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2011 年度 実績報告書

同位体不斉及びクリプトキラル化合物による不斉誘導現象と超高感度不斉認識

研究課題

研究課題/領域番号 23685012
研究種目

若手研究(A)

研究機関東京理科大学

研究代表者

川崎 常臣  東京理科大学, 総合研究機構, 講師 (40385513)

キーワード同位体不斉 / 不斉自己触媒反応 / 不斉誘導 / 不斉認識 / クリプトキラリティー / キラル識別
研究概要

酸素同位体不斉(^<18>O/^<16>O)を有するキラルヒドロベンゾインの高感度不斉認識に成功した。ヒドロベンゾインのエナンチオトピックなヒドロキシ基を酸素18で標識した酸素同位体キラルジオールを精密不斉合成し、本化合物存在下、ピリミジン-5-カルバルデヒドとジイソプロピル亜鉛との不斉自己触媒反応を行うことにより、酸素同位体不斉に相関した絶対配置を有するピリミジルアルカノールが高い鏡像体過剰率で得られることを明らかにした。本結果は、酸素同位体間のわずかな違いに基づく微小不斉が、不斉反応のエナンチオ選択性を制御したことを証明した最初の例である。不斉が著しく増幅する不斉自己触媒反応と組み合わせることにより、酸素同位体不斉の識別に始めて成功したものである。なお、酸素同位体キラル化合物は、キラルカラムにより分割した光学活性原料を基に不斉合成することで、他のキラル要因混入の可能性を排除した。
アキラルアルデヒドが形成するアキラルな単結晶のエナンチオトピック面を気体状態のジイソプロピル亜鉛に曝すことにより,エナンチオ選択的炭素-炭素結合形成反応が進行し,キラル化合物を与えることを見出した。単結晶中でのアルデヒド分子の配向を利用した不斉合成反応であり、単結晶表面の2次元不斉を認識した初のエナンチオ選択的炭素-炭素結合形成反応である。単結晶に気体の試薬を作用するため,キラル触媒等の不斉源や溶媒を用いずに不斉合成が可能となった。さらに生成物であるピリミジルアルカノールは、不斉増幅を伴う不斉自己触媒として作用するため、引き続く不斉自己触媒反応により、結晶表面の不斉と相関した、ほぼ光学的に純粋なキラル化合物を合成することに成功した。

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

不斉自己触媒反応を用いることにより酸素同位体置換キラル化合物の不斉認識を達成し、同位体不斉の識別に関する重要な知見を得ることができた。さらには、アキラル化合物が形成するアキラル結晶の表面不斉の認識に成功し、アキラル有機化合物の結晶中での2次元配向を利用した不斉合成を達成した。

今後の研究の推進方策

同位体不斉の認識に関して、炭素同位体置換によるキラル炭化水素を用いた不斉自己触媒反応、さらには、窒素同位体置換キラル化合物の不斉認識を推進する。窒素15で標識することによるキラルジアミン誘導体を不斉合成し、不斉自己触媒反応の不斉源として用いる実験を行う。さらに、同位体不斉による不斉誘導機構の解明を目指して、MASSスペクトルやNMR、振動円二色性スペクトルなどの装置を用いた解析を行い中間構造・遷移構造の推定を行う。また、アキラル化合物が形成するアキラル結晶の2次元配向を利用した不斉認識、すなわち不斉合成反応とりわけ炭素-炭素結合形成反応に取り組む。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (20件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] アキラル化合物の結晶化によるキラリティー発生とキラル有機結晶を不斉源とする不斉自己触媒反応2011

    • 著者名/発表者名
      川崎常臣, 〓合憲三
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌

      巻: 53 ページ: 201-206

    • DOI

      10.5940/jcrsj.53.201

    • 査読あり
  • [雑誌論文] キラル分子の不斉起源とホモキラリティーの謎に迫る2011

    • 著者名/発表者名
      〓合憲三, 川崎常臣
    • 雑誌名

      化学

      巻: 66 ページ: 49-53

  • [雑誌論文] Asymmetric Autocatalysis Triggered by Chiral Isotopomer Arising from Oxygen Isotope (^<18>O/^<16>O) Substitution2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuneomi Kawasaki, Yasushi Okano, Etsuharu Suzuki, Shizuka Takano, Shotaro Oji, Kenso Soai
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 50 ページ: 8131-8133

