ステロイド包接結晶環境下での分子認識・分子配列・反応

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08221218
• 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 / アミン塩 / X線構造解析 / 水素結合

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実に八割から九割近くが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。平成6年度と7年度に引き続いて研究を行い、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。胆汁酸ステロイドの市販品を出発原料として、通常の有機合成法に従って骨格部分の水酸基の位置と側鎖の水素結合基を変換し、十数種類のステロイド誘導体を合成した。
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、ステロイドのカルボン酸と通常のアミンの塩が包接結晶を形成することを見いだしたことである。これによりほぼ無数のホストを作る方法がさらに拡大発展した。
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、二重層状構造の存在をさらに多種類確認するとともに、いくつかの興味ある別構造を見つけた。それらは三回らせん軸をもつおにぎり型、六回らせん軸をもつ円筒型などである。

研究成果

• [文献書誌] K.Nakano: "Novel Additive Effect of Inclusion Crystals on Polymorphs-Cholic Acid Crystals Having Different Hydrogen-Bonded Networks with the Same Organic Guest." Jorunal of the Chemical Society,Chemical Communications. 989-990 (1996)
• [文献書誌] K.Miki: "Crystal Structures of Three lnclusion Compounds of Cholanamide with Either(S)-Enantiomer,(R)-Enantiomer,or Optically Resolved Mixture of 2-Butanol." Acta Cryst.B52. 728-733 (1996)
• [文献書誌] K.Sada: "Chiral Discrimination of 1-Phenylethylamine by Diastereomeric Salt Formation with Bile Acids.Crystal Structure of Cholic Acid Salts with(R)-and(S)-1-Phenylethylamine." Chemistry Letters. 837-838 (1996)
• [文献書誌] K.Sada: "Hydrogen Bond Triple Hooks in an lnclusion Crystal of Cholanamide with Aniline.Structural Difference of Crystals of Cholic Acid and Cholanamide with Same Guest." Molecular Crystals Liquid Crystals. 276. 121-127 (1996)
• [文献書誌] K.Nakano: "Reversible Layer Sliding in Cholic Acid Crystals." Molecular Crystals Liquid Crystals. 276. 129-132 (1996)
• [文献書誌] 佐田和己: "胆汁酸ステロイドおよび誘導体の包接化合物" 有機合成化学協会誌. 54・2. 113-121 (1996)
• [文献書誌] M.Miyata: "Comprehensive Supramolecular Chemistry,Vol.6,Soild State Supramolecular Chemistry:Crystal Engineering;Deoxycholic Acid and Related Hosts" Pergamon(Oxford,UK), 147-176 (1996)
• [文献書誌] M.Miyata: "Molecular Information and Its Expression by Oligomeric Carbon-Chain Compounds;What Steroidal Molecules Tell Us." Springer-Verlag(BerlinHeidelberg,Germany), 21-30 (1996)