微小空間内液液界面を利用した不斉合成反応制御

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本研究では、マイクロチップ内合成反応が液液界面を介する相間移動合成反応に極めて有用であり、高速・高収率合成が達成できることを見出した。この成果は、英国王立化学会誌のChemical Communication誌へ報告した。第二段階として、この反応への電場印加効果を調べたところ、マイクロチャネル内に形成される平板状液液界面が電場印加方向に対して平行に形成される場合には、電場印加に伴う収率向上効果が現れるのに対し、液液界面が平行に形成されない場合には、収率向上効果が見られないことを見出し、液相微小空間が有する特徴を選択的有機合成反応制御に適用可能であることを初めて明らかにした。しかしながらこの収率向上メカニズムは必ずしも明らかではない。そこで、本年度はこの原因を明らかにする実験を試みた。この原因の一つは電場印加に伴う物質移動促進と考えられ、これを検討する場合には、より効果的に電場を印加できるチップの作製が重要であると考えた。そこで、フォトリソグラフィー・ケミカルエッチングの手法を用いて、マイクロチャネルに沿ってチャネルの両側に電極を作製する新規な方法を考案した。これはチャネルの両側に電極材料注入用チャネルを同時に作製する方法であり、チャネルと電極間の距離をフォトマスクのデザインによって自由自在に制御できる新規な手法であるために、上記の検討には最適である。実際にこの方法を検討したところ、作製に成功した。この成果は本年6月に開催される国際会議(The 26th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques)にて報告する。今後はこのマイクロチップを用いて実験を進め、合成反応の位置・立体選択性制御など、一般的な有機合成反応制御へ拡張する。