    • DOI

      10.1002/anie.201102263

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Induction Arising from Enantiomerically Enriched Carbon-13 Isotopomers and Highly Sensitive Chiral Discrimination by Asymmetric Autocatalysis2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuneomi Kawasaki, Kenso Soai
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 84 ページ: 879-892

    • DOI

      10.1246/bcsj.20110120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective C-C Bond Formation Arising from Oriented Prochirality of Achiral Aldehyde at the Single Crystal Face by the Treatment of Dialkylzinc Vapor2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuneomi Kawasaki, Sayaka Kamimura, Ai Amihara, Kenta Suzuki, Kenso Soai
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 50 ページ: 6796-6798

    • DOI

      10.1002/anie.201102031

    • 査読あり
  • [学会発表] アキラルな2-テノイルグリシンのキラル結晶を不斉開始剤として用いた不斉自己触媒反応2012

    • 著者名/発表者名
      阿部光一郎・峯木紘子・川崎常臣・Bart Kahr・〓合憲三
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] アキラルなピリミジン-5-カルバルデヒド単結晶のエナンチオトピック面を用いたエナンチオ選択的炭素-炭素結合形成反応と引き続く不斉自己触媒反応2012

    • 著者名/発表者名
      篇原歩惟・伊香賀貴之・上村紗耶香・川崎常臣・〓合憲三
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] アキラル核酸塩基アデニンの硝酸塩が形成するキラル結晶を不斉源とする不斉自己触媒反応2012

    • 著者名/発表者名
      花崎太一・峯木紘子・川崎常臣・〓合憲三
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 単結晶X線構造解析に基づく不斉自己触媒の構造(3)2012

    • 著者名/発表者名
      原篤史・飛田隆行・笹川泰介・川崎常臣・〓合憲三
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] アキラル核酸塩基シトシンー水和物の結晶水除去による不斉発生2012

    • 著者名/発表者名
      峯木紘子・箱田裕子・鈴木健太・川崎常臣・〓合憲三
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 酸素同位体置換により不斉を有するグリセリンの不斉合成およびそれを不斉源とする不斉自己触媒反応2012

    • 著者名/発表者名
      大路昌太郎・鈴木越晴・高野静香・川崎常臣・〓合憲三
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 同一の面選択性を示す2種のキラル触媒を用いたエナンチオ選択性の逆転現象(5)2012

    • 著者名/発表者名
      塩沢和也・原篤史・涌島勇貴・Francois Lutz・川崎常臣・〓合憲三
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 酸素同位体不斉を有するヒドロベンゾインによる不斉誘導と引き続く不斉自己触媒反応2012

    • 著者名/発表者名
      高野静香・岡野泰士・鈴木越晴・大路昌太郎・川崎常臣・〓合憲三
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 硫酸カルシウム二水和物(石膏)の単結晶表面を用いるエナンチオ選択的不斉自己触媒反応2012

    • 著者名/発表者名
      内田瑞樹・貝森功康・笹川泰介・川崎常臣・〓合憲三
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 不斉自己触媒反応におけるβ-アミノアルコール類の定量的な立体制御能力2012

