ステロイド包接結晶環境下での分子認識・分子配列・反応

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07231207
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 宮田 幹二 大阪大学, 工学部, 教授 (90029322)
• キーワード: ホスト・ゲスト / 包接結晶 / ステロイド / 分子認識 / 分子配列 / 多形結晶 / 固体固体反応 / 動的結晶

研究概要

ステロイドに関する研究は数多いが、そのほとんどは共有結合的側面を扱うもので、非共有結合的側面を扱った研究は生理活性を除いてほとんどなかった。我々は後者の側面に着目し、胆汁酸ステロイドと誘導体のほとんどが非共有結合からなる包接化合物形成能力をもつことを世界ではじめて確認しつつある。前年度に引き続く研究を行い、以下に今年度の成果を記す。
1.ステロイドホスト分子の合成:前年度に続いて、胆汁酸ステロイドの誘導体を合成した。市販の胆汁酸ステロイドを出発原料として、ステロイド骨格部分の水酸基の位置と側鎖の水素結合基を変換し、十数種類のホスト分子を合成した。
2.ホスト分子の包接化合物の形成:通常百種類を越える有機化合物を用いて、各ホストの包接結晶形成能を調べた。前年度と同様に、骨格の水酸基の位置や側鎖の水素結合基の違いにより、その包接形成能が大きく変化することを確認した。
3.今年度の特筆すべき成果は、コール酸の包接結晶において真の多形現象を見つけたことである。これは、既に多数の包接結晶があるなかで、第2番目の非常に希有なものである。
4.ホストゲスト集合体の構造解析:前年度に続いて包接結晶のX線構造解析を大量に行い、今までに解析されたものとの比較を行った。その結果、二重層状構造(二次元の親水層と親油層からなる累積構造)の存在を多数確認するとともに、いくつかの例外も見つかった。
5.包接結晶の動的性質:我々が世界で初めて立証した層状結晶におけるインターカレーション現象を、さらに三つほどのホストゲスト系で確認した。
6.固体固体反応で包接化が起こることを確認した。

研究成果

• [文献書誌] K. Nakano: "Guest-participating Reversion of Molecular Arangements in Asymmetric Multibilayers of Cholic Acid Inuclusion Crystals." Journal of the Chemical Society, Chemical Communicatios. 953-954 (1995)
• [文献書誌] K. Sada: "Channel-type Inclusion Crystal with Hydrogen Bond“ Hooks "of Deoxucholanamide" Supramolecular Chemistry. 5. 189-191 (1995)
• [文献書誌] K. Sada: "Resolution of Aliphatic Alcohola by Hydrogen Bomd“ Double Hooks "of Cholanamide Inclusion compounds." Tetrahedron: Asymmetry. 6. 2655-2656 (1995)
• [文献書誌] 宮田幹二: "自己組織化-無秩序から秩序を生みだす科学の新しい概念" 化学. 51. 20-22 (1996)
• [文献書誌] K. Sada: "Hydrogen Bond Traiple Hooks in an Inclusion Crystal of Cholanamide with Aniline. Structural Difference of Crystals of Cholic Acid and Cholanamide with Same Guest." Molecular Crystals Liquid Crystals. (in press). (1996)
• [文献書誌] K. Miki: "Crystal Structures of Three Inclusion Compounds of Cholanamide with Either(S)-Enantiomer,(R)-Enantiomer,or Optically Resolved Mixture of 2-Butanol." Acta Cryst.(in press). (1966)
• [文献書誌] M.Miyata: "Comprehensive Supramolecular Chemistry, Vol. 6, Solid State Supramolecular Chemistry: Crystal Engineering; Deoxycholic Acid and Related Hosts" Pergamon(Oxford,UK)(in press), (1996)
• [文献書誌] M.Miyata: "Comprehensive Supramolecular Chemistry, Vol. 10, Molecular Devices and Applications of Supramolecular Technology; Inclusion Polymerization." Pergamon(Oxford,UK)(in press), (1996)