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不斉超空間の精密設計と機能化:予測可能な分子吸着型不斉反応

研究課題

研究課題/領域番号 16K13959
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機化学
研究機関東京大学

研究代表者

塩谷 光彦  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60187333)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード不斉超空間 / エナンチオ選択的反応 / 多孔性超分子結晶 / 不斉分子認識 / 超分子金属錯体 / 触媒反応 / 超分子錯体 / 多孔性金属錯体 / 不斉吸着・認識・反応 / 多孔性結晶 / 超分子 / 不斉反応 / 金属錯体 / 分子認識
研究成果の概要

本研究は、ラセン型環状三核Pd(II)錯体の自己集積化を利用した、多孔性キラル結晶の合成法を確立し、基質の特異性と位置・面選択的分子吸着特性を最大限に生かした不斉反応場を構築することを目的とした。ナノチャネル型結晶内の鏡像体関係にある基質結合部位へ不斉補助剤の吸着を利用し、プロキラル分子の面選択的吸着に成功した。また、このチャネル内で光誘起オレフィン移動反応が起こることを見出した。さらに同Pd(II)錯体が、糖類存在下でナノポケット型のホモキラル多孔性結晶を生成することに見出した。この結晶を用いた不斉Diels Alder反応を行い、低光学収率ではあるが不斉誘導が起こることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

中空構造を持つ多孔性配位高分子、ゼオライト、分子カプセル、ミセル・ベシクル等は、分子の吸着、変換、輸送の場を提供する優れた物質群である。本研究で開拓された多孔性結晶は、分子認識能を有する大環状金属錯体の自己集積化を利用して簡便に合成が可能であり、分子認識・捕捉能と触媒機能を兼ね備えた不斉反応場の開発に新しい学術的意義を与えるものである。本研究成果は、近接効果と配向効果に基づくエネルギー低減型の高選択的不斉反応につながるものであり、社会的意義も高い。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Indiana University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Chiral metal-macrocycle frameworks: supramolecular chirality induction and helicity inversion of the helical macrocyclic structures2016

    • 著者名/発表者名
      Ryou Kubota, Shohei Tashiro and Mitsuhiko Shionoya
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 7 号: 3 ページ: 2217-2221

    • DOI

      10.1039/c5sc04570c

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-Covalent Immobilisation of p-Toluenesulfonic Acid in a Porous Molecular Crystal for Size-Specific Acid-Catalysed Reactions2016

    • 著者名/発表者名
      S. Tashiro, H. Yonezawa, R. Kubota, T. Umeki, M. Shionya
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 52 号: 49 ページ: 7657-7660

    • DOI

      10.1039/c6cc02621d

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Metal-based Supramolecular Array, Space and Motion2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiko Shionoya
    • 学会等名
      MANA International Symposium 2018 Towards Perceptive Nanomaterials, Devices and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Coordination Asymmetry based on Supramolecular Porous Crystals2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiko Shionoya
    • 学会等名
      International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functionalization of Pd(II)-macrocycle-assembled core-shell porous crystals2018

    • 著者名/発表者名
      Shinya Mitsui, David Burke, Shohei Tashiro, Nobuyuki Matsushita, Mitsuhiko Shionoya
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ハロゲン配位子が異なる同形の環状三核Pd(II)錯体集積型多孔性結晶を用いたコア/シェル型複合結晶の合成と細孔ハイブリッド化2017

    • 著者名/発表者名
      三井伸也、Burke David、田代省平、松下信之、塩谷光彦
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] PdII マクロサイクル集積型コアーシェル結晶細孔内への色素分子の取り込みとその挙動2017

    • 著者名/発表者名
      三井伸也、田代省平、David Burke、松下信之、塩谷光彦
    • 学会等名
      第67回錯体化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamic Molecular Behaviors in Confined Supramolecular Spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiko Shionoya
    • 学会等名
      JPN-US bilateral meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Metal-based Supramolecular Array, Space and Motion2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiko Shionoya
    • 学会等名
      RSC Macrocyclic and Supramolecular Meeting (MASC-2016)
    • 発表場所
      Edinburgh (UK)
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Supramolecular Design for Metal Array, Space, and Motion2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiko Shionoya
    • 学会等名
      Chile-Japan Academic Forum 2016
    • 発表場所
      Santiago (Chile)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 塩谷研究室:論文

    • URL

      http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/bioinorg/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 塩谷研究室 Bioinorganic Chemistry Laboratory

    • URL

      http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/bioinorg/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-22  

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