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2018 年度 実績報告書

キラル溶媒から精密らせん高分子への高効率不斉転写に基づく不斉触媒反応系の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05796
研究機関京都大学

研究代表者

長田 裕也  京都大学, 工学研究科, 助教 (60512762)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードキラル溶媒 / らせん高分子 / 不斉触媒 / 不斉転写
研究実績の概要

キラル化合物を溶媒として用いることで光学活性な生成物を得ようとする試みはこれまでに数多く行われてきたが、高いエナンチオ選択性を発現した例は限られている。本研究では、キラル溶媒からアキラル高分子触媒への高効率不斉転写に基づいた不斉触媒反応系の構築を目指した。前年度までの研究において、キラル溶媒のみを不斉源として用い、らせん高分子触媒への不斉転写を通じて高いエナンチオ選択性を発現させることに成功している。本年度の研究では、キラル溶媒から高分子触媒への不斉転写を行い、その後キラル溶媒を完全に除去してからアキラル溶媒中で触媒反応を行うことで、キラル情報の記憶に基づく不斉触媒系の検討を行なった。アキラル高分子触媒をキラル溶媒に溶解させ、常温で24時間平衡化したのち溶媒を完全に留去した。不斉情報が転写された高分子触媒を用いて、高分子触媒が溶解しない溶媒である1-プロパノール中で反応を行なったところ、88% ee で目的とする光学活性化合物を得ることができた。一方で、高分子触媒が溶解するテトラヒドロフランを溶媒として用いた場合には、生成物の鏡像体過剰率は 45% に留まったことから、不斉情報の記憶においては、高分子触媒のアキラル溶媒への溶解性の制御が極めて重要であることが分かった。さらにキラル化合物の使用量の低減を目指し、不斉源として入手容易な光学活性アミノ酸誘導体に着目し研究を進めた。アキラル溶媒中に溶解させたアキラル高分子に対して種々の光学活性アミノ酸誘導体を添加したところ、プロリン誘導体を用いることとで完全一方向巻きらせん構造を誘起可能であることを見出した。

  • 研究成果

    (47件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (42件) (うち国際学会 12件、 招待講演 18件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A bidirectional screw‐sense induction of poly(quinoxaline‐2,3‐diyl)s that depends on the degree of polymerization2019

    • 著者名/発表者名
      Yuuya Nagata, Tsuyoshi Nishikawa, Ken Terao, Hirokazu Hasegawa, and Michinori Suginome
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem.

      巻: 57 ページ: 260-263

    • DOI

      10.1002/pola.29224

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Telechelic Helical Poly(quinoxaline-2,3-diyl)s Containing a Structurally Defined, Circularly Polarized Luminescent Terquinoxaline Core: Synthesis by Core-Initiated Bidirectional Living Polymerization2019

    • 著者名/発表者名
      Shogo Kuriyama, Yuuya Nagata, and Michinori Suginome
    • 雑誌名

      ACS Macro Lett.

      巻: 8 ページ: 479-485

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.9b00165

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abnormal Sergeants-and-Soldiers Effect of Poly(quinoxaline-2,3-diyl)s Enabling Discrimination of One-Carbon Homologous n-Alkanes through a Highly Sensitive Solvent-dependent Helix Inversion2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuya Nagata, Tsuyoshi Nishikawa, and Michinori Suginome
    • 雑誌名

      Chem. Comm.

      巻: 54 ページ: 6867-6870

    • DOI

      10.1002/pola.29224

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Planar-Chiral Pillar[5]arene-Based Monophosphine Ligand with Induced Chirality at the Biaryl Axis2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuya Nagata, Yasuo Shimada, Tsuyoshi Nishikawa, Ryohei Takeda, Makoto Uno, Tomoki Ogoshi, and Michinori Suginome
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 29 ページ: 2167-2170

    • DOI

      10.1055/s-0037-1610635

    • 査読あり
  • [学会発表] キラリティスイッチング型機能性材料開発における超臨界流体クロマトグラフィーの活用2019

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      第18回SFC研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 非共有結合型相互作用に基づいたアキラルらせん高分子への高効率不斉誘起2019

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      分子研研究会「錯体化学を基盤とした階層構造制御と機能発現」
    • 招待講演
  • [学会発表] 中性子小角散乱/中性子準弾性散乱測定を用いた高分子主鎖の溶媒依存性らせん反転の原理解明2019

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      2018量子ビームサイエンスフェスタ
    • 招待講演
  • [学会発表] 中性子科学が照らし出す新規キラル材料創出の最前線2019

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
  • [学会発表] アキラルカルボン酸側鎖を有するポリ(キノキサリン-2,3-ジイル)のキラルアミン類とのイオン性相互作用による高効率主鎖らせん不斉誘起2019

