生体高分子を足場とするソフトインターフェースを活用した超分子不斉光反応系の創製

2009 年度 実績報告書

• 研究領域: ソフトインターフェースの分子科学
• 研究課題/領域番号: 21106503
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 和田 健彦 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20220957)
• キーワード: 光反応 / 生体高分子 / 環境調和型プロセス / 不斉合成 / 超分子化学 / 超分子光不斉光化学 / 血清アルブミン / グリーンケミストリー

研究概要

本年度は、生体高分子を足場とするソフトインターフェースを活用した超分子不斉光反応系創製に向け、実用的な光反応基質としてアントラセン-2-カルボン酸(AC)ならびに2-ヒドロキシアントラセン(HA)に着目し、その合成と物性評価、そして光反応特性について検討した。さらに天然生体高分子、特にアミノ酸配列はもちろんのこと、X線構造解析による立体構造が明らかとされており、また様々な基質との結合挙動について多く報告されているヒト血清アルブミン(HSA)が有するソフトインターフェースを反応場として活用する超分子不斉光化学反応について検討した。まず、HAの基質合成ならびにその光反応性について検討を行った。意外にもこれまでHAの光環化二量化反応に関する報告はなかった。種々の実験条件の検討・最適化を行い、中程度の収率でHAの合成法の確立に成功した。次に得られたHAの光反応性について検討した結果、光反応効率は高くはないもののAC同様、光照射により二量化反応が起こり、4種類の[4+4]環化二量体形成が確認された。しかし、HA、光二量体とも酸化されやすく、ACに比較して大気下での安定に劣る事も明らかとなった。そこでACを光反応基質とする超分子不斉光化学反応の検討を中心に研究を展開した。まずUV/Vis、円二色(CD)、蛍光スペクトル、そして蛍光寿命測定などの各種測定法を駆使し、ACとウシならびにヒト血清アルブミン(BSA,HAS)との相互作用について詳細に検討した。これら基底状態における相互作用に関する知見を元に、BSAの有するソフトインターフェースを活用した超分子不斉光化学を詳細に検討し、BSAの有するソフトインターフェースが有効な不斉反応場として機能する事を実証した

研究成果

• [雑誌論文] Catalytic Enantiodifferentiating Photocyclodimerization of 2-Anthracenecarboxylic Acid Mediated by a Non-Sensitizing Chiral Metallosunramolecular Host (2009)
  • 著者名/発表者名: Ke, Chenfeng, Yang, Cheng, Mori, Tadashi, Wada, Takehiko, Liu, Yu, Inoue, Yoshihisa
  • 雑誌名: Angew.Chem., Int.Ed. 48 ページ: 6675-6677
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular complexation and enantiodifferentiating photocyclodimerization of 2-anthracenecarboxylic acid with 4-aminoprolinol derivatives as chiral hydrogen-bonding templates (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawanami, Yuko, Pace, Tamara C.S., Mizoguchi, Jun-ichi, Yanagi, Toshiham, Nishijima, Masaki, Mori, Tadashi, Wada, Takehiko, Bohne, Comelia, Inoue, Yoshihisa
  • 雑誌名: J.Org.Chem. 74 ページ: 7908-7921
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photophysical Studies on the Supramolecular Photochirogenesis for the Photocy clodimerization of 2-Anthracenecarboxylate within Human Serum Albumin (2009)
  • 著者名/発表者名: Pace, Tamara C.S., Nishijima, Masaki, Wada, Takehiko, Inoue, Yoshihisa, Bohne, Comelia
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B 113 ページ: 10445-10453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Photophysical and Photovoltaic Properties of Porphyrin-Furan and-Thiophene Alternating Copolymers (2009)
  • 著者名/発表者名: Umeyama, Tomokazu, Takamatsu, Takeshi, Tezuka, Noriyasu, Matano, Yoshihiro, Araki, Yasuyuki, Wada, Takehiko, Yoshikawa, Osamu, Sagawa, Takashi, Yoshikawa, Susumu, Imahori, Hiroshi
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 113 ページ: 10798-10806
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular imprinting of cyclodextrin to physiologically active oligopeptides in water (2009)
  • 著者名/発表者名: Shi-Hui Song, Kazumi Shirasaka, Yasuhito Hirokawa, Hiroyuki Asanuma, Takehiko Wada, Jun Sumaoka, Makoto Komiyama
  • 雑誌名: Supramolecular Chemistry 21 ページ: 1029-10478
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-sensitivity HPLC quantification of nonfluorescent but photolabile analyte through photoreversion in fluorescence detector (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishijima, Masaki, Wada, Takehiko, Nagamori, Koushi, Inoue, Yoshihisa
  • 雑誌名: Chem.Lett 38 ページ: 726-727
  • 査読あり
• [学会発表] Photophysical and photochemical investigation of chiral supramoecular systems by time-resolved circular dichroism spectra (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Wada, S.Murakami, Y.Araki, Y.Inoue
  • 学会等名: 12th International Conference on Circular Dichoism
  • 発表場所: Brescia, Italy
  • 年月日: 2009-08-31
• [図書] 超分子サイエンス&テクノロジー (2009)
  • 著者名/発表者名: 和田健彦
  • 総ページ数: 930-939
  • 出版者: NTS出版
• [備考]
  • URL: http://db.tagen.tohoku.ac.jp/php/db/view-personal.php?pserial=591