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新規マクロ環化合物による分子認識と触媒機能

研究課題

研究課題/領域番号 01470097
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 合成化学
研究機関九州大学

研究代表者

村上 幸人  九州大学, 工学部, 教授 (30037717)

研究分担者 横野 照尚  九州大学, 工学部, 助教授 (10203887)
久枝 良雄  九州大学, 工学部, 助教授 (70150498)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
1990年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1989年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
キーワード疎水性ビタミンB_<12> / 人工酵素 / シクロファン / 「かご」型シクロファン / 分子識別 / 異性化反応 / 鍵と鍵穴機構 / 誘導適合機構 / Schiff塩基生 / ビタミンB_6 / 疎水性相互作用 / 不斉認識 / ビタミンB_<12> / 触媒官能基 / 分子認識 / 静電相互作用
研究概要

1.剛直なシクロファン骨格に柔軟性のある8本の炭化水素鎖をLーアスパラギン酸残基を介して導入した「たこ」形シクロファンを合成した。このホスト分子は中性およびアニオン性ゲスト分子に対して10^5〜10^6dm^3mo1^<ー1>の結合定数で包接する。また取り込まれたゲスト分子は微視的に極性の低い環境下にあり、分子運動性が抑制されていることがわかった。次に、柔軟性のあるアルキル鎖を触媒官能基であるカテコ-ル基を介して剛直なシクロファン骨格に6本導入した「タコ」形シクロファンおよびカテコ-ル部位に金属イオンを配位させたものを合成した。鉄イオンを配位させた錯体は金属イオンを導入していない場合と比較してゲスト分子に対する結合定数が増大した。このことはゲスト分子がシクロファン内で中心金属に配位するためであると考えられる。
2.全ての面がテトラアザ〔3.3.3.3〕パラシクロファンで構成されている立方体型ホストである「かご」型シクロファンを合成した。このホストの分子内空洞への入り口は全て剛直なシクロファン骨格により構成されているため、その分子構造は極めて堅固である。そのため「鍵と鍵穴」機構に基づいた、即ちゲスト分子の大きさ、形状による選択的な取り込み能を発現することがわかった。
3.「たこ」形シクロファンとピリドキサ-ルー5'ーリン酸の非共有結合的組み合わせによりビタミンB_6人工酵素を構築した。水中と比較してシクロファン添加系では疎水的なアルキルアミンとのSchiff塩基生成定数が増大し、アルキル鎖の長さに依存した基質選択性が発現された。
4.「たこ」形シクロファンと疎水性ビタミンB_<12>の非共有結合的組み合わせによりビタミンB_<12>人工酵素を構築した。シクロファン添加系では疎水性ビタミンB_<12>のアルキル錯体は可視光照射により、基質の炭素骨格の組み変えを伴う異性化反応を司ることがわかった。

報告書

(3件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Molecular Recognition of Hydrophobic Ammonium Substrates by a Cationic Octopus Cyclophane Bearing Noncovalently Bound Pyridoxalー5'ーPhosphate: A Vitamin B_6ーdependent Holoenzyme Model" Journal of Inclusion Phenomena. 7. 91-97 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Molecular Discrimination by Waterーsoluble Cubic Azaparacyclophane" Chemistry Letters. 881-884 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Hydrophobic Vitamin B_<12>. VII. Ringーexpansion Reactions Catalyzed by Hydrophobic Vitamin B_<12> in Octopus Azaparacyclophane" Journal of Coordination Chemistry. 21. 13-22 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Hisaeda: "Preparation and Molecular Recognition Behavior of a Hexapus Azaparacyclophane" Tetrahedron Letters. 31. 1027-1030 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Hydrophobic Vitamin B_<12>. 8. Carbonーskeleton Rearrangement Reactions Catalyzed by Hydrophobic Vitamin B_<12> in Octopus Azaparacyclophane" Bioorganic Chemistry. 18. 49-62 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Syntheses of Macrocyclic Enzyme Models.7.Octopus Cyclophanes Having LーAspartate residues as Novel Waterーsoluble Hosts;Aggregation Behavior and Inducedーfit Molecular Recognition" Journal of the American Chemical Society. 112. 7672-7681 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Inclusion Phenomena and Molecular Recognition" J.Atwood編,Plenum Press (New York), 11 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Advances in Supramolecular Chemistry" G.W.Gokel編,JAI Press (Greenwich,Connecticut), 36 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Molecular Recognition of Hydrophobic Ammonium Substrates by a Cationic Octopus Cyclophane Bearing Noncovalently BoundPyridoxal-5'-phosphate : A Vitamin B_6-dependent Holoenzyme Model" Journal of Inclusion Phenomena. 7. 91-97 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Molecular Discrimination by Water-soluble Cubic Azaparacyclophane" Chemistry Letters. 881-884 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Cyclophane-Molecular Recognition Behavior as Artificial Receptors and Enzymes" Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan. 47. 484-492 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "pH-Dependent Molecular Recognition Performed by a Polycationic Cibic Azaparacyclophane" Chemistry Letters. 1199-1202 (1989)

