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2019 年度 研究成果報告書

生体高分子をキラル反応場として活用する力量ある環境調和型超分子光不斉反応系の構築

研究課題

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研究課題/領域番号 16H02289
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関東北大学

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)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード不斉光反応 / 不斉合成 / 有機光化学 / 超分子化学 / 生体高分子 / タンパク質 / 環境調和型 / 血清アルブミン
研究成果の概要

新しい不斉合成法として注目されている光不斉反応に、生体高分子をキラル反応場とする超分子光不斉反応系構築に取組んだ。ヒト血清アルブミン(HSA)を用いた2-アントラセンカルボン酸(AC)の光不斉光二量化反応を詳細に検討し、90%を超える高い光学収率(ee)で光二量体が得られ、さらに2,6-アントラセンジカルボン酸(AD)を基質とする系も検討し、溶液系では得られない特異的な構造の二量体がほぼ100%のee得られることを見出した。この特徴的な反応を利用し、AC-ADヘテロ二量体が97%を超えるeeで得られることも明らかとした。本研究により光不斉反応を力量ある"環境調和型不斉合成法"として確立した。

自由記述の分野

機能性生体高分子科学ならびに光化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

新しい超分子光不斉反応(SMAP)系構築に向け、2,6-アントラセンジカルボン酸(AD)のHSA中でのSMAPを検討し、溶液系では得られないナフタレン環を有する特異的な構造の二量体を98%以上の光学収率で得られることを見出した。さらにタンパク質の利点を生かした夾雑系超分子不斉光反応の構築にも取組んだ。その結果、意外にもAC-ADヘテロ二量体が主生成物として97%を超える高いエナンチオ過剰率で得られた。これは、AC-AD間の光反応が動的に起きていると同時に、HSAからの極めて効率よいキラル情報伝搬が達成されていることを示す結果で、従来とは全く異なる超分子不斉光反応系概念の提案に成功した。

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公開日: 2021-02-19  

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