| 研究課題/領域番号 |
21K05084
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
鈴木 孝義 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (80249953)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 自然分晶 / キラリティ / 対称性の創出 / エナンチオ結晶 / 優先晶出 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
物質の光学活性の起源や自然界のホモキラリティの発現は、現代科学の重要な未解決問題のひとつである。本研究では、不斉要素を持たない有機配位子と金属塩から成るキラルな金属錯体の中から、結晶化する際に単一のエナンチオマー結晶のみを選択的に生成する極めて珍しい現象である「絶対自然分晶」を示す新たな物質群を探索し、その特異な結晶化挙動の発現条件を詳細に調査する。また、類似構造を持つ化合物の種結晶を用いた結晶化や、析出したエナンチオマー結晶を用いたラセミ混合物の優先晶出を検討することにより、結晶化に際して分子のキラリティが発現および伝播される機構を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、不斉要素を持たない有機配位子と遷移金属及びランタノイド塩からなるキラルな金属錯体が結晶化する際に、単一のエナンチオ結晶のみを選択的に生成する「絶対自然分晶」の発現条件を詳細に調査した。様々な条件を検討した結果、含まれる金属イオンの組合せと結晶化溶媒の種類が、この稀な現象の発現に対する決定的因子であることを明らかとした。
また、類似化合物の種結晶を用いた優先晶出法により、結晶化に際してキラリティの伝播が起こり、生成する結晶の絶対構造を反転させることや、異なる結晶系のラセミ結晶を析出させることも成功した。これにより、共存する化学種により結晶化挙動がコントロールされることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、自然界における左右対掌性の発生について、化合物の結晶化過程におけるキラル選択制に着目した。絶対自然分晶は、不斉源のない条件下で片方の掌性をもつ化合物を選択的に生成することから、この現象の発現条件の検討や発現機構の解明は、自然界における重要未解決課題であるキラリティ創成の理由を紐解くにも重要である。
また、本研究で扱う化合物の中には、単分子磁石挙動など興味深い物性を示すものも報告されている。これらに対して、キラリティの伝播により完全自然分晶が誘導されれば、片方のキラリティのみをもつ機能性物質が選択的に合成でき、新たなキラル特性を持つ物質群の創生が可能性となる。
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