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不斉自己増幅するキラル亜鉛アルコキシド配位多量体の研究

公募研究

研究領域配位アシンメトリー:非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 17H05384
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関奈良女子大学

研究代表者

松本 有正  奈良女子大学, 自然科学系, 助教 (20633407)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードキラリティー / 有機合成化学 / 結晶構造 / CDスペクトル / 有機金属化学 / CDスペクトル
研究実績の概要

不斉増幅現象は天然物のホモキラリティーの起源解明につながる科学全般から興味をもたれる現象であり,さらに不斉合成、不斉分割といった有機合成化学へ の応用も期待される重要な現象である。本研究は著しい不斉増幅を引き起こす唯一の不斉自己触媒反応であるピリミジルアルカノールを不斉触媒とするピリミジン-5-カルバルデヒド類へのジイソプロピル亜鉛試薬の付加反応において、亜鉛アルコキシドの配位多量体構造が不斉増幅の鍵になっていることに着目し、その配 位多量体構造をX線結晶構造解析、円二色性(CD)スペクトル、量子化学計算を用いて解明し不斉増幅の鍵となる配位構造を明らかとすることを目的としている。
前年度までの研究によりこの高い不斉増幅を引き起こす不斉自己触媒であるピリミジルアルカノール亜鉛アルコキシドのCDスペクトルが温度により興味深い変化を引き起こす事を見出している。本年度ではさらにこのCDスペクトルの変化について検討をおこない,濃度や溶媒効果による変化を起こすことを見出した。さらに触媒の構造として考えられるいくつかの会合構造に対して,時間依存型密度汎関数法(TD-DFT法)によるCDスペクトル計算を行い,観測されたスペクトルの変化が触媒の会合状態の平衡の変化による物であることを明らかとした。触媒が会合状態を作る事は不斉増幅のメカニズムの鍵となると考えられており,この溶液中での会合状態挙動を明らかとした本研究は不斉増幅のメカニズム解明に大きな進歩をもたらす物である。またCDスペクトルにより触媒の溶液中での会合状態を明らかとした本研究は不斉反応のメカニズム解明にCDスペクトル測定が有効な分析手法であることを示した初めての例である。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Formation of enantioenriched alkanol with stochastic distribution of enantiomers in the absolute asymmetric synthesis under heterogeneous solid?vapor phase conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Kaimori Yoshiyasu、Hiyoshi Yui、Kawasaki Tsuneomi、Matsumoto Arimasa、Soai Kenso
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 36 ページ: 5223-5226

    • DOI

      10.1039/c9cc01875a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Achiral amino acid glycine acts as an origin of homochirality in asymmetric autocatalysis2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Arimasa、Ozaki Hanae、Tsuchiya Sumeru、Asahi Toru、Lahav Meir、Kawasaki Tsuneomi、Soai Kenso
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 17 号: 17 ページ: 4200-4203

    • DOI

      10.1039/c9ob00345b

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Methoxy-substituted tetrakisquinoline analogs of EGTA and BAPTA for fluorescence detection of Cd2+2019

    • 著者名/発表者名
      Mikata Yuji、Kaneda Minori、Konno Hideo、Matsumoto Arimasa、Sato Shin-ichiro、Kawamura Masaya、Iwatsuki Satoshi
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 48 号: 12 ページ: 3840-3852

    • DOI

      10.1039/c8dt04735a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pyrophosphate-Induced Intramolecular Excimer Formation in Dinuclear Zinc(II) Complexes with Tetrakisquinoline Ligands2018

    • 著者名/発表者名
      Mikata Yuji、Ohnishi Risa、Nishijima Risa、Matsumoto Arimasa、Konno Hideo
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 57 号: 13 ページ: 7724-7734

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b00726

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric autocatalysis of pyrimidyl alkanol and related compounds. Self-replication, amplification of chirality and implication for the origin of biological enantioenriched chirality2018

    • 著者名/発表者名
      Soai Kenso、Kawasaki Tsuneomi、Matsumoto Arimasa
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 74 号: 16 ページ: 1973-1990

    • DOI

      10.1016/j.tet.2018.02.040

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 結晶相転移によるキラリティーの発現とコントロール2019

    • 著者名/発表者名
      松本有正
    • 学会等名
      日本化学会第99回春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanistic Insight on Asymmetric Autocatalysis of Pyrimidyl Alkanol by CD Spectrum Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Arimasa MATSUMOTO, Ayame TANAKA, Misumi AKIZUKI, Yuji MIKATA, Tsuneomi KAWASAKI, Kenso SOAI
    • 学会等名
      ICCC2019
    • 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] Mechanistic Study of Asymmetric Autocatalysis by CD Spectrum Analysis of Pyrimidyl Alkanol Zinc Alkoxide2018

    • 著者名/発表者名
      Arimasa Matsumoto, Misumi Akizuki, Ayame Tanaka, Yuji Mikata, Tsuneomi Kawasaki, Kenso Soai
    • 学会等名
      Chirality 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 不斉自己触媒反応のメカニズム解明を目指して2018

    • 著者名/発表者名
      松本有正
    • 学会等名
      第51回有機金属若手の会 夏の学校
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ベンゾフェノン誘導体のアキラル結晶からキラル結晶への相転移現象およびその結晶キラリティーを用いた不斉自己触媒反応2018

    • 著者名/発表者名
      松本有正,木野良美,吉岡登希夫,土屋統,硤合憲三
    • 学会等名
      モレキュラーキラリティー2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mechanistic Insight of Asymmetric Autocatalysis of Pyrimidyl Alkanol by Structure Analysis of Zinc Alkoxide Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Arimasa Matsumoto
    • 学会等名
      ICPAC2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 不斉自己触媒反応のメカニズム解明に向けて2017

    • 著者名/発表者名
      松本有正
    • 学会等名
      第57回錯体若手の会勉強会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 結晶のキラリティーと不斉自己触媒反応2017

    • 著者名/発表者名
      松本有正
    • 学会等名
      和光純薬 研究室セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 結晶キラリティーと相転移による不斉発現2017

    • 著者名/発表者名
      松本有正
    • 学会等名
      第1回千葉大学分子キラリティー研究センター学生シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure of Zinc Alkoxide Complexes in Asymmetric Autocatalysis of Pyrimidyl Alkanol2017

    • 著者名/発表者名
      Arimasa MATSUMOTO, Misumi AKIZUKI, Ayame TANAKA, Yuji MIKATA, Tsuneomi KAWASAKI, Kenso SOAI
    • 学会等名
      The 67th Conference of Japan Society of Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Chirality Generation by Crystal Phase Transition of Achiral Benzophenone Derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      Arimasa Matsumoto, Yoshimi Kino, Tokio Yoshioka, Sumeru Tsuchiya, Kenso Soai
    • 学会等名
      Chirality 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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