希土類錯体のラマン光学活性を用いたμM濃度キラル分子の光学純度決定

利用稀土配合物的拉曼光学活性测定 μM 浓度手性分子的光学纯度

基本信息

批准号：
25888015
负责人：
山本茂樹
金额：
$ 1.75万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-08-30 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25888015/
关键词：
キラリティ

项目摘要

キラル分子の絶対配置とその光学純度を決定することは医薬品、毒物、香料の生理機能と関連して非常に重要である。しかし、キラルアルコールなど、紫外域に吸収を持たない分子は紫外円二色性では測定することができない。これらの系には振動光学活性分光や、シフト試薬添加によるNMRが適用可能であるが、必要な試料濃度、絶対量が大きく、測定時間も長い。本申請の目的は、希土類錯体をプローブとした誘起共鳴ラマン光学活性(IRROA)分光を用いて、 μM濃度のキラルアルコール、ケトン、アミン、リン酸の絶対配置および光学純度の迅速な決定法を確立することである。これにより新規で応用可能性の高い、誘起ラマン光学活性に基づいた高感度迅速キラル分析法が構築されうる。キラルなアルコール、ケトン、アミン、カルボン酸について、構造の異なる多数の分子を試料としてIRROA測定を行い、複数のスペクトルを得た。キラル試料濃度へのIRROA強度の依存性を調べ、個々の分子の検出限界濃度を求めた。アミン類については1.0 μM濃度においても分子絶対配置に依存したスペクトルを検出することができた。さらにキラル分子の構造と、検出されるEu錯体の電子遷移ROAスペクトルとの相関を調べ、それによって試料の絶対配置をスペクトルより決定する為の経験的法則の導出を検討した。得られたIRROAスペクトルの強度を、分極率モデルを用いた単純化された理論計算により予測し、実験と比較することで、Eu錯体の強い誘起ROA信号を説明できる単純なモデルの構築を行った。キラル分子がEu錯体に配位するだけでは、IRROAの巨大な信号を説明することはできず、元々Eu錯体に存在しているキラルでない配位子の配位構造がキラル分子の配位によってキラルとなり、その為に強いIRROA信号が発生することが分かった。

确定手性分子的绝对构型及其光学纯度与药物，毒物和香料的生理功能有关。但是，不能用紫外线圆二色性测量紫外线区域中不吸收的分子。振动 - 光学光谱和带有移位试剂添加的NMR适用于这些系统，但是所需的样品浓度和绝对量很大，并且测量时间很长。本应用的目的是建立一种快速方法，用于使用诱导的共振拉曼光学活性（IRROA）光谱仪，使用稀土复合物作为探针来确定手性醇，酮，胺和磷酸盐的绝对构型和光学纯度。这允许建造一种基于诱导的拉曼光学活动的新型且高度适用，高度敏感，快速的手性分析方法。对于手性醇，酮，胺和羧酸，使用大量具有不同结构的分子作为样品进行了IRROA测量，并获得了多个光谱。研究了IRROA强度对手性样品浓度的依赖性，并确定了单个分子的检测极限浓度。对于胺，即使在1.0μm浓度下也可以检测到取决于绝对分子构型的光谱。此外，我们研究了手性分子的结构与检测到的欧盟复合物的电子转变ROA光谱之间的相关性，并检查了经验定律的推导，以确定样品从光谱中的绝对构型。通过使用极化率模型简化理论计算，可以预测获得的IRROA光谱的强度，并与实验相比，以构建一个简单的模型，该模型可以解释欧盟复合物的强诱导ROA信号。已经发现，将手性分子与欧盟复合物配位不能解释欧罗亚的巨大信号，并且由于手性分子的协调，存在于欧盟复合物中的非手性配体的协调结构，导致了强烈的iRroa信号。