    • 著者名/発表者名
      渡部直樹・能任亮・涌島勇貴・川崎常臣・Janine Cossy・〓合憲三
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] Enantioselective Synthesis Initiated by Chiral Crystal of Achiral Nucleo bases in Conjunction with Asymmetic Autocatalysis2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Mineki, Taichi Hanasaki, Tsuneomi Kawasaki, Kenso Soai
    • 学会等名
      10th Symposium on Chemical Approaches to Chirality
    • 発表場所
      Tokyo University of Science (Tokyo)
    • 年月日
      2012-02-24
  • [学会発表] Asymmetric Autocatalysis Initiated with Enantiotopic Crystal Face of Gypsum2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyasu Kaimori, Mizuki Uchida, Taisuke Sasagawa, Tsuneomi Kawasaki, Kenso Soai
    • 学会等名
      10th Symposium on Chemical Approaches to Chirality
    • 発表場所
      Tokyo University of Science (Tokyo)
    • 年月日
      2012-02-24
  • [学会発表] Asymmetric Autocatalysis Induced by Chiral Crystals of Achiral Nucleobase Cytosine and Adenine2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Mineki, Taichi Hanasaki, Tsuneomi Kawasaki, Kenso Soai
    • 学会等名
      ESF-COST High-Level Research Conference Systems Chemistry lll
    • 発表場所
      Agapi Beach Hotel (Crete)
    • 年月日
      20111023-20111028
  • [学会発表] Control of Molecular Chirality by Static Electric Field Mediated with Ferroelectric Crystal and Asymmetric Autocatalysis2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuneomi Kawasaki, Susumu Sato, Kenta Suzuki, Nobuhiro Kaito, Toru Asahi, Kenso Soai
    • 学会等名
      ESF-COST High-Level Research Conference Systems Chemistry lll
    • 発表場所
      Agapi Beach Hotel (Crete)
    • 年月日
      20111018-20111023
  • [学会発表] Enantioselective C-C Bond Formation Arising from Oriented Prochirality at the Enantiotopic Surface of Single Crystal2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuneomi Kawasaki, Ai Amihara, Sayaka Kamimura, Kenta Suzuki, Kenso Soai
    • 学会等名
      23nd Internal Symposium on Chirality (Chirality 2011/ISCD-23)
    • 発表場所
      University of Liverpool (Liverpool)
    • 年月日
      20110710-20110713
  • [学会発表] Enantioselective Synthesis Initiated by Chiral Crystal Of Achiral Nucleobases in Conjunction with Asymmetric Autocatalysis2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Mineki, Taichi Hanasaki, Tsuneomi Kawasaki, Kenso Soai
    • 学会等名
      23nd Internal Symposium on Chirality (Chirality 2011/ISCD-23)
    • 発表場所
      University of Liverpool (Liverpoo)
    • 年月日
      20110710-20110713
  • [学会発表] アキラルな核酸塩基のキラル結晶形成およびこれを不斉起源とする不斉自己触媒反応2011

    • 著者名/発表者名
      峯木紘子・花崎太一・川崎常臣・〓合憲三
    • 学会等名
      シンポジウム「モレキュラー・キラリティー2011」(MC2011)
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京)
    • 年月日
      20110520-20110521
  • [学会発表] アキラル結晶のエナンチオトピック面を用いるエナンチオ選択的炭素-炭素結合形成反応2011

    • 著者名/発表者名
      篇原歩惟・上村紗耶香・鈴木健太・川崎常臣・〓合憲三
    • 学会等名
      シンポジウム「モレキュラー・キラリティー2011」(MC2011)
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京)
    • 年月日
      20110520-20110521
  • [学会発表] Asymmetric Autocatalysis Initiated by Tow Gompeting Chiral Ligands2011

    • 著者名/発表者名
      Naoki Watabe, Ryo Noto, Tsuneomi Kawasaki, Janine Cossy, Kenso Soai
    • 学会等名
      9th Symposium on Chemical Approaches to Chirality
    • 発表場所
      Tokyo University of Science (Tokyo)
    • 年月日
      2011-12-14
  • [学会発表] Asymmetric Autocatalysis Triggered by Chiral Isotopomer Arising from Oxygen Isotope Substitution2011

    • 著者名/発表者名
      Etsuharu Suzuki, Shizuka Takano, Shotaro Oji, Yasushi Okano, Tsuneomi Kawasaki, Kenso Soai
    • 学会等名
      9th Symposium on Chemical Approaches to Chirality
    • 発表場所
      Tokyo University of Science (Tokyo)
    • 年月日
      2011-12-14
  • [備考]

    • URL

      http://www.rs.kagu.tus.ac.jp/soai/KawasakiT.html

  • [備考]

    • URL

      http://www.rs.kagu.tus.ac.jp/soai/KawasakiT_engl.html

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公開日: 2013-06-26  

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