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2023 年度 実施状況報告書

不均一系触媒作用を目指した無機キラルナノスクロール創製への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 20K21090
研究機関愛媛大学

研究代表者

佐藤 久子  愛媛大学, 理学部, 研究員 (20500359)

研究分担者 會澤 純雄  岩手大学, 理工学部, 准教授 (40333752)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2025-03-31
キーワード無機キラリティ / 赤外円二色分光法 / 光学分割 / 粘土鉱物 / 層状複水酸化物
研究実績の概要

キラル物質の一方の型(エナンチオマー)を得ることは高度な分子認識機構が必要である。本研究では、新しい修飾剤として、不斉合成で用いられているCu(II)錯体 ([Cu(RR- or SS-oxa)]2+ (oxa = 2,2′-isopropylidene-bis(4-phenyl-2-oxazoline))を合成した。メタノール溶媒に分散した球状合成ヘクトライトにCu(II)錯体を加えてろ過し、粘土鉱物と錯体とのイオン交換体を得た。得られた青緑粉末をステンレスチューブ(5 cm × 4 mm (i.d.))に充填してカラムとした。分割能を調べるために、光学活性な中性金属錯体として他の方法では分割困難な[Co(acac)3] (acacH = 2, 4-pentanedione) を選んだ。溶離曲線は二つのピークを示し、各ピークで分取したサンプルを円偏光分光スペクトルで分析した。この結果、この錯体のほぼ完全な光学分割に成功したことが確かめられた。第1原理シミュレーションから、[Cu(SS-oxa)]2+の配位不飽和サイトが不斉識別を行っていることがわかった。さらに、各種の光学活性な有機分子の光学分割にも成功した。この結果は産業界でも要求の大きい光学分割カラムとして、環境にやさしい粘土鉱物を用いており実用的にも有望であることを示したこの内容で論文化およびプレスリリースをおこなった。
また、フェニルアラニン(Phe)と酒石酸(Tart)の二種類の光学活性物質を取り込んだPhe/Tart/LDHの合成を試み,固体赤外円二色性分光法を用い,Phe/Tart/LDHのゲスト-ゲスト間またはホスト-ゲスト間の相互作用を解明した。この結果を論文化およびプレスリリースをおこなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

論文化および書籍出版につなげた。さらに、無機物質のみのキラリティ創成にむけて最終検討中である。

今後の研究の推進方策

本研究の最終目標はキラル有機分子/無機層状化合物から無機物質のみで構成されるキラル材料を創製することである。キラル触媒の配位子として用いられている、リン酸水素-1,1’-ビナフチル-2,2’-ジイル (BNDHP) をLZHの層間に取り込んだBNDHP/LZHの合成ならびにBNDHP/LZHの焼成によるリン酸亜鉛の合成や解析方法を検討する。

次年度使用額が生じた理由

コロナの影響もあり、物品調達や、出張が制限されていたため。今後は部品調達をもとにVCD装置調整や成果発表(国際学会)を行う予定です。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Use of an Ion-exchange Adduct of Synthetic Hectorite and Chiral Copper(II) Complex as a Packing Material for Chromatographic Resolution2024

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Yamagishi; Kenji Tamura; Masumi Kamon; Jun Yoshida; Hisako Sato
    • 雑誌名

      Apply Clay Sci.

      巻: 251 ページ: 107290

    • DOI

      10.1016/j.clay.2024.107290

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multidimensional vibrational circular dichroism for insect wings: Comparison of species2024

    • 著者名/発表者名
      Hisako Sato, Jun Koshoubu, Sayako Inoue, Izuru Kawamura, Akihiko Yamagishi
    • 雑誌名

      Chirality

      巻: 36 ページ: e23655

    • DOI

      10.1002/chir.23655

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3.Thermo-/mechano-chromic Chiral Coordination Dimer: Formation of Switchable and Metastable Discrete Structure through Chiral Self-sorting2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuyoshi Takimoto, Takumi Shimada, Kazuhiko Nagura, Jonathan Hill, Takashi Nakanishi, Hidetaka Yuge, Shinsuke Ishihara, Jan Labuta, Hisako Sato,
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 145 ページ: 25160-25169

    • DOI

      10.1021/jacs.3c05866

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of phenylalanine and tartaric acid intercalated layered double hydroxide (LDH): Investigation of two kinds of chiral molecules interaction in interlayer space of LDH using solid-state vibrational circular dichroism2023

    • 著者名/発表者名
      Sumio Aisawa, Chika Chida, Honoka Ida, Jing Sang,Hidetoshi Hirahara,Hisako Sato
    • 雑誌名

      Appl. Clay Sci.

