無機酸化物キラル触媒を目指したポリオキソメタレートのエナンチオマー分離技術の開発

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26420787
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 定金 正洋 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10342792)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ポリオキソメタレート / キラル / エナンチオマー / 異性化 / ルテニウム

Outline of Annual Research Achievements

キラルなポリオキソメタレート(POM)のエナンチオマーの分離技術を確立するのが本研究の第一の目的である。POMとはタングステンやモリブデンの酸化物が作るアニオン性酸化物分子であり、触媒材料やセンサー材料として重要である。このPOMのエナンチオマーを分離することができれば、エナンチオマーのセンサーおよびエナンチオ選択的な触媒への応用が期待できる。
キラルなPOMとして遷移金属が１つ置換したドーソン型リンタングステートのアルファ１型異性体がある。導入する金属としては、様々な有機物との反応性と電子授受のし易さからルテニウムを選んだ。
１つのルテニウムを置換したドーソン型リンタングステートのアルファ１型異性体が必要となるが、既存の方法では３ステップ、１０日程度の合成・単離時間がかかる上に得られる収率は20%程度と低い。まず、２６年度はこの１つのルテニウムを置換したドーソン型リンタングステートのアルファ１型異性体がより短時間かつ高収率で得られる合成法の開発に取り組んだ。
その結果、合成に用いる反応溶液のpHおよび存在する対カチオンの種類が収率に大きく影響することがあきらかとなった。また、これまでは１つのタングステンが欠損したドーソン型リンタングステートのアルファ１型異性体を原料として用いていたが、より合成の容易な１つのタングステンが欠損したドーソン型リンタングステートのアルファ２型異性体を原料として用いても目的の１つのルテニウムを置換したドーソン型リンタングステートのアルファ１型異性体が得られることが明らかとなった。その結果、必要な１つのルテニウムを置換したドーソン型リンタングステートのアルファ１型異性体がより短時間かつ高収率で合成することができるようになった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

エナンチオマー分離のための原料となる１つのルテニウムを置換したドーソン型リンタングステートのアルファ１型異性体を短時間かつ高収率で得る手法を開発できた。また、１つのルテニウムを置換したドーソン型リンタングステートとアミノ酸との反応が進行することは見出した。

Strategy for Future Research Activity

１つのルテニウムを置換したドーソン型リンタングステートと不斉中心をもつキラルな有機化合物との反応と得られる化合物の単離・構造解析を行う。２７年度も入手が容易なアミノ酸を中心に反応性を検討する。

Causes of Carryover

使う試薬量をより少量にしたため物品費が少なくてすんだ。

Expenditure Plan for Carryover Budget

より研究成果が出るよう、今年度の研究補助員雇用経費あてる。