液晶反応場による分子認識:新コンセプトに基づく特異的反応制御手法の開拓

• Project/Area Number: 12877368
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 医薬分子機能学
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 国枝 武久 熊本大学, 薬学部, 教授 (80012649)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松永 浩文 熊本大学, 薬学部, 助手 (10274713)
• Project Period (FY): 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2000: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 液晶 / 熱反応 / 分子内熱環化反応 / スメクチック液晶 / ネマチック液晶 / 等方性 / 立体選択性 / 分子間環化反応

Research Abstract

結晶類似の規則性と液体としての流動性を合わせ持つ液晶を反応媒体として用い、その高い異方性、配向性により、多岐にわたる有機反応を高度に制御し、酵素類に匹敵する高選択的高効率反応場(系)の構築を行い、新しいコンセプトに基づく反応制御系の確立と液晶制御の要因解明を目的とした。特に、従来成果の乏しい熱反応系に焦点を絞り研究を展開した。
その結果、スメクチック液晶bis(4-pentyloxyphenyl)trans-1,4-cyclohexanedi-carboxylate(BPCD)中での、トランス-4-シクロヘキシルシクロヘキシルデカトリエンカルボン酸エステルを反応基質とした分子内熱環化反応では、構造類似の等方性媒体4-pentyloxyphenyl cyclohexanecarboxylate(PCC)やメシチレン中とは明らかに異なる高いジアステレオ選択性と化学収率を与え、顕著な液晶特異性を示した。しかし、類似構造のトリエンエステルでは選択性は全く認められず、本反応が基質構造に大きく依存することも併せて明らかになった。
また、アレンジエステルとピロール誘導体との分子間環化反応では、液晶媒体による立体制御と反応加速効果の両面で有意の効果が認められた。
以上の知見は、規則性高い分子配列を持つ液晶独特の構造に起因しているものと思われ、魅力ある液晶反応場の可能性を示唆している。
本研究による萌芽的成果により、所期の目的に適った急速な進展が期待できるようになった。