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細孔性高分子化合物、分離対象化合物の分離方法、単結晶、結晶構造解析用試料の作製方法、及び解析対象化合物の分子構造決定方法

国内特許コード P150011811
整理番号 AE05P001
掲載日 2015年3月31日
出願番号 特願2015-044098
公開番号 特開2016-160256
出願日 平成27年3月5日(2015.3.5)
公開日 平成28年9月5日(2016.9.5)
発明者
  • 藤田 誠
  • 星野 学
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 細孔性高分子化合物、分離対象化合物の分離方法、単結晶、結晶構造解析用試料の作製方法、及び解析対象化合物の分子構造決定方法
発明の概要 【課題】糖類、アミノ酸類、ヒドロキサム酸類等の特定の部分構造を有する化合物を、その細孔及び/又は中空内に効率よく取り込むことができる細孔性高分子化合物、この細孔性高分子化合物を用いる分離対象化合物の分離方法を提供する。
【解決手段】1若しくは2以上の分子鎖、又は、1若しくは2以上の分子鎖及び骨格形成性化合物によって構成された三次元骨格と、該三次元骨格によって仕切られて形成された、細孔及び/又は中空とを有し、前記三次元骨格が、ボロニル基を、前記細孔及び/又は中空内に有する細孔性高分子化合物、この細孔性高分子化合物を用いる分離対象化合物の分離方法、この細孔性高分子化合物の単結晶、この単結晶を用いる結晶構造解析用試料の作製方法、及びこの結晶構造解析用試料を用いる解析対象化合物の分子構造決定方法。
【選択図】図5
従来技術、競合技術の概要


細孔性高分子化合物は、内部に細孔及び/又は中空を有する結晶を構成する高分子化合物である。このような細孔性高分子化合物は、その細孔及び/又は中空内に特定の化合物を選択的に取り込む性質を有することが知られており、これまでに種々の利用方法が提案されている。



例えば、特許文献1には、遷移金属イオン(M)6個と、実質的に平面形状の三座有機配位子(L)4個とから自己組織化的に形成され、八面体型の立体形状を有し、該八面体の6つの頂点に遷移金属イオン(M)が配置されたM構造を構造単位とし、このM構造の各頂点に位置する遷移金属イオン(M)を共有しながら、前記M構造が連続配列してなる細孔性ネットワーク錯体が記載されている。
この文献には、この細孔性ネットワーク錯体が、その細孔内にフラーレンC70を選択的に取り込むことができるため、この細孔性ネットワーク錯体をフラーレンC60及びフラーレンC70を含有するフラーレンの混合物と接触させることにより、フラーレンC70を分離することができることが記載されている。



また、非特許文献1には、高分子金属錯体の細孔性単結晶を結晶スポンジとして使用し、その細孔内にフラボノイド等を取り込ませて結晶構造解析用試料を作製し、その構造を決定する方法が記載されている。
結晶スポンジ法を利用することにより、解析対象化合物の単結晶を作製することなく結晶構造解析用試料を作製することができる。したがって、結晶スポンジ法を利用することで、解析対象化合物が通常の条件下で液体や気体のものであっても、結晶構造解析用試料を作製することができる。
また、結晶スポンジ法を利用する場合、極少量の解析対象化合物を用いて結晶構造解析用試料を作製することができる。したがって、結晶スポンジ法を利用することで、解析対象化合物が大量に入手することが困難な化合物(例えば、天然物中の微量の不純物や、代謝物等)であっても、効率よく結晶構造解析用の試料を作製することができる。

産業上の利用分野


本発明は、糖類、アミノ酸類、ヒドロキサム酸類等の特定の部分構造を有する化合物を、その細孔及び/又は中空内に効率よく取り込むことができる細孔性高分子化合物、この細孔性高分子化合物を用いる分離対象化合物の分離方法、この細孔性高分子化合物の単結晶、この単結晶を用いる結晶構造解析用試料の作製方法、及びこの結晶構造解析用試料を用いる解析対象化合物の分子構造決定方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
1若しくは2以上の分子鎖、又は、1若しくは2以上の分子鎖及び骨格形成性化合物によって構成された三次元骨格と、該三次元骨格によって仕切られて形成された、細孔及び/又は中空とを有し、前記三次元骨格が、ボロニル基を、前記細孔及び/又は中空内に有する細孔性高分子化合物。

【請求項2】
前記細孔性高分子化合物が、配位性部位を2つ以上有する配位子及び中心金属としての金属イオンを含む多核金属錯体である、請求項1に記載の細孔性高分子化合物。

【請求項3】
前記細孔性高分子化合物が、配位性部位を2つ以上有する配位子、中心金属としての金属イオン、及びボロニル基を有する骨格形成性芳香族化合物を含む多核金属錯体である、請求項1又は2に記載の細孔性高分子化合物。

【請求項4】
前記配位性部位を2つ以上有する配位子が、下記式(1)
【化1】


(式中、Arは、置換基を有していてもよい3価の芳香族基を表す。X~Xは、それぞれ独立に、2価の有機基、またはArとY~Yとを直接結ぶ単結合を表す。Y~Yは、それぞれ独立に、配位性部位を有する1価の有機基を表す。)
で示される三座配位子である、請求項2又は3に記載の細孔性高分子化合物。

【請求項5】
前記中心金属としての金属イオンが、周期表第8~12族の金属のイオンである、請求項2~4に記載の細孔性高分子化合物。

【請求項6】
請求項1~5のいずれかに記載の細孔性高分子化合物を、下記式(I)~(III)
【化2】


(式中、A~Aは、それぞれ独立に、-OH、又は-N(R)(R)を表す。R、Rは、それぞれ独立に、水素原子、又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基を表す。)
で示される部分構造を有する分離対象化合物を含む混合物と接触させ、分離対象化合物の分子を細孔性高分子化合物の細孔及び/又は中空内に取り込ませることを特徴とする分離対象化合物の分離方法。

【請求項7】
請求項1~5のいずれかに記載の細孔性高分子化合物からなる単結晶。

【請求項8】
請求項7に記載の単結晶を、下記式(I)~(III)
【化3】


(式中、A~Aは、それぞれ独立に、-OH、又は-N(R)(R)を表す。R、Rは、それぞれ独立に、水素原子、又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基を表す。)
で示される部分構造を有する解析対象化合物と接触させ、解析対象化合物の分子を細孔性高分子化合物の細孔及び/又は中空内に規則的に配列させることを特徴とする結晶構造解析用試料の作製方法。

【請求項9】
請求項8に記載の方法により得られた結晶構造解析用試料を用いて結晶構造解析を行うことを特徴とする、解析対象化合物の分子構造決定方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015044098thum.jpg
出願権利状態 公開
参考情報 (研究プロジェクト等) ACCEL 自己組織化技術に立脚した革新的分子構造解析 領域
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