專利名稱：手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過向手性物質(zhì)照射圓偏振光等的光，使作用于不同異構(gòu)體上的輻射力產(chǎn)生差異，從而使不同異構(gòu)體產(chǎn)生不同的加速度，通過這樣來對(duì)異構(gòu)體進(jìn)行分離的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法及其裝置。

背景技術(shù)：
當(dāng)一種物質(zhì)的實(shí)像和鏡像不能重和時(shí)，將該物質(zhì)稱為手性(chiral)物質(zhì)，將該性質(zhì)稱為手性(chirality)。很多有機(jī)分子級(jí)以及具有螺旋結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，都具有起因于其非對(duì)稱立體結(jié)構(gòu)的手性，存在著具有鏡像關(guān)系的異構(gòu)體。
此外，天然存在的蛋白質(zhì)、糖類、核酸等的高分子，很多是由一種異構(gòu)體構(gòu)成的，這些物質(zhì)在生命活動(dòng)的維持中起著重要的功能和作用。催化生物體內(nèi)反應(yīng)的酶、感覺氣味的受體(receptor)的主體也是具有手性的蛋白質(zhì)，這些物質(zhì)與手性物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，有時(shí)會(huì)根據(jù)異構(gòu)體的種類不同而顯示出不同的生理活性。但在一般的化學(xué)合成中，幾乎所有具有手性的產(chǎn)物都以外消旋體(racemic body)的形式生成，從醫(yī)藥品開發(fā)和化學(xué)工業(yè)的角度來看選擇性地得到其中一種異構(gòu)體是很重要的。
反應(yīng)過程中的活化能(activation energy)、分子的力學(xué)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、分子間距離等，都是選擇性地得到其中一種異構(gòu)體的重要因素。為了選擇性地得到一種異構(gòu)體，可以使用通過控制這些因素來進(jìn)行篩選的方法，或使用某種方法針對(duì)于一種異構(gòu)體選擇性地施加力而將其輸送到目的地而進(jìn)行篩選，但大多時(shí)候納米級(jí)的分子是難于控制的。
另一方面，有一種稱為光操控(manipulation)的技術(shù)，是利用將激光照射于物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的輻射力(又稱為放射力或光壓)，通過非接觸的方式來控制微小物質(zhì)的力學(xué)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及空間排列。這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)有的適用范圍，僅局限于原子的激光冷卻和捕獲(trap)，以及針對(duì)屬于微米范圍的物質(zhì)使用的光鑷等的研究。光操控技術(shù)的應(yīng)用僅被局限于對(duì)兩個(gè)極端尺寸的物質(zhì)的應(yīng)用上。
但是，近年通過理論上的研究發(fā)現(xiàn)了新的光操控原理。利用向居于其中間范圍的納米物質(zhì)照射電子共振光時(shí)，所產(chǎn)生的輻射力根據(jù)納米物質(zhì)的大小，形狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)等的量子力學(xué)特征而發(fā)生變化，利用這個(gè)特點(diǎn)可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行篩選(例如，參考專利文獻(xiàn)1)。特別是最近，受到上述理論上的啟發(fā)，有研究嘗試了在共振效果表現(xiàn)顯著的超低溫介質(zhì)超流體氦-4中，照射與半導(dǎo)體微粒的電子(激子(exciton))共振條件對(duì)應(yīng)的激光。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，數(shù)十納米大小的微粒，被輸送到了宏觀上的數(shù)厘米之外(例如，參考專利文獻(xiàn)2，參考文獻(xiàn)1)。受上述理論研究的影響，其他科研組中也有利用近共振條件的聚光光束的梯度力(gradient force)照射在常溫液體中分散的納米級(jí)的有機(jī)高分子，試驗(yàn)結(jié)果表明分子在光束聚光點(diǎn)附近的停留時(shí)間比非共振光照射時(shí)變長(zhǎng)，這證實(shí)了共振光照射所誘發(fā)的輻射力，在納米物質(zhì)的力學(xué)操作上是有意義的。
