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相図に基づく新しい光学分割法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K20534
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

桶谷 龍成  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (60874956)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード有機結晶 / 晶析 / 光学分割 / ジアステレオマー / キラリティ / キラル結晶 / 動的結晶化 / キラリティー / 不斉増幅 / コングロメレート
研究開始時の研究の概要

ジアステレオマーの混合物をエピメリ化条件中、選択的に特定の異性体を結晶化させることにより、単一のエナンチオマーへと変換しつつ結晶化させる「デエピメリ化」の開発を行う。キラル化合物の相図に基づいて結晶化条件を決定することにより、単なるケーススタディに留まらない汎用的な手法を開発する。

研究成果の概要

医薬品化合物オザニモドの合成中間体であるキラルなアミノインダン誘導体と100種類以上の酸化合物との塩形成によりコングロメレート結晶の探索を行ったところ、酒石酸誘導体との塩が固溶体を形成することを見出した。この結晶に対し、融点相図と三元系等温線を作成し、それに基づく結晶化条件によって固溶体ジアステレオマー塩による光学分割を達成した。さらに熱力学的平衡に達した組成をもつ結晶を新しい溶媒に浸漬することによりエナンチオ選択的溶解を伴う光学分割が可能であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は相図の構築によって、晶析による固溶体の光学分割の熱力学的な限界点を示し、それを超えた光学分割としてエナンチオ選択的な溶解を組み合わせることを提案した。この成果は、固溶体を形成する系において優れたエナンチオ選択的純度を迅速に達成する方法を開拓したものと考えられる。このような手法は、限られた時間と物理的資源で経済的にプロセス開発を進める必要のある技術者や研究者が固溶体に遭遇した際でも、効率的に光学分割を行える手法になりうる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] University of Rouen Normandy(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Overcoming a solid solution system on chiral resolution: combining crystallization and enantioselective dissolution2023

    • 著者名/発表者名
      Oketani Ryusei、Shiohara Koki、Hisaki Ichiro
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: - 号: 41 ページ: 6175-6178

    • DOI

      10.1039/d3cc01352a

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Use of Conglomerate Mixed Crystals to Deracemize a Stable Racemic‐Compound‐Forming System2023

    • 著者名/発表者名
      Pinetre Clement、Gendron Francois‐Xavier、Kuroda Reiko、Oketani Ryusei、Aupetit Christian、Buffeteau Thierry、Coquerel Gerard
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: - 号: 27

    • DOI

      10.1002/chem.202300441

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Order?Disorder Phase Transition between High- and Low-<i>Z</i>′ Crystal Structures of the <i>P</i>1 Space Group2022

    • 著者名/発表者名
      Oketani Ryusei、Takahashi Hiroki、Clevers Simon、Oyamada Akira、Hisaki Ichiro、Coquerel G?rard、Yamanaka Kazuaki、Tsue Hirohito
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 22 号: 4 ページ: 2230-2238

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.1c01330

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Order-disorder Phase Transition between High and Low Z’ Crystal Structures of N,C-protected dipeptide2022

    • 著者名/発表者名
      Ryusei Oketani, Hiroki Takahashi, Simon Clevers, Akira Oyamada, Ichiro Hisaki, Gerard Coquerel, Kazuaki Yamanaka, Hirohito Tsue
    • 学会等名
      14th International Conference on Crystal Growth of Organic Materials (CGOM14)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Order-Disorder Phase Transition of N,C-protected Methyonylglycine2022

    • 著者名/発表者名
      Ryusei Oketani, Hiroki Takahashi, Simon Clevers, Akira Oyamada, Ichiro Hisaki, Gerard Coquerel, Kazuaki Yamanaka, Hirohito Tsue
    • 学会等名
      The 17th Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メチオニルグリシン保護体のHigh-Z’な結晶構造と秩序-無秩序相転移2021

    • 著者名/発表者名
      桶谷龍成
    • 学会等名
      Molecular Chirality 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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