キラリティー認識機能を持つ光学活性レセプターのハイブリッドプロセスによる合成

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04453024
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 苗村 浩一郎 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (70029437)
• 研究分担者: 廣瀬 良樹 大阪大学, 基礎工学部, 教務員 (40127288)
• キーワード: 酵素的加水分解 / 酵素による光学分割 / 光学活性クラウンエーテル / アミノ酸の光学分割 / 不斉識別機能を持つレセプター

研究概要

酵素等の生体触媒を用いる反応を有機合成の多段階プロセスの一部に組み入れたいわゆるハイブリッドプロセスは選択性が高い効率的な方法として注目されている。特に、生体触媒は効率の良いキラル触媒なので、光学活性化合物の合成において利用価値が高く、この方法で光学活性レセプターの合成に必要なキラルシントンを合成した。光学活性レセプターと有機化合物との錯体での分子認識機構の研究は酵素の活性部位での分子認識の機構の解明につながるものとしても重要な意味を持っている。本年度の研究実績は以下の二つにまとめられる。
1.ハイブリッドプロセスの一環としての酵素反応の実用性を高める一つは、その反応の立体選択性における規則性を定式化することである。我々はハイブリッドプロセスに最も使いやすい酵素としてバクテリア由来のリパーゼをとりあげ、この酵素が有機溶媒中でのエステル交換反応でアルコール類を効率良く光学分割することを確かめ、この反応の立体選択性を酵素活性部位モデルとして定式化することができた。このモデルは同酵素の反応での生成物の絶体配置を予測するのに有効であり、これによって同酵素のキラル触媒としての利用価値が一段と高まった。
2.リパーゼを使ったハイブリッドプロセスで合成したキラルシントンで用いて数種類の光学活性クラウンエーテルを合成し、いずれもがキラルアミン類との錯体においてゲストのキラリティーを識別する機能を持つことを確認した。この錯形成においてキラルレセプターがゲスト分子のキラリティーを認識するメカニズムを調べ、これをホスト-ゲスト相補性で説明できることを明かにした。この知見は酵素活性部位での基質認識の機構の解明の一つの情報として有用なものである。

研究成果

• [文献書誌] Koichiro Naemure et al.: "Lipase YS-Catalyzed Enantioselective Transesterification of Alcohols of Bicarbocyclic Compounds" Bull.Chem.Soc.Jpn.66. 573-577 (1993)
• [文献書誌] Koichiro Naemure et al.: "Preparation and Enantiomer Recognition Behaviour of Crown Ethers containing cis-1Phenylcyclohexane-1,2 diol and trans-1,2 Diphenylyclohexane-1,2-diol" J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1. 1073-1077 (1993)
• [文献書誌] Koichiro Naemure: "大環状化合物を用いるアミノ酸の光学分割" ぶんせき. 6. 414-421 (1993)
• [文献書誌] Koichiro Naemure et al.: "Enzyme-catalyzed Asymmetric Acylation and Hydrolysis of cis-2,5-Disubstituted Tetrahydrofuran Derivatives" Tetrahedron Asymmetry. 4. 911-918 (1993)
• [文献書誌] Koichiro Naemure et al.: "Azophenolic Acerands Having Chiral 1-Phenyl-cis-1,2-cyclohexanediol Units:A Correlation between Enantiorecognitive Coloration and Host-Guest Complementarity" J.Am.Chem.Soc.115. 8475-8476 (1993)
• [文献書誌] Koichiro Naemure: "Stereoselectivity of Enzymatic Hydrolyses and Acylations" J.Synth.Org.Chem.Jpn.52. 49-58 (1994)