異構(gòu)體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，多數(shù)時(shí)候除了光學(xué)性質(zhì)之外是基本相同的。特別是，只有兩種異構(gòu)體存在的對(duì)映異構(gòu)體(enantiomer)之間，除了旋光性和圓偏振光二向性等的光學(xué)性質(zhì)之外，不具有性質(zhì)上的不同。這使得選擇性地得到其中一種對(duì)映異構(gòu)體變得非常困難。
但是，如上所述選擇性地得到其中一種光學(xué)異構(gòu)體，在醫(yī)藥和化學(xué)角度來看具有重大意義，因此至今為止多種方法得到了開發(fā)。具有代表性的方法，可以舉例為通過使用手性催化劑，選擇性地得到僅需要的異構(gòu)體的不對(duì)稱合成法；生成外消旋光體再分離異構(gòu)體的光學(xué)分離法；使用容易得到的純的異構(gòu)體作為出發(fā)原料，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)得到其他手性化合物的手性池(chiral pool)法。
但是，近年在產(chǎn)業(yè)界中作為最有效方法使用的不對(duì)稱合成法，存在著例如找不到符合條件的催化劑、所用催化劑為有毒或高價(jià)物質(zhì)、反應(yīng)產(chǎn)物和催化劑的分離在技術(shù)上困難等的問題。在此之中，作為不存在這些問題的不對(duì)稱合成法，可以舉例為不對(duì)稱自我催化反應(yīng)，以圓偏振光為手性源的絕對(duì)不對(duì)稱合成(例如參考專利文獻(xiàn)3)，但這兩個(gè)不對(duì)稱合成方法用途均受到限制。此外，結(jié)晶法、化學(xué)層析法、酶法等的光學(xué)分離法，也存在著因?yàn)閷?duì)象物質(zhì)不同時(shí)所用方法不同而使方法難于確立、需要使用放大鏡和鑷子等進(jìn)行人為操作等問題。同樣，手性池法也存在著為了必須得到合適的出發(fā)物質(zhì)、和有時(shí)所需操作步驟變多等問題。
從整體上看這些方法，任一方法均存在著不具有廣泛應(yīng)用性、操作復(fù)雜等類似的問題。鑒于上述情況，有必要開發(fā)出具有廣泛應(yīng)用性，且通過簡(jiǎn)單操作就可以從由通常的化學(xué)合成等得到的異構(gòu)體混合物中，在與手性物質(zhì)的生理活性等進(jìn)行評(píng)估的同時(shí)就能夠分離光學(xué)異構(gòu)體的新的光學(xué)異構(gòu)體分離方法。
[專利文獻(xiàn)1]日本公開專利公報(bào)特開2003-200399號(hào)公報(bào)(2003年7月15日公開) [專利文獻(xiàn)2]國(guó)際公開專利公報(bào)國(guó)際公開第05/087654號(hào)小冊(cè)子(2005年9月22日國(guó)際公開) [專利文獻(xiàn)3]日本公開專利公報(bào)特開2001-131093號(hào)公報(bào)(2001年5月15日公開)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題點(diǎn)而進(jìn)行的，其目的在于提供用用圓偏振光等的光照射手性物質(zhì)，從而將異構(gòu)體進(jìn)行分離，由此實(shí)現(xiàn)以非接觸方式不通過化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離的方法及其裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法，其特征為，通過使用圓偏振光或橢圓偏振光的光照射混合有不同異構(gòu)體的手性物質(zhì)，使不同的異構(gòu)體產(chǎn)生不同的加速度，基于該加速度的差異對(duì)異構(gòu)體進(jìn)行分離。
根據(jù)上述構(gòu)成，使用上述圓偏振光或橢圓偏振光的光照射手性物質(zhì)時(shí)，對(duì)吸收光時(shí)的吸光度和散射的方式因異構(gòu)體而異。因吸光度和光散射的方式不同，從光子轉(zhuǎn)移到異構(gòu)體的動(dòng)量不同。因此，作用于各異構(gòu)體的輻射力因異構(gòu)體不同而不同。其結(jié)果，使得這些異構(gòu)體本身的加速度產(chǎn)生差異。
這樣，根據(jù)各異構(gòu)體加速度的不同分離異構(gòu)體，可以實(shí)現(xiàn)以非接觸方法不通過化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離。
此外，為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，其特征在為，包括向混合有不同異構(gòu)體的手性物質(zhì)照射圓偏振光或橢圓偏振光的光的圓偏振光照射單元，以及根據(jù)手性物質(zhì)中不同異構(gòu)體加速度的不同，分離其中至少一種異構(gòu)體的異構(gòu)體分離單元。
