生体高分子を足場とするソフトインターフェースを活用した超分子不斉光反応系の創製

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Molecular Soft-Interface Science
• Project/Area Number: 21106503
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 和田 健彦 Tohoku University, 多元物質科学研究所, 教授 (20220957)
• Keywords: 光反応 / 生体高分子 / 環境調和型プロセス / 不斉合成 / 超分子化学 / 超分子光不斉光化学 / 血清アルブミン / グリーンケミストリー

Research Abstract

本年度は、生体高分子を足場とするソフトインターフェースを活用した超分子不斉光反応系創製に向け、実用的な光反応基質としてアントラセン-2-カルボン酸(AC)ならびに2-ヒドロキシアントラセン(HA)に着目し、その合成と物性評価、そして光反応特性について検討した。さらに天然生体高分子、特にアミノ酸配列はもちろんのこと、X線構造解析による立体構造が明らかとされており、また様々な基質との結合挙動について多く報告されているヒト血清アルブミン(HSA)が有するソフトインターフェースを反応場として活用する超分子不斉光化学反応について検討した。まず、HAの基質合成ならびにその光反応性について検討を行った。意外にもこれまでHAの光環化二量化反応に関する報告はなかった。種々の実験条件の検討・最適化を行い、中程度の収率でHAの合成法の確立に成功した。次に得られたHAの光反応性について検討した結果、光反応効率は高くはないもののAC同様、光照射により二量化反応が起こり、4種類の[4+4]環化二量体形成が確認された。しかし、HA、光二量体とも酸化されやすく、ACに比較して大気下での安定に劣る事も明らかとなった。そこでACを光反応基質とする超分子不斉光化学反応の検討を中心に研究を展開した。まずUV/Vis、円二色(CD)、蛍光スペクトル、そして蛍光寿命測定などの各種測定法を駆使し、ACとウシならびにヒト血清アルブミン(BSA,HAS)との相互作用について詳細に検討した。これら基底状態における相互作用に関する知見を元に、BSAの有するソフトインターフェースを活用した超分子不斉光化学を詳細に検討し、BSAの有するソフトインターフェースが有効な不斉反応場として機能する事を実証した

Research Products

• [Journal Article] Catalytic Enantiodifferentiating Photocyclodimerization of 2-Anthracenecarboxylic Acid Mediated by a Non-Sensitizing Chiral Metallosunramolecular Host (2009)
  • Author(s): Ke, Chenfeng, Yang, Cheng, Mori, Tadashi, Wada, Takehiko, Liu, Yu, Inoue, Yoshihisa
  • Journal Title: Angew.Chem., Int.Ed. 48 Pages: 6675-6677
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Supramolecular complexation and enantiodifferentiating photocyclodimerization of 2-anthracenecarboxylic acid with 4-aminoprolinol derivatives as chiral hydrogen-bonding templates (2009)
  • Author(s): Kawanami, Yuko, Pace, Tamara C.S., Mizoguchi, Jun-ichi, Yanagi, Toshiham, Nishijima, Masaki, Mori, Tadashi, Wada, Takehiko, Bohne, Comelia, Inoue, Yoshihisa
  • Journal Title: J.Org.Chem. 74 Pages: 7908-7921
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photophysical Studies on the Supramolecular Photochirogenesis for the Photocy clodimerization of 2-Anthracenecarboxylate within Human Serum Albumin (2009)
  • Author(s): Pace, Tamara C.S., Nishijima, Masaki, Wada, Takehiko, Inoue, Yoshihisa, Bohne, Comelia
  • Journal Title: J.Phys.Chem.B 113 Pages: 10445-10453
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and Photophysical and Photovoltaic Properties of Porphyrin-Furan and-Thiophene Alternating Copolymers (2009)
  • Author(s): Umeyama, Tomokazu, Takamatsu, Takeshi, Tezuka, Noriyasu, Matano, Yoshihiro, Araki, Yasuyuki, Wada, Takehiko, Yoshikawa, Osamu, Sagawa, Takashi, Yoshikawa, Susumu, Imahori, Hiroshi
  • Journal Title: J.Phys.Chem.C 113 Pages: 10798-10806
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular imprinting of cyclodextrin to physiologically active oligopeptides in water (2009)
  • Author(s): Shi-Hui Song, Kazumi Shirasaka, Yasuhito Hirokawa, Hiroyuki Asanuma, Takehiko Wada, Jun Sumaoka, Makoto Komiyama
  • Journal Title: Supramolecular Chemistry 21 Pages: 1029-10478
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-sensitivity HPLC quantification of nonfluorescent but photolabile analyte through photoreversion in fluorescence detector (2009)
  • Author(s): Nishijima, Masaki, Wada, Takehiko, Nagamori, Koushi, Inoue, Yoshihisa
  • Journal Title: Chem.Lett 38 Pages: 726-727
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Photophysical and photochemical investigation of chiral supramoecular systems by time-resolved circular dichroism spectra (2009)
  • Author(s): T.Wada, S.Murakami, Y.Araki, Y.Inoue
  • Organizer: 12th International Conference on Circular Dichoism
  • Place of Presentation: Brescia, Italy
  • Year and Date: 2009-08-31
• [Book] 超分子サイエンス&テクノロジー (2009)
  • Author(s): 和田健彦
  • Total Pages: 930-939
  • Publisher: NTS出版
• [Remarks]
  • URL: http://db.tagen.tohoku.ac.jp/php/db/view-personal.php?pserial=591