      巻: 244 ページ: 107108

    • DOI

      10.1016/j.clay.2023.107108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 赤外円二色性分光法の液晶への応用:多次元化への展開(1)2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤久子
    • 雑誌名

      液晶

      巻: 27 ページ: 132-138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 赤外円二色性分光法の液晶への応用:多次元化への展開(2)2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤久子
    • 雑誌名

      液晶

      巻: 27 ページ: 205-208

    • 査読あり
  • [学会発表] リン酸水素-1,1'-ビナフチル-2,2'-ジイル/層状水酸化亜鉛の合成とその熱分解挙動2024

    • 著者名/発表者名
      堀口奈湖、會澤純雄、桑静、平原英俊、佐藤久子
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
  • [学会発表] 多次元赤外円二色性分光法の開発とその応用2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤久子
    • 学会等名
      北里大学 理学部 講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 多次元VCD法の薬剤および生体試料への応用2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤久子,川村出,吉田純, 會澤純雄, 小勝負純
    • 学会等名
      MC2023 モレキュラーキラリティ
  • [学会発表] 粘土カラムによる光学分割:キラル銅錯体の利用2023

    • 著者名/発表者名
      山岸晧彦 , 田村 堅志 ,吉田純,佐藤久子
    • 学会等名
      MC2023 モレキュラーキラリティ
  • [学会発表] VCD によるヒトカルシトニン由来DFNKF アミロイド線維の 超分子キラリティの構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      伊佐真龍, 藤野瞬, Raja Prema, 内藤晶, 佐藤久子, 川村出
    • 学会等名
      MC2023 モレキュラーキラリティ
  • [学会発表] 陰性リン脂質の立体選択的全合成2023

    • 著者名/発表者名
      安部真人,藤原朋哉,廣角道信,山下慧之,山田啓輔,佐藤久子
    • 学会等名
      MC2023 モレキュラーキラリティ
  • [学会発表] フェニルアラニンと酒石酸を取り込んだ層状複水酸化物の合成とその振動円二色性スペクトルによる評価2023

    • 著者名/発表者名
      會澤純雄,千田千香,井田穂香,桑静,平原英俊,佐藤久子
    • 学会等名
      第66回粘土科学討論会
  • [学会発表] 光エネルギーアップコンバージョンにおける粘土吸着の効果2023

    • 著者名/発表者名
      山岸 晧彦、田村 堅志、吉田 純、佐藤 久子
    • 学会等名
      第66回粘土科学討論会
  • [学会発表] 堀口奈湖、會澤純雄、桑静、平原英俊、佐藤久子2023

    • 著者名/発表者名
      リン酸水素-1,1'-ビナフチル-2,2'-ジイル/層状水酸化亜鉛を用いた 無機キラル材料の合成
    • 学会等名
      第66回粘土科学討論会
  • [学会発表] メカノケミカル法による薬剤/層状複水酸化物の合成と その粒径制御に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      川崎丞莞, 會澤純雄, 桑静, 平原英俊, 佐藤久子
    • 学会等名
      第66回粘土科学討論会
  • [学会発表] Multidimensional VCD for the in situ measurements of biological objects2023

    • 著者名/発表者名
      Hisako Sato, Izuru Kawamura, and Jun Koshoubu
    • 学会等名
      19th international conference on chiroptical spectroscop
    • 国際学会
  • [学会発表] Toki Fujino, Raja Prema, Hisako Sato,Izuru Kawamura2023

    • 著者名/発表者名
      Structural analysis of gramicidin A in a lipid bilayer by vibrational circular dichroism spectroscopy
    • 学会等名
      19th international conference on chiroptical spectroscop
    • 国際学会
  • [学会発表] Chiral separation and VCD analysis of D-amino acid-containing peptide NdWFamide2023

    • 著者名/発表者名
      Izuru Kawamura, Hiroki Yamagishi, Batsaikhan Mijiddorj, Yohei Kayano, Hisako Sato
    • 学会等名
      19th international conference on chiroptical spectroscop
    • 国際学会
  • [学会発表] Supramolecular chirality in DFNKF amyloid fibrils derived from human calcitonin by VCD2023

    • 著者名/発表者名
      Shinryu Isa, Toki Fujino, Raja Prema, Akira Naito, Hisako Sato, Izuru Kawamura
    • 学会等名
      19th international conference on chiroptical spectroscop
    • 国際学会
  • [学会発表] Topological Chirality of Hydrogen-bonding Supermolecules in Polymorphic Crystals Evaluated by X-ray Crystallography and Vibrational Circular Dichroism (VCD) Spectroscopy2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Sasaki, Hisako Sato,Mikiji Miyata
    • 学会等名
      19th international conference on chiroptical spectroscop
    • 国際学会
  • [図書] Multi-dimensional vibrational circular dichroism2024

    • 著者名/発表者名
      Hisako Sato, Jun Yoshida, Akihiko Yamagishi
    • 総ページ数
      209
    • 出版者
      Springer Singapore
    • ISBN
      978-981-97-0390-6
  • [図書] 低分子ゲル・超分子ゲルの設計開発と応用:温度可変VCD法によるゾルーゲル転移のその場観察2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤久子
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      CMC出版
    • ISBN
      978-4-7813-1749-6
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/satohisako

  • [備考] 愛媛大学ストックサイト

    • URL

      https://research.ehime-u.ac.jp/

  • [備考] 愛媛大学複合体研究室

    • URL

      http://chem.sci.ehime-u.ac.jp/~comchem1/index.html

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公開日: 2024-12-25  

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