キラル自触媒化学システムにおける空間不均一性の成長が光学純度にもたらす効果の解析

• 研究課題/領域番号: 20540380
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 朝倉 浩一 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30222574)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008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: キラル対称性の破れ / 散逸構造 / 非平衡系の自己組織化 / キラル自触媒反応 / 空間不均一性の成長 / 分岐現象 / 光学純度 / 不斉増幅反応 / 結晶成長 / 悲線形動力学モデル / 国際情報交換 / アメリカ / 非線形動力学モデル

研究概要

ピリミジンアルデヒド誘導体とジイソプロピル亜鉛との反応により、不斉アルコール類が合成されるSoai反応において、自発的にランダムに高光学純度の生成物が生成される機構について検討を行なった。その結果、ピリミジンアルデヒド誘導体の芳香族環にイソプロピル基が直接付加する副反応が競争的に振る舞い、生成物が高収率および高光学純度となる場合と、低収率および低光学純度となる場合に分岐することを見いだした。この分岐現象について詳細に考察するため、非線形動力学モデルの構築を試みた。

研究成果

• [学会発表] マンニッヒ反応生成物懸濁液の連続撹拌において観察される光学純度の自発的上昇機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松野達也、朝倉浩一
  • 学会等名: 第20回「非線形反応と協同現象」研究会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2011-01-08
• [学会発表] 散逸構造としてのキラル対称性の破れ -理論と化学系における実現- (2010)
  • 著者名/発表者名: 朝倉浩一
  • 学会等名: 「結晶成長の数理」 第五回研究会 -鏡像対称性と結晶成長-
  • 発表場所: 東京(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-24
• [学会発表] Soai反応系におけるキラル自触媒反応と副反応の競争的挙動の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 眞下央成、朝倉浩一
  • 学会等名: 第19回「非線形反応と協同現象」研究会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-01-09
• [学会発表] Soai反応系におけるキラル自触媒的挙動のメカニズム解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 眞下央成、杖村悠、朝倉浩一
  • 学会等名: 日本化学会第3回関東支部大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] Soai反応系におけるキラル自触媒的挙動のメカニズム解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 眞下央成, 杖村悠, 朝倉浩一
  • 学会等名: 日本化学会関東支部大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] 自発的にホモキラリティーを発生させるSoai反応のメカニズム解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 眞下央成、朝倉浩一
  • 学会等名: 第2回自己組織化討論会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-01-12