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高次に交差する分子の合成と誘発される分子不斉の高次化

研究課題

研究課題/領域番号 20K05461
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
研究機関福井大学

研究代表者

徳永 雄次  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (80250801)

研究分担者 小林 長夫  信州大学, 繊維学部, 特任教授 (60124575)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード分子不斉 / 分子認識 / 動的不斉 / クラウンエーテル / クリプタンド / ロタキサン
研究開始時の研究の概要

直鎖状構造を持つ分子は交差することで、不斉が発現するが、その不斉を維持したまま構造決定することや得られた不斉源を利用することは困難である。本研究では、交差構造を持つ化合物の新規合成を確立し、得られた交差構造を基軸に交差構造の高次化、並びに高次化による不斉特性の増幅について検証する。

研究成果の概要

交差構造を持つ分子は分子の運動性に制限がかかるため、分子不斉が誘起され得る。そこで本研究では、交差構造を持つC2対称クラウンエーテル誘導体合成について検討し、新たな2つの方法を開拓した。第1の方法は、対称クラウンエーテルの架橋による方法であり、本法では、C2対称構造を持ちながら異なる架橋を持つ類縁体の合成が可能であった。第2の方法は、他方に比べ短工程で目的物を合成できる特徴を持つ。得られたクラウンエーテル誘導体では、架橋鎖が短い場合に分子不斉が誘起されることを確認し、その絶対構造についても決定した。さらに、クラウンエーテル誘導体をロタキサンへと導き、交差構造の高次化を達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

交差不斉を持つ化合物の研究は、限られた化合物の限られた機能に限定されている。本研究では、通常の有機合成手法によって交差構造を持つ新規クラウンエーテル誘導体合成の方法論を開拓した。新しいタイプの交差化合物の合成法を提供することで、本分野の研究の発展に寄与するものと思われる。また、合成した化合物はクラウンエーテル部を持つため、クラウンエーテルの多才な機能に、「不斉場」を提供することを可能とし、不斉識別、不斉反応のための実質的な利用価値を提供する。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Naked-Eye-Detectable Supramolecular Sensing System for Glutaric Acid and Isophthalic Acid2022

    • 著者名/発表者名
      Muranaka Atsuya、Ban Hayato、Naito Masaya、Miyagawa Shinobu、Ueda Masahiro、Yamamoto Shin、Harada Mei、Takaya Hikaru、Kimura Masaki、Kobayashi Nagao、Uchiyama Masanobu、Tokunaga Yuji
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 95 号: 10 ページ: 1428-1437

    • DOI

      10.1246/bcsj.20220195

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Four- and two-armed hetero porphyrin dimers: their specific recognition and self-sorting behaviours2022

    • 著者名/発表者名
      Ueda Masahiro、Kimura Masaki、Miyagawa Shinobu、Naito Masaya、Takaya Hikaru、Tokunaga Yuji
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 20 号: 2 ページ: 387-395

    • DOI

      10.1039/d1ob01694f

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantitative Difference in Solubility of Diastereomeric (<sup>2</sup>H/<sup>1</sup>H)-Isotopomers2021

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki Tsuneomi、Kubo Hiroki、Nishiyama Satoshi、Saijo Taiki、Yokoi Rintaro、Tokunaga Yuji
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 号: 46 ページ: 19525-19531

    • DOI

      10.1021/jacs.1c09253

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Orientation of the α-CD component of [2]rotaxanes affects their specific molecular recognition behaviour2021

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto Takuya、Miyagawa Shinobu、Naito Masaya、Tokunaga Yuji
    • 雑誌名

      Organic Chemistry Frontiers

      巻: 8 号: 4 ページ: 676-685

    • DOI

      10.1039/d0qo01337d

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Chiral [3]Rotaxane Comprising Achiral Bis-macrocyclic and Dumbbell-Shaped Components2021

    • 著者名/発表者名
      Morise Takaaki、Muranaka Atsuya、Ban Hayato、Harada Mei、Naito Masaya、Yoshida Kazuyuki、Kobayashi Nagao、Uchiyama Masanobu、Tokunaga Yuji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 6 ページ: 2120-2124

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c00271

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Five‐layer π‐Aromatic Structure Formed through Self‐assembly of a Porphyrin Trimer and Two Aromatic Guests2020

    • 著者名/発表者名
      Ueda Masahiro、Kimura Masaki、Miyagawa Shinobu、Takaya Hikaru、Naito Masaya、Tokunaga Yuji
    • 雑誌名

      Chemistry ? An Asian Journal

      巻: 15 号: 14 ページ: 2212-2217

    • DOI

      10.1002/asia.202000452

    • NAID

      120006872333

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Utilization of a Crown Ether/Amine‐Type Rotaxane as a Probe for the Versatile Detection of Anions and Acids by Thin‐Layer Chromatography2020

    • 著者名/発表者名
      Miyagawa Shinobu、Kimura Masaki、Kagami Shin、Kawasaki Tsuneomi、Tokunaga Yuji
    • 雑誌名

      Chemistry ? An Asian Journal

      巻: 15 号: 19 ページ: 3044-3049

    • DOI

      10.1002/asia.202000746

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Locking the Dynamic Axial Chirality of Biphenyl Crown Ethers through Threading2020

