| 研究概要 |
イオン液体と酵素との高い親和性を期待し,各種ポリオキシエチレンアルキル硫酸イオンを対イオンに有するイミダゾリウム塩イオン液体を合成し,リパーゼPS-CのPH7.2リン酸緩衝液にイオン液体を加えて撹拌したのち凍結乾燥してイオン液体固定化リパーゼを調製した.この酵素を触媒に用いて各種の2級アルコールについて,ジイソプロピルエーテル溶媒中でアシルドナーに酢酸ビニルを用いて不斉アシル化反応を行った結果,イオン液体でコーティングした酵素ではエナンチオ選択性を保持したまま,市販リパーゼPS-Cに較べて顕著な反応加速されることがわかった.この活性化効果は基質アルコールに依存し,1(ナフタレン-2-イル)プロパノールではエナンチオ選択性を保持したまま最高1100倍の反応加速が観測され,一方,1(ナフタレン-2-イル)エタノールではエナンチオ選択性は高いものの反応加速効果はほとんど認められなかった.ポリオキシエチレンアルキル硫酸イオンのイミダゾリウム塩を各種合成し,これらのイオン液体でコーティングしたリパーゼPSについて反応性を調べた.その結果,ポリオキシエチレン(10)セチル硫酸=1-ブチル-2,3-ジメチルイミダゾリウムが最も優れた活性化効果を示すことがわかった.
次に,リパーゼ触媒アシル化反応に適したアルキル硫酸イミダゾリウム塩イオン液体の設計を検討した結果,2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチル硫酸イミダゾリウムが疎水性でリパーゼ反応の反応速度もよい優れたイオン液体になることがわかった.特にリパーゼPS-Cに於いては,既存のいかなるイオン液体より優れた溶媒になることがわかった.
しかし,イオン液体はその高い粘性のため,一般に反応速度自体はさほど高くない.そこで,より粘性の低いイオン液体を合成することを計画し,イミダゾリウム塩や4級アンモニウム塩を構成するアルキル側鎖の1箇所にジフルオロメチレン基を導入したポイントフッ素化イオン液体を合成したところ,極めて低融点且つ低粘度のイオン液体を開発することができた.
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