由此，可以實(shí)現(xiàn)以非接觸方式不通過化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置。
本發(fā)明其他的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)，可從下述記載中充分了解。



圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式中的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置的縱向剖面圖。
圖2是本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置的縱向剖面圖。
圖3是本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置的立體概略圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的示意圖，是表示Coupled-oscillator模型的圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的示意圖，是Troger’s base型卟啉二聚體的立體結(jié)構(gòu)圖。
圖6是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，是表示模型化的卟啉二聚體的圖。
圖7(a)是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，是假設(shè)為卟啉二聚體時(shí)各對(duì)映異構(gòu)體的加速度的光能量可靠性(z軸方向)的曲線圖。
圖7(b)是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，是假設(shè)為卟啉二聚體時(shí)，各對(duì)映異構(gòu)體的加速度的差值(z軸方向)的曲線圖。
圖8(a)是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，是與圖6旋轉(zhuǎn)方向相反的圓偏振光照射時(shí)，各對(duì)映異構(gòu)體的加速度的光能量可靠性(z軸方向)的曲線圖。
圖8(b)是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，是與圖6旋轉(zhuǎn)方向相反的圓偏振光照射時(shí)，各對(duì)映異構(gòu)體的加速度的差值(z軸方向)的曲線圖。
圖9是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，是對(duì)映異構(gòu)體分離裝置的原理的一個(gè)例子的示意圖。
圖10(a)是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，顯示了對(duì)于對(duì)映異構(gòu)體分離實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄?shù)值計(jì)算結(jié)果(飛行距離1米，圓偏振光等間隔照射250次，激光口徑1mm，分子束初始速度10m/s)，是顯示了各對(duì)映異構(gòu)體在x軸上和z軸上的飛行距離的曲線圖。
圖10(b)是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，顯示了對(duì)于對(duì)映異構(gòu)體分離試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄?shù)值計(jì)算結(jié)果(飛行距離1米，圓偏振光等間隔照射250次，激光口徑lmm，分子束初始速度10m/s)，是顯示了各對(duì)映異構(gòu)體相對(duì)于x軸飛行距離的，x軸與z軸飛行距離的差值的曲線圖。
圖11是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，是顯示了螺旋狀微小物體的偶極子排列模型的圖。
圖12(a)是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，是顯示了對(duì)于螺旋狀微小物體的偶極子排列模型(1，5，10圈(roll))的計(jì)算結(jié)果中(假設(shè)在超低溫條件下)，(+)對(duì)映異構(gòu)體加速度的光能量可靠性的曲線圖。