    • 著者名/発表者名
      Kimura Tomoya、Miyagawa Shinobu、Takaya Hikaru、Naito Masaya、Tokunaga Yuji
    • 雑誌名

      Chemistry ? An Asian Journal

      巻: 15 号: 22 ページ: 3897-3903

    • DOI

      10.1002/asia.202001046

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 交差型クリプタンドの合成2023

    • 著者名/発表者名
      八島 貴史, 内藤 順也, 宮川 しのぶ, 徳永 雄次
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会(2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 2点インターロッキングによるビアリール2面角の制御2023

    • 著者名/発表者名
      宮崎 郁哉, 下田 誠也, 内藤 順也, 徳永 雄次
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会(2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 軸不斉を有するビスクラウンエーテルの2点インターロッキングによるロタキサン合成2022

    • 著者名/発表者名
      宮崎 郁哉, 内藤 順也, 徳永 雄次
    • 学会等名
      2022年度有機合成化学北陸セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ノット型クリプタンドの金属イオン認識2022

    • 著者名/発表者名
      八島 貴史, 中島 滉太, 堀 諒雅, 宮川 しのぶ, 内藤 順也, 徳永 雄次
    • 学会等名
      2022年度有機合成化学北陸セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 炭素同位体置換キラルアミンを用いるエナンチオ選択的ストレッカーアミノ酸合成2021

    • 著者名/発表者名
      横井 凜太郎, 西條 太規, 久保 宏樹, 西山 悟史, 徳永 雄次, 川﨑 常臣
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] [2]ロタキサンが持つ非対称環部の向きの相違に起因した認識特異性2021

    • 著者名/発表者名
      岩本 拓也, 宮川 しのぶ, 内藤 順也, 徳永 雄次
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 異なる水素結合ユニット数を有するポルフィリンヘテロダイマーカプセルの形成と芳香族多積層構造への展開2021

    • 著者名/発表者名
      田 将宏, 伴 勇利, 木村 元紀, 宮川 しのぶ, 内藤 順也, 徳永 雄次
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アキラルイミンが形成するキラル結晶への気相不斉シアン化水素付加反応と引き続く不斉増幅2021

    • 著者名/発表者名
      町田 雄太郎, 田中 雄大, 會場 翔平, 徳永 雄次、川﨑 常臣
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 三つ葉型アジンの塩基/酸による発光特性制御2021

    • 著者名/発表者名
      谷口 典穂, 内藤 順也, 宮川 しのぶ, 徳永 雄次
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] サリチルアルデヒドアジン骨格を有するアーチ型分子の合成と発光特性2020

    • 著者名/発表者名
      岡田 大和, 内藤 順也, 宮川 しのぶ, 徳永 雄次
    • 学会等名
      020 年度 日本化学会近畿支部 北陸地区講演会と研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アルコキシ基を有するサリチルアルデヒドアジンの結晶多形と発光特性の制御2020

    • 著者名/発表者名
      岩本 幸樹, 内藤 順也, 宮川 しのぶ, 徳永 雄次
    • 学会等名
      020 年度 日本化学会近畿支部 北陸地区講演会と研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アキラルな成分からなる[3]ロタキサンの不斉誘起2020

    • 著者名/発表者名
      森瀬 隆彰, 伴 勇人, 村中 厚哉, 内藤 順也, 宮川 しのぶ, 徳永 雄次
    • 学会等名
      020 年度 日本化学会近畿支部 北陸地区講演会と研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 三つ葉型サリチルアルデヒドアジン誘導体の塩基/酸による多段階発光応答2020

    • 著者名/発表者名
      谷口 典穂, 内藤 順也, 宮川 しのぶ, 徳永雄次
    • 学会等名
      020 年度 日本化学会近畿支部 北陸地区講演会と研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 2脚及び 4 脚ポルフィリンヘテロダイマーカプセルの構造安定性とゲスト認識能の評価2020

    • 著者名/発表者名
      上田 将宏, 内藤 順也, 徳永雄次
    • 学会等名
      020 年度 日本化学会近畿支部 北陸地区講演会と研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸・塩基による可逆的なアミドロタキサンのローテーション ON/OFF スイッチング2020

    • 著者名/発表者名
      中村 崇憲, 大熊 侑香里, 宮川 しのぶ, 内藤 順也, 徳永雄次
    • 学会等名
      020 年度 日本化学会近畿支部 北陸地区講演会と研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 非対称な環を持つロタキサンオリエンテーショナル異性体のアニオン認識能及びその選択特性2020

    • 著者名/発表者名
      岩本 拓也, 西嶋 優, 宮川 しのぶ, 内藤 順也, 徳永雄次
    • 学会等名
      020 年度 日本化学会近畿支部 北陸地区講演会と研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 絡み合い構造を有する不斉クリプタンドの合成2020

    • 著者名/発表者名
      藤原 拓樹, 内藤 順也, 宮川 しのぶ, 高谷 光, 徳永 雄次
    • 学会等名
      020 年度 日本化学会近畿支部 北陸地区講演会と研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Syntheses of a Helically Chiral [2]Rotaxane and Axially Chiral [2]Rotaxanes2020

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga Y
    • 学会等名
      Molecular chirality Asia 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      https://r-info.ad.u-fukui.ac.jp/Profiles/27/0002627/profile.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://eng.eng.u-fukui.ac.jp/matse/research/research02/r023/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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