複雑系光学分割現象(優先富化)の一般性の拡張に関する研究

扩展复杂系统中分光现象（优先富集）的一般性研究

• 批准号: 09F09048
• 负责人: 田村 類
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09048/
• 关键词: 優先富化現象; ラセミ混晶; 光学分割現象; 対称性の破れ; ラセミ化合物; 結晶多形転移; キラル分離; 光学分割

本年度は、単独では優先富化現象を示すことのできない中性と塩基性のアミノ酸について、それらの各種有機酸との共結晶を合成し、優先富化現象を示すものを探索した。この際、これまで優先富化現象を示す化合物のラセミ体の結晶の空間群がP-1に限られていたことを念頭に置き、ケンブリッジ結晶構造データベース(CSD)を用いて化合物検索を行い、候補化合物をリストアップした。ついで、それぞれの候補共結晶について、(1)再結晶溶媒の選択、(2)ラセミ体と純鏡像体の溶媒にたいする溶解度の比較、(3)結晶化の際の多形転移の有無、(4)準安定結晶や安定結晶の結晶構造解析、を順次行い、優先富化現象を示すための3つの必須条件[1.純鏡像体がラセミ体よりも溶媒にたいする溶解度が高い。2.結晶化の際に準安定結晶相から安定結晶相への溶媒アシスト型多形転移が起こる。3.ラセミ体の結晶構造が、ホモキラルな一次元鎖構造とヘテロキラルな一次元二量体鎖構造を含む。]を、すべて満足する共結晶を選定し、優先富化実験を行った。その結果、これまで「ラセミ化合物」に分類されていた、(i)ラセミ体のシステインとシュウ酸の1:1共結晶と(ii)ラセミ体のヒスチジンとフマル酸の1:1共結晶が、新たに優先富化現象を示すことを発見した。ついで、析出結晶の結晶構造解析を行い、それぞれの場合の優先富化現象のメカニズムを提唱した。以上のように、本研究により、従来「ラセミ化合物」に分類されていたラセミ結晶の場合でも、上記の3条件を満たせば、高い確率で優先富化現象が発現することを証明することができた。この研究により培われた方法論は、今後、医薬品などのキラル化合物のラセミ体の光学分割に適用できると確信している。

This year, the phenomenon of preferential enrichment has been demonstrated, and the synthesis of various organic acids has been explored. In this case, the preferential enrichment phenomenon shows that the space group of the crystal of the compound is limited to P-1. The crystal structure of the compound is limited to P-1. The crystal structure of the compound is limited to P-1. The candidate compound is limited to P-1. (1) Selection of recrystallization solvent,(2) Comparison of solubility between pure and pure mirror image solvents,(3) Existence or absence of polymorphic transition during crystallization,(4) Crystal structure analysis of quasi-stable and stable crystals, sequential behavior, indication of preferential enrichment phenomenon, and (3) Necessary conditions for high solubility between pure mirror image and pure mirror image. 2. During crystallization, quasi-stable crystalline phase, stable crystalline phase, solvent configuration, and polymorphic phase transition occur. 3. The crystal structure of the crystal body is included in the structure of one-dimensional two-dimensional lock.] The selection and priority enrichment of the project The results show that the classification of "compound" is (i) 1:1 co-crystallization of compound and (ii) 1:1 co-crystallization of compound and new preferential enrichment phenomenon. The analysis of crystal structure of precipitated crystals is carried out, and the preferential enrichment phenomenon is mentioned in the case of precipitation. In this study, the three conditions mentioned above were proved to be the occurrence of preferential enrichment phenomenon. The methodology of this study is believed to be suitable for optical segmentation of compounds in the future.

项目成果

Electric, Electrochemical and Magnetic Properties of Novel Ionic Liquid Nitroxides, and Their Use as an EPR Spin Probe

新型离子液体氮氧化物的电学、电化学和磁学性质及其作为 EPR 自旋探针的用途

• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of Materials Chemistry 19
• 作者: 堀祥太;荒川孝俊;中山洋;片山葉子;堂前直;養王田正文;尾高雅文;Yoshiaki Uchida
• 通讯作者: Yoshiaki Uchida

Ferroelectric and Unusual Magnetic Properties of All-Organic Chiral Nitroxide Radical Liquid Crystals

全有机手性氮氧自由基液晶的铁电和异常磁性

• 发表时间: 2009
• 作者: 田村類

Preferential enrichment of amino acid-organic acid co-crystals with a racemic crystal structure

具有外消旋晶体结构的氨基酸-有机酸共晶的优先富集

• 发表时间: 2010
• 作者: Y.Matsubara;M.Okazaki;T.Yamamoto;K.Takita;杉分隆介;岩間世界;R.G.Gonnade;Yuko Mori;Rui Tamura
• 通讯作者: Rui Tamura

Preferential Enrichment of DL-Histidine-Fumaric Acid Cocrystals

DL-组氨酸-富马酸共晶体的优先富集

• 发表时间: 2010
• 作者: Zhuzhong Qian;Song Guo;Minyi Guo;Sanglu Lu;Rui Tamura;Sekai Iwama
• 通讯作者: Sekai Iwama

Ferroelectric and Ferromagnetic Properties of All-Organic Nitroxide Radical Liquid Crystals

全有机氮氧自由基液晶的铁电和铁磁性质

• 发表时间: 2009
• 作者: 小玉晋太朗、小川昭弥;他3名;田村類
• 通讯作者: 田村類