圖12(b)是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，是顯示了對(duì)于螺旋狀微小物體的偶極子排列模型(1，5，10圈)的計(jì)算結(jié)果中(假設(shè)在超低溫條件下)，(+)(-)對(duì)映異構(gòu)體加速度的差值的曲線圖。
圖13(a)是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，是顯示了對(duì)于螺旋狀微小物體的偶極子排列模型(1，5，10圈)的計(jì)算結(jié)果中(假設(shè)在室溫附近條件下)，(+)對(duì)映異構(gòu)體加速度的光能量可靠性的曲線圖。
圖13(b)是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，是顯示了對(duì)于螺旋狀微小物體的偶極子排列模型(1，5，10圈)計(jì)算結(jié)果中(假設(shè)在室溫附近條件下)，(+)(-)對(duì)映異構(gòu)體加速度的差值的曲線圖。
圖14是本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖，是對(duì)映異構(gòu)體分離裝置原理的另一個(gè)例子，從光學(xué)異構(gòu)體混合物的兩側(cè)分別照射偏光的旋轉(zhuǎn)方向不同的圓偏振光，利用施加在各個(gè)對(duì)映異構(gòu)體上的輻射力的差異進(jìn)行分離時(shí)的示意圖。
[附圖標(biāo)記說明] 1 真空室(chamber) 1a 異構(gòu)體吸入口 1b 異構(gòu)體吸入口 2 分子束發(fā)射裝置 3 圓偏振光照射裝置 4 圓筒狀容器 C 手性物質(zhì) C1 異構(gòu)體 C2 異構(gòu)體
具體實(shí)施例方式 以下，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式對(duì)照?qǐng)D1～圖14進(jìn)行說明。
本發(fā)明中手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法，是使用圓偏振光等的光照射手性物質(zhì)，使手性物質(zhì)的不同異構(gòu)體產(chǎn)生不同的加速度，根據(jù)加速度的不同而將異構(gòu)體進(jìn)行分離的方法。此外，在手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置中，使用圓偏振光照射單元等照射圓偏振光，使用異構(gòu)體分離單元分離異構(gòu)體。
手性物質(zhì)是具有手性(chirality)的物質(zhì)，主要是起因于分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生手性的化學(xué)物質(zhì)，也包括例如碳納米管(carbon nanotube)等的起因于分子之外的結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。這些手性物質(zhì)是異構(gòu)體分離的對(duì)象物質(zhì)，在這里使用的是不同異構(gòu)體的混合物。在這里手性物質(zhì)的異構(gòu)體，不只包括結(jié)構(gòu)為鏡像關(guān)系的2種異構(gòu)體所組成的對(duì)映異構(gòu)體，也包括由多種異構(gòu)體所組成的非對(duì)映異構(gòu)體(diastereomer)。
分離對(duì)象的手性物質(zhì)，優(yōu)選為以可以運(yùn)動(dòng)的形式處于真空中或氣體、液體等的流動(dòng)性介質(zhì)中。此外，優(yōu)選為真空的壓力在10-3Pa以下。這些手性物質(zhì)，在真空中或流動(dòng)性介質(zhì)中可以是靜止的，也可以是運(yùn)動(dòng)的。手性物質(zhì)處于流動(dòng)性介質(zhì)中時(shí)，可以是與流動(dòng)性介質(zhì)共同運(yùn)動(dòng)的。但是，手性物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的速度，優(yōu)選為沿圓偏振光等的光的照射方向運(yùn)動(dòng)的成分為0或?yàn)橐砸欢〝?shù)值運(yùn)動(dòng)。
照射上述手性物質(zhì)的光，為了使不同異構(gòu)體產(chǎn)生較大的加速度差異，優(yōu)選為圓偏振光。此外，圓偏振光與直線偏光重合而成的橢圓偏振光，也可以使不同異構(gòu)體產(chǎn)生較大的加速度差異。
