円偏光および水晶によるストレッカーアミノ酸合成前駆体の不斉発生と増幅・増殖

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05692
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 東京理科大学 (2017-2018); 福井大学 (2016)
• 研究代表者: 川崎 常臣 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 准教授 (40385513)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ストレッカー合成 / 不斉増幅 / エナンチオ選択的合成 / 不斉の起源 / アミノ酸 / アミノニトリル / 自己複製

研究成果の概要

自然分晶するアミノニトリルが顕著に脱ラセミ化する不斉増幅（約0.05% eeから>99.5% eeまで）と高エナンチオ選択的反応晶析（>99.5% ee）を見出し、キラルアミノ酸の自発的絶対不斉ストレッカー合成を明らかにした。さらに、キラルアミノ酸を不斉源とするストレッカー反応、引き続く不斉発生と増幅によって、アミノ酸が自身の合成中間体を不斉誘導する自己複製プロセスを見出した。また、中間体イミンの単結晶表面における分子配向を起源とするエナンチオ選択的シアン化水素付加反応、およびキラルアミンを用い顕著なキラリティーの向上を伴う立体選択的ストレッカー合成を報告した。

自由記述の分野

不斉合成

研究成果の学術的意義や社会的意義

アミノ酸に代表される生体関連化合物のホモキラリティーは、生命の起源とも関連する未解決の謎であり、多くの興味を集めている。本研究により、提唱される前生物的生成機構（ストレッカー合成）によってキラルアミノ酸が不斉増幅・増殖を伴いながら不斉自己複製する反応を明らかにした。また、中間体イミンの単結晶表面で分子配向を起源とするエナンチオ選択的シアン化水素付加反応を見出した。これまでに考えられてきたアミノ酸生成機構に不斉発生と増幅・増殖の概念を新たに導入した本結果は、アミノ酸ホモキラリティーの起源を検証する上で意義深い。