巻頭言
キラルオレフィンと分子モーター
2017 年 16 巻 3 号 p. A21-A22
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2017 年 16 巻 3 号 p. A21-A22
2016 年ノーベル化学賞は，「世界最小の分子機械の設計と合成」に関して 3 人の研究者に授与されました．なかでもオランダ Groningen 大学の Ben Feringa 先生とは，私が東北大学反応化学研究所(現在の多元物質科学研究所)にいた頃にお会いしているだけでなく，受賞理由になる分子モーターの研究に少しだけ関わることができたので，ここで紹介します．
当時，私が所属していた原田宣之先生の研究室(以下，「原田研」)では，Groningen 大学の Hans Wynberg 教授(Feringa 先生の先生)との共同研究として，捻じれたπ電子系を持つキラルオレフィン 1 の研究をしていました．見て分かるように，この分子は不斉炭素を持っていませんが，立体構造が捻じれているために光学活性を示します．そのキラリティを実験で決定することは難しいのですが，そこは原田研のお家芸，CD スペクトルと理論計算で解明できるのではないか?ということで持ち込まれたそうです．実際，理論計算による CD スペクトルを実測のそれと比較することによって，観測された分子の絶対配置を決めることができました [1]．
この捻じれたキラルオレフィンに関して，シス体 1b がラセミ化することは，当時，大きな「謎」の一つでした．つまり，芳香環の立体障害を考えると，どうしてキラリティが (M，M) から (P，P) に(その逆にも)変換するのか?が不明で，芳香環のトンネリングでは?と真顔で冗談を飛ばしていました．赴任したばかりの私は早速この問題に取り組み，シス体とトランス体の両方のキラル配座変換の過程について，遷移状態を含めてすべて明らかにしました [2]．当時の計算機では MOPAC しか適用できず，おまけに，エネルギー障壁が高いために遷移状態を見つけるのにかなり苦労し，一年以上もかかったことを覚えています．
さて，このように理論計算によって絶対配置は決定できたのですが，原田先生は満足せず，実験でも証明したいと考えていました．最終的に，甲村長利君(現在，産業技術総合研究所)が博士研究としてメチル基を導入したキラル原料から 2 を合成し，結晶構造から絶対配置を決定することができました [3]．原田研恒例の真夜中まで続くセミナーにおいて，彼がそのことについて報告して，みんなでいろいろと議論を深めていた時のことです．
『あれ!?これって(一方向に)回ってるよねぇ…』
「キラルオレフィン」の研究は，その設計，合成，単離，測定，絶対配置の決定，そして理論計算まで，全て原田研で行われたものでした．もちろん，その結果は Groningen 大学にも伝えられ，Feringa 先生が仙台まですぐに飛んできました．そしてその一年後，"Light-driven monodirectional molecular rotor"として Nature 誌に発表されました [4]．原田先生の絶対配置決定に対する情熱と探求心が，「分子モーター」という偉大なノーベル賞研究の始まりとなったのです．
2016年次報告巻頭言から転載