圓偏振光等的光是從特定的方向照射的。此外，相對(duì)于運(yùn)動(dòng)著的手性物質(zhì)，沿運(yùn)動(dòng)方向從不同位置沿同一特定方向反復(fù)或連續(xù)照射也可以。此外，可以使用從不同的復(fù)數(shù)個(gè)特定方向向該手性物質(zhì)照射圓偏振光。但是，從同一特定方向照射的光，優(yōu)選為左右任意一方的圓偏振光或者橢圓偏振光。此外，可以從其他特定方向照射左右不同的圓偏振光或橢圓偏振光，但該特定的方向，為了使不同異構(gòu)體的加速度的差異顯著擴(kuò)大，以其反方向?yàn)閮?yōu)選。此外，這里所講的特定方向，是以手性物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的，例如手性物質(zhì)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，向內(nèi)的矢徑方向是同一特定方向，向外的矢徑方向是與此相反的同一特定方向。
使用上述圓偏振光等的光照射手性物質(zhì)時(shí)，對(duì)于此光的吸光度和光散射因異構(gòu)體而異。因此，因?yàn)槲舛群凸馍⑸涞牟煌?，從光子轉(zhuǎn)移到異構(gòu)體的動(dòng)量不同。作用于各異構(gòu)體的輻射力，也因異構(gòu)體不同而不同。其結(jié)果，使得這些異構(gòu)體本身的加速度也產(chǎn)生差異。
這些圓偏振光等的光，其頻率不受限制，使用與任一異構(gòu)體的電子激發(fā)能級(jí)產(chǎn)生共振的頻率的光，會(huì)使不同異構(gòu)體所受輻射力的差異增強(qiáng)，因此為優(yōu)選。與異構(gòu)體的電子激發(fā)能級(jí)產(chǎn)生共振的頻率的光，指的是至少將此共振頻率包含在其光譜中的光即可，以光譜最高峰與該共振頻率一致為優(yōu)選，或處于最高峰值的一半強(qiáng)度的光譜中包含該共振頻率的光，此時(shí)在共振頻率的強(qiáng)度是最高峰值的一半以上，也是十分有用的。此外，電子激發(fā)能級(jí)，指的是納米物質(zhì)所擁有的電子系的量子力學(xué)上的能量能級(jí)，納米物質(zhì)在這個(gè)激發(fā)能級(jí)被離散化。此外，該固有能量，因物質(zhì)的尺寸，形狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)而不同。
這個(gè)圓偏振光等的光，其目的在于分離異構(gòu)體，所以應(yīng)該以手性物質(zhì)不被破壞的程度的強(qiáng)度和時(shí)間進(jìn)行照射。此外，圓偏振光等的光，不需要相干性(coherence)，因此不是必須為激光，但以具有足夠強(qiáng)度和聚光性的激光為適宜。因此，圓偏振光照射單元中可以使用任意光源，例如可以使用Ti-Sapphire激光或半導(dǎo)體激光等。從Ti-Sapphire激光或半導(dǎo)體激光源射出的激光，以使用起偏器等的光學(xué)元件轉(zhuǎn)換為圓偏振光或橢圓偏振光為優(yōu)選。
具體來講，例如操作對(duì)象的手性物質(zhì)是卟啉二聚體時(shí)，可以使用卟啉二聚體激發(fā)狀態(tài)所在的近紫外領(lǐng)域波長(zhǎng)的光(2.9eV(換算成波長(zhǎng)是427nm)左右)作為激光光源。做為上述激光光源，例如作為波長(zhǎng)可變的激光光源，可以舉例為鎖模(mode-locked)Ti-Sapphire激光(基本波波長(zhǎng)720nm-900nm，箱尺寸812.8×310.9×192.0mm)。此時(shí)，在該激光中使用LBO或LiO3等的非線性光學(xué)結(jié)晶時(shí)，可以將第2諧波波長(zhǎng)設(shè)定為360nm～450nm。此外，使用半導(dǎo)體激光(中心波長(zhǎng)808nm，波長(zhǎng)領(lǐng)域780-980nm，箱尺寸44.2×40×25.6mm)，可以設(shè)定為2倍諧波(中心波長(zhǎng)404nm，波長(zhǎng)領(lǐng)域390-490nm)。使用上述半導(dǎo)體激光，可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。
為了基于加速度的不同而對(duì)手性物質(zhì)的異構(gòu)體進(jìn)行分離，可以使用例如根據(jù)加速度的不同而產(chǎn)生的速度的不同，經(jīng)時(shí)間而產(chǎn)生差異的位移量。手性物質(zhì)靜止時(shí)，通過照射圓偏振光等的光手性物質(zhì)開始運(yùn)動(dòng)，不同的異構(gòu)體運(yùn)動(dòng)速度不同，因此一定時(shí)間后的運(yùn)動(dòng)距離(位移量)產(chǎn)生差異。此外，手性物質(zhì)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，從與直線運(yùn)動(dòng)方向交叉的方向(包括直交方向)照射圓偏振光等的光時(shí)，一邊進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)一邊沿照射方向產(chǎn)生位移，產(chǎn)生位移的速度因異構(gòu)體而不同，一定時(shí)間后位移量也產(chǎn)生差異。