015

    • Author(s)
      黒田玲子
    • Organizer
      生命の起原および進化学会
    • Place of Presentation
      東京都葛飾区 東京理科大学葛飾キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-15 – 2015-03-15
    • Invited
  • [Presentation] Chirality in the Solid State2015

    • Author(s)
      R. Kuroda
    • Organizer
      The 19th Hiroshima International Symposium on Synchrotron Radiation
    • Place of Presentation
      広島県東広島市、広島大学Faculty Club
    • Year and Date
      2015-03-05 – 2015-03-06
    • Invited
  • [Presentation] 結晶のスゴ技―キラリティーの創生・転写・増幅と光反応2014

    • Author(s)
      黒田玲子
    • Organizer
      有機結晶部会シンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉県船橋市東邦大習志野キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-15 – 2014-09-17
    • Invited
  • [Presentation] Formation and interconversion of crystals in the solid state2014

    • Author(s)
      Reiko Kuroda, Ryo Sekiya, Yuuta Hatano, Risa Suzuki, Hideyuki Tabata
    • Organizer
      26th International Symposium on Chirality (ISCD 26)
    • Place of Presentation
      Prague、Czech Republic
    • Year and Date
      2014-07-27 – 2014-07-30
  • [Presentation] Chiral Amlification through Crystallization: Solution, Seeding and Solid Co-grinding Crystallization2014

    • Author(s)
      Reiko Kuroda; Ryo Sekiya, Risa Suzuki, Yuuta Hatano, Hideyuki Tabata
    • Organizer
      Congress of ACTS-2014 and CGOM11
    • Place of Presentation
      奈良県奈良市Nara Prefectural New Public Hall
    • Year and Date
      2014-06-17 – 2014-06-20
    • Invited
  • [Presentation] Preparation of π-Conjugated Supramolecular Organic Fluorophore with Circularly Polarized Luminescence by Co-grinding Crystallization2014

    • Author(s)
      Naoya Taniguchi, Shota Kamiyoshi, Tomohiro Sato, Hayato Tokutome, Reiko Kuroda, Michiya Fujiki, Yoshitane Ima
    • Organizer
      Congress of ACTS-2014 and CGOM11
    • Place of Presentation
      奈良県奈良市 Nara Prefectural New Public Hall
    • Year and Date
      2014-06-17 – 2014-06-20
  • [Presentation] キラル種結晶によるキラル結晶の誘導とその安定性2014

    • Author(s)
      黒田玲子、波多野裕太、関谷亮、田端秀行
    • Organizer
      モレキュラーキラリティー2014
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市 仙台国際センター
    • Year and Date
      2014-06-06 – 2014-06-07
  • [Presentation] ピレンユニットを導入した軸不斉ビナフチル化合物の円偏光発光(CPL)特性2014

    • Author(s)
      中林和輝 ,尼子智之,田島暢夫,黒田玲子, 藤木道也,今井喜胤
    • Organizer
      モレキュラーキラリティー2014
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市 仙台国際センター
    • Year and Date
      2014-06-06 – 2014-06-07
  • [Presentation] フェニルエチニルベンゼン系光学活性超分子ホスト-ゲスト錯体の創製2014

    • Author(s)
      若林卓志・尼子智之・田端秀行・黒田玲子・今井喜胤
    • Organizer
      第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都目黒区東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2014-05-31 – 2014-06-01

URL: 

Published: 2016-06-01  

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