    • 著者名/発表者名
      長田 裕也・◯山脇 大昇・黒田 拓馬・杉野目 道紀
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
  • [学会発表] 水溶性らせん高分子配位子を用いた水中不斉鈴木-宮浦クロスカップリング反応による軸不斉ビアリール化合物の高エナンチオ選択的触媒的不斉合成2019

    • 著者名/発表者名
      長田裕也、○神谷尚明、杉野目道紀
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
  • [学会発表] キラル溶媒蒸気によるアキラルポリ(キノキサリン-2,3-ジイル)主鎖不斉らせん誘起に基づいたコレステリック型超構造の形成2019

    • 著者名/発表者名
      長田 裕也・◯足利 駿輔・杉野目 道紀
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
  • [学会発表] 天然アミノ酸誘導体とアキラルポリ(キノキサリン-2,3-ジイル)間の非結合性相互作用による主鎖らせん不斉誘起とその触媒的不斉合成への応用2019

    • 著者名/発表者名
      長田裕也、○池田翔真、杉野目道紀
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidation of the mechanism of the solvent-dependent helix inversion of poly(quinoxaline-2,3-diyl)s2019

    • 著者名/発表者名
      ◯Yuuya Nagata
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 招待講演
  • [学会発表] らせん高分子ポリ(キノキサリン-2,3-ジイル)の主鎖不斉構造の自在制御と新機能の創出2019

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      日本薬学会 第139年会
  • [学会発表] Development of New Chiral Materials Based on the Control of Macromolecular Helix Sense2018

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      微生物化学研究所 柴崎コロキウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子の主鎖らせん反転に基づいた新規キラルマテリアルの創出2018

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      高分子同友会勉強会
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子主鎖の自在らせん不斉制御に基づいたキラル機能性材料の創出2018

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      第6回慶應有機化学若手シンポジウム
  • [学会発表] コレステリック構造を有するポリキノキサリン薄膜の円偏光選択反射特性:溶媒蒸気及び側鎖末端置換基の影響2018

    • 著者名/発表者名
      長田 裕也・◯足利 駿輔・近藤 弘紀・杉野目 道紀
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子主鎖らせん不斉の自在制御に基づいたキラリティスイッチング型機能性材料の創出2018

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      錯体化学若手の会・近畿支部勉強会
    • 招待講演
  • [学会発表] らせん高分子主鎖のキラリティスイッチングに基づいた不斉機能性材料の創出2018

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      第90回高分子若手研究会【関西】
  • [学会発表] 光学活性アミノ酸誘導体からの非結合性相互作用を用いたアキラルポリ(キノキサリン-2,3-ジイル)の高効率主鎖らせん不斉誘起2018

    • 著者名/発表者名
      長田裕也、○池田翔真、杉野目道紀
    • 学会等名
      第38回有機合成若手セミナー「明日の有機合成を担う人のために」
  • [学会発表] 面性不斉四置換[2.2]パラシクロファンを用いるV 字型光学活性化合物の合成2018

    • 著者名/発表者名
      ○菊池克彰・中村純・土田啓・角田貴洋・生越友樹・長田裕也・森崎泰弘
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] 光学活性二次構造を制御したπ 電子系の積層2018

    • 著者名/発表者名
      ◯森崎泰弘・菊池克彰・中村純・土田啓・角田貴洋・ 生越友樹・長田裕也
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] 非結合性相互作用によるキラリティ転写に基づいたアキラルポリ(キノキサリン-2,3-ジイル)の主鎖らせん不斉誘起2018

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也・池田翔真・杉野目道紀
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] キラル溶媒からアキラルらせん高分子配位子への不斉転写に基づいた高選択的不斉触媒反応2018

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也・竹田 龍平・杉野目 道紀
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] 中性子準弾性散乱測定を用いた溶媒依存性らせん反転を示すらせん高分子の分子ダイナミクスの解明2018

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      DIRECTION2018
    • 招待講演
  • [学会発表] ポリ(キノキサリン-2,3-ジイル)の主鎖らせん不斉制御に基づいた新規キラルマテリアルの創出2018

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      中国四国支部 高分子材料研究会
  • [学会発表] 天然アミノ酸誘導体からの不斉転写に基づいたアキラルポリ(キノキサリン-2,3-ジイル)の高効率主鎖らせん不斉誘起2018

    • 著者名/発表者名
      長田裕也、○池田翔真、杉野目道紀
    • 学会等名
      第8回 CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] 乳酸由来キラル側鎖を持つ水溶性らせん高分子を用いた水中不斉鈴木-宮浦クロスカップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      長田裕也、○神谷尚明、杉野目道紀
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ2018
    • 招待講演
  • [学会発表] 溶媒依存性主鎖らせん反転に基づいた新規キラルマテリアルの創出(どうやってらせんをひっくり返すか、ひっくりかえしてどうするか)2018

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      錯体化学若手の会北陸支部勉強会
  • [学会発表] 中性子準弾性散乱を用いた高分子主鎖溶媒依存性らせん反転現象の機構解明2018