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    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Hydrophobic Vitamin B_<12>. VII. Ring-expansion Reactions Catalyzed by Hydrophobic Vitamin B_<12> in Octopus Azaparacyclophane" Journal of Coordination Chemistry. 21. 13-22 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Hisaeda: "Preparation and Molecular Recognition Behavior of a Hexapus Azaparacyclophane" Tetrahedron Letters. 31. 1027-1030 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Hydrophobic Vitamin B_<12>.8. Carbon-skeleton Rearrangement Reactions Catalyzed by Hydrophobic Vitamin B_<12> in Octopus Azaparacyclophane" Bioorganic Chemistry. 18. 49-62 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Syntheses of Macrocyclic Enzyme Models. 7. Octopus Cyclophanes Having L-Aspartate Residues as Novel Water-soluble Hosts ; Aggregation Behavior and Induced-fit Molecular Recognition" Journal of the American Chemical Society. 112. 7672-7681 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Catalytic Functions of Paracyclophanes Based on Molecular Recognition" Inclusion Phenomena and Molecular Recognition J. Atwood ed, Plenum Press. (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Molecular Recognition by Macrocycles Having a Three-dimensionally Extended Hydrophobic Cavity" Advances in Supramolecular Chemistry. vol. 1. (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Hydrophobic Vitamin B_<12>.VII.Ringーexpansion Reactions Catalyzed by Hydrophobic Vitamin B_<12> in Octopus Azaparacyclophane" Journal of Coordination Chemistry. 21. 13-22 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshio Hisaeda: "Preparation and Molecular Recognition Behavior of a Hexapus Azaparacyclophane" Tetrahedron Letters. 31. 1027-1030 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Hydrophobic Vitamin B_<12>.8.Carbonーskeleton Rearrangement Reactions Catalyzed by Hydrophobic Vitamin B_<12> in Octopus Azaparacyclophane" Bioorganic Chemistry. 18. 49-62 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Syntheses of Macrocyclic Enzyme Models.7.Octopus Cyclophanes Having LーAspartate Residues as Novel Waterーsoluble Hosts;Aggregation Behavior and Inducedーfit Molecular Recognition" Journal of the American Chemical Society. 112. 7672-7681 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Inclusion Phenomena and Molecular Recognition" J.Atwood 編,Plenum Press (New York), 11 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Advances in Supramolecular Chemistry" G.W.Gokel 編,JAI Press (Greenwich,Connecticut), 36 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Molecular Recognition of Hydrophobic Ammonium Substrates by a Cationic Octopus Cyclophane Bearing Noncovalently Bound Pyridoxal-5'-Phosphate:A Vitamin B_6ーdependent Holoenzyme model" Journal of Inclusion Phenomena. 7. 91-97 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "Molecular Descrimination by Water-soluble Cubic Azaparacyclophane" Chemistry Letters. 5. 881-884 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 村上幸人: "シクロファンー人工レセプタ-・人工酵素としての分子認識" 有機合成化学協会誌. 47. 484-492 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Yukito Murakami: "pH-Dependent Molecular Recognition Performed by a Polycationic Cubic Azaparacyclophane" Chemistry Letters. 7. 1199-1202 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 村上幸人: "包接化合物の基礎と応用" (株)エヌ・テェ-・エス, 25 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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