| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H04558
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
和田 健彦 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20220957)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 配位アシンメトリー / キラリティー / キラリティー転写 / キラリティー増幅 / 不斉光反応 / 不斉配位反応場 / 超分子不斉光反応 / キラルナノシリケート / 金属配位 / キラル空間 / 不斉合成 / タンパク質 / キラル配位空間 / 光反応 / 超分子 / 生体高分子 / SDGｓ / 配位アシンメトリック非対称空間 / 不斉配位空間 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では申請者の”生体高分子をキラル反応場とする超分子不斉光反応系”で培った知識と経験を、配位アシンメトリー不斉空間のキラル反応場としての活用研究に適用し、配位アシンメトリー不斉空間構築のスカッフォールドとして、タンパク質など生体高分子のキラル空間が活用できるのか？さらに構築した不斉空間が、超分子不斉光反応のキラル反応場として機能するのかを明らかにする。本研究により、クリーンなエネルギーである光を反応駆動力とし、生分解性の生体高分子を不斉反応場として活用し、水を溶媒とする"環境調和型不斉合成法"の有効性が明らかになること期待される。
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| 研究実績の概要 |
本研究では配位アシンメトリーにより構築される非対称空間を、“キラル反応場”として活用する超分子不斉光反応系を構築し、配位アシンメトリーの分子キラリティーへの転写、さらに触媒的反応に展開することによるキラリティー増幅の実現に取り組んだ。近年、医薬や農薬や食品のみならず、液晶材料や次世代表示材料として期待される円偏光発光(CPL)材料等、新規機能材料をはじめ、多くの分野で様々な光学活性化合物合成への要求が急速に増大し、現在、主流の熱的不斉合成を補完する新たな合成法の構築が待望され、光を用いる光不斉反応が注目されている。不斉光化学は、電子的励起状態を経由するため、熱的合成では困難、あるいは多段階を要する生理活性天然物やCPL 材料等に多く見られる多環芳香族・高歪化合物等を１段階で合成可能な例も報告され、熱的不斉合成を補完する力量ある不斉合成法としての発展が期待されている。
さらにクリーンな光を反応の駆動力とすることから、環境調和型合成法としても期待されている。
具体的には、自己集合的に形成される配位アシンメトリーを、環境調和型プロセスとして注目されている超分子光合成のキラルナノリアクターとしての活用を目指し、血清アルブミンへの金属配位を基質結合足場とする新規不斉光反応系構築に取組み、均一系では合成困難なキラル光二量体のほぼ完全な鏡像体選択率での合成に成功した。また酒石酸と二鎖型界面活性剤を水中で混合するだけで形成される螺旋型ナノリボン集合体をケイ素化合物でラップしたハイブリッドナノリボン集合体を反応場とする超分子光反応により、機能材料として重要であるが従来合成が困難であった頭Head-to-Head型二量体を97％以上の選択性で合成できることも明らかとし当初計画以上の成果が得られた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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