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也・杉野目道紀・富永大輝・井上倫太郎・杉山正明
    • 学会等名
      日本中性子科学会 第18回年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 主鎖らせん反転に基づいた新規キラルマテリアルの創出:小さな偶然の種を育てる話2018

    • 著者名/発表者名
      ◯長田裕也
    • 学会等名
      ITbM/IGER Chemistry Workshop 2018
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子主鎖らせん不斉の自在制御に基づいた新規キラルマテリアルの創出2018

    • 著者名/発表者名
      ○長田裕也
    • 学会等名
      2018KIPS若手シンポジウム
  • [学会発表] L-乳酸由来キラル側鎖を有する水溶性らせんポリマー触媒を用いた水中不斉鈴木-宮浦クロスカップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      長田裕也・○神谷尚明・杉野目道紀
    • 学会等名
      2018KIPS若手シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Circularly Polarized Selective Reflection Properties of Poly(quinoxaline-2,3-diyl)s Forming Cholesteric Superstructure: Effect of the Solvent Vapors and the Substituents on the Side Chains2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuya Nagata, ◯Shunsuke Ashikaga, Hiroki Kondo, Michinori Suginome
    • 学会等名
      Chirality 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Poly(quinoxaline-2,3-diyl)s with a Sequence-controlled Terquinoxaline Core and Their Circularly Polarized Luminescent Properties2018

    • 著者名/発表者名
      ○Shogo Kuriyama, Yuuya Nagata, Michinori Suginome
    • 学会等名
      Chirality 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] New Chiral Amplification System Using Helical Macromolecular Catalysts Based on the Feedback of the Reaction Product2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuya Nagata, ◯Takuya Nakagawa, Fumiko Miyata,and Michinori Suginome
    • 学会等名
      4th International Conference on Organometallic and Catalysis 2018 (OM&Cat 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] New Chiral Amplification System Using Helical Polymer Catalyst Based on the Feedback of the Reaction Products2018

    • 著者名/発表者名
      ◯Yuuya Nagata, Fumiko Miyata,and Michinori Suginome
    • 学会等名
      4th Molecular Chirality Asia (MCAsia 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] An Efficient Chirality Transfer from Chiral Amino Acid Derivatives to Achiral Poly(quinoxaline-2,3-diyl)s2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuya Nagata, ○Shoma Ikeda,and Michinori Suginome
    • 学会等名
      4th Molecular Chirality Asia (MCAsia 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Asymmetric Suzuki-Miyaura Cross-coupling Reaction in Water with a Water-soluble Chiral Helical Polymer LigandBearing Chiral Side Chains Derived from L-Lactic Acid2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuya Nagata, ○Naoaki Kamiya, Michinori Suginome
    • 学会等名
      4th Molecular Chirality Asia (MCAsia 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidation of Molecular Dynamics of Poly(quinoxaline-2,3-diyl)s Exhibiting Solvent-dependent Helix Inversion Through Quasielastic Neutron Scattering Measurements2018

    • 著者名/発表者名
      ◯Yuuya Nagata, Michinori Suginome, Taiki Tominaga, Rintaro Inoue, Sugiyama Masaaki
    • 学会等名
      QENS/WINS 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of new chirality-switchable polymeric materials based on the solvent-dependent helix inversion of the macromolecular helicity2018

    • 著者名/発表者名
      ◯Yuuya Nagata
    • 学会等名
      ACS meeting 256
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Chirality-switchable Functional Materials Based on the Solvent-dependent Inversion of the Main-Chain Helical Chirality2018

    • 著者名/発表者名
      ◯Yuuya Nagata
    • 学会等名
      9th Joint CSJ RSC Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of New Chirality-switchable Functional Materials Based on the Solvent-dependent Inversion of Poly(quinoxaline-2,3-diyl)s2018

    • 著者名/発表者名
      ◯Yuuya Nagata
    • 学会等名
      Universitat Hamburg - Kyoto University Symposium 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Circularly Polarized Selective Reflection Properties of Thin Films of Poly(quinoxaline-2,3-diyl)s Forming Cholesteric Superstructure: Effect of the Solvent Vapors and the Substituents on the Side Chains2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuya Nagata, ◯Shunsuke Ashikaga, Hiroki Kondo, Michinori Suginome
    • 学会等名
      The 8th Spanish-Portuguese-Japanese Organic Chemistry Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] An Efficient Chirality Transfer from Chiral Amino Acid Derivatives to Achiral Poly(quinoxaline-2,3-diyl)s2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuya Nagata, 〇Shoma Ikeda, Michinori Suginome
    • 学会等名
      The 8th Spanish-Portuguese-Japanese Organic Chemistry Symposium
    • 国際学会
  • [備考] 杉野目研究室

    • URL

      http://www.sbchem.kyoto-u.ac.jp/suginome-lab/

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公開日: 2019-12-27  

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