此外，手性物質(zhì)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿該直線運(yùn)動(dòng)的方向照射圓偏振光等的光，會(huì)使直線運(yùn)動(dòng)的速度發(fā)生變化，該速度的變化因異構(gòu)體而不同，一定時(shí)間后的位置(位移量)也產(chǎn)生差異。但是，這些位移量產(chǎn)生差異，并不限定于手性物質(zhì)做等速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)。手性物質(zhì)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從與旋轉(zhuǎn)的矢徑旋轉(zhuǎn)面交叉的方向(包括直交的旋轉(zhuǎn)軸方向)照射圓偏振光，一邊旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一遍沿照射發(fā)生位移，該位移的速度因異構(gòu)體而不同，所以一定時(shí)間之后的位移量，也就是沿旋轉(zhuǎn)軸方向的移動(dòng)距離產(chǎn)生差異。
如上所述，不同異構(gòu)體的位移量產(chǎn)生差異時(shí)，例如在與不同異構(gòu)體的位移量相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置做為異構(gòu)體吸入口的開口，從該異構(gòu)體吸入口吸入特定的異構(gòu)體，可以使其與其他異構(gòu)體分開。該異構(gòu)體吸入口有1個(gè)以上即可，不被特別限定。此外，代替這樣的異構(gòu)體吸入口，設(shè)置吸收異構(gòu)體的裝置或物質(zhì)，或吸附異構(gòu)體或與異構(gòu)體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，從這些物質(zhì)中回收異構(gòu)體也可以。此外，在本發(fā)明中，代替這樣的異構(gòu)體吸入口，設(shè)置檢測(cè)異構(gòu)體的物質(zhì)(異構(gòu)體檢測(cè)單元)，可以通過這些物質(zhì)檢測(cè)出異構(gòu)體的特性及其空間位置。本說明書中各個(gè)異構(gòu)體的[分離]，包括對(duì)被分離異構(gòu)體進(jìn)行測(cè)定、計(jì)數(shù)、檢測(cè)等的操作。也就是說，異構(gòu)體分離單元，指的是異構(gòu)體吸入口、異構(gòu)體吸附裝置、以及異構(gòu)體檢測(cè)裝置(異構(gòu)體檢測(cè)部)、以及對(duì)異構(gòu)體進(jìn)行吸收和吸附等的物質(zhì)。
特別需要指出的是，在包括異構(gòu)體檢測(cè)裝置的構(gòu)成方式中，對(duì)檢測(cè)對(duì)象的手性物質(zhì)，可以得到異構(gòu)體的組成、特性、特定異構(gòu)體是否存在等的信息。
但是，手性物質(zhì)中只有直線運(yùn)動(dòng)的速度變化時(shí)，無法僅通過異構(gòu)體吸入口和其他裝置、物質(zhì)的設(shè)置位置等進(jìn)行異構(gòu)體的分離。因此，例如使用異構(gòu)體吸入口時(shí)，控制什么時(shí)候開口，只在目的異構(gòu)體到達(dá)時(shí)開口，在其他時(shí)間使吸入口關(guān)閉即可。在這個(gè)時(shí)候，可以應(yīng)用異構(gòu)體之間的加速度的不同，產(chǎn)生速度的不同這一點(diǎn)。此外，在異構(gòu)體通過的位置上排列例如電屏障，使具有一定速度以上或一定加速度以上的異構(gòu)體通過該屏障，就可以根據(jù)加速度的不同分離異構(gòu)體。
根據(jù)上述構(gòu)成方式，可以從不同異構(gòu)體混合的手性物質(zhì)中分離各個(gè)異構(gòu)體。但是，至少在分離過程中，是以非接觸方式不通過化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行的。此外，手性物質(zhì)中沒有必要所有的異構(gòu)體都要分離，只分離一個(gè)或2個(gè)以上的一部分異構(gòu)體也可以。
此外，將圓偏振光的光照射在手性物質(zhì)上時(shí)，吸收光的吸光度和光散射因異構(gòu)體而不同，這是原來就已知的(圓偏振光二向性等)。但是，利用吸光度和光散射的不同而引起各個(gè)異構(gòu)體加速度發(fā)生差異，這個(gè)想法是至今為止不存在的，或即使認(rèn)識(shí)到加速度會(huì)產(chǎn)生差異，也被認(rèn)為差異是很微小的，在實(shí)際上是無法利用的。但是在本發(fā)明中，例如使用與電子激發(fā)能級(jí)產(chǎn)生共振的頻率的光，使左右圓偏振光等的光從反方向照射等，發(fā)現(xiàn)了加速度的差異是十分有意義的，根據(jù)加速度的差異可以對(duì)異構(gòu)體進(jìn)行分離。
(第1實(shí)施方式) 圖1中，顯示了手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置的第1實(shí)施方式。在真空室1內(nèi)部，配置有分子束發(fā)射裝置2和圓偏振光照射裝置3。分子束發(fā)射裝置2，是用來將手性物質(zhì)C的分子進(jìn)行束狀發(fā)射的裝置。該手性物質(zhì)C，是互為對(duì)映異構(gòu)體的兩種異構(gòu)體C1，C2混合而成的物質(zhì)。從分子束發(fā)射裝置2放射出的手性物質(zhì)C，在真空室1內(nèi)部，如圖1所示由左向右做等速直線運(yùn)動(dòng)。
圓偏振光照射裝置3，是將半導(dǎo)體激光光源射出的激光，用起偏器轉(zhuǎn)換成右圓偏振光并進(jìn)行照射的裝置。該激光的頻率，是與手性物質(zhì)C的異構(gòu)體C1的電子激發(fā)能級(jí)產(chǎn)生共振的頻率。從圓偏振光照射裝置3照射出來的右圓偏振光的光，從與等速直線運(yùn)動(dòng)方向直交的方向，即從圖1的下方對(duì)分子束發(fā)射裝置2所射出的手性物質(zhì)C進(jìn)行照射。
真空室1，是內(nèi)部為真空的容器，圖1中位于右側(cè)的側(cè)壁上部的上下兩處，有做為異構(gòu)體吸入口的開口1a和1b。以從分子束發(fā)射裝置2發(fā)射的手性物質(zhì)C進(jìn)行等速直線運(yùn)動(dòng)，與真空室1側(cè)壁發(fā)生碰撞的點(diǎn)(圖1中虛線與右側(cè)側(cè)壁的交點(diǎn))作為撞擊點(diǎn)時(shí)，異構(gòu)體吸入口1a以及1b，位于撞擊點(diǎn)的上方。
分子束發(fā)射裝置2發(fā)射的手性物質(zhì)C，如果沒有被從圓偏振光照射裝置3發(fā)射出的右圓偏振光照射，就會(huì)如圖中虛線箭頭所示，在真空室1內(nèi)向著右側(cè)進(jìn)行等速直線運(yùn)動(dòng)，與右側(cè)的側(cè)壁發(fā)生碰撞。
但是，這樣的手性物質(zhì)C，在等速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，受到圓偏振光照射裝置3發(fā)出的右圓偏振光從下方的照射時(shí)，如圖1所示，受到垂直向上的輻射力作用，產(chǎn)生向上的加速度。手性物質(zhì)C的兩個(gè)異構(gòu)體C1，C2，受到的右圓偏振光的輻射力不同，這使得向上的加速度產(chǎn)生差異。此外，該右圓偏振光的光，是其中一種異構(gòu)體C1的共振頻率的光，因此輻射力會(huì)更加增大，因此兩種異構(gòu)體C1，C2的加速度差異會(huì)增強(qiáng)。
因此，異構(gòu)體C1被共振頻率的右圓偏振光的光照射，運(yùn)動(dòng)方向向上發(fā)生很大的變化，隨著向右側(cè)運(yùn)動(dòng)也會(huì)向上方運(yùn)動(dòng)。其結(jié)果，異構(gòu)體C1會(huì)從異構(gòu)體吸入口1a以及1b中位于真空室1側(cè)壁的上方的異構(gòu)體吸入口1a，飛出真空室1并被收集。此外，另一種異構(gòu)體C2，經(jīng)過右圓偏振光的光照射，運(yùn)動(dòng)方向向上發(fā)生少許變化，隨著向右側(cè)運(yùn)動(dòng)也會(huì)向上方少許發(fā)生位置的變化。其結(jié)果，異構(gòu)體C2會(huì)從異構(gòu)體吸入口1a以及1b中位于真空室1側(cè)壁的更下方開口的異構(gòu)體吸入口1b，飛出真空室1并被收集。
使用本實(shí)施方式的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，從位于真空室1的上部的上下開口的異構(gòu)體吸入口1a以及1b，可以分別從手性物質(zhì)C中分離得到異構(gòu)體C1以及C2。
(第2實(shí)施方式) 圖2中顯示了手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置的第2實(shí)施方式。在真空室1內(nèi)部，配置有分子束發(fā)射裝置2和圓偏振光照射裝置3。分子束發(fā)射裝置2，與實(shí)施方式1中相同，因此在此將說明省略。
在本實(shí)施方式的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置中，在真空室1內(nèi)部的上方和下方分別配置了多個(gè)圓偏振光照射裝置3。也就是說，在真空室1的下方，左右排列著多個(gè)與第1實(shí)施方式中相同的用于發(fā)射圓偏振光的圓偏振光照射裝置3，在真空室1的上方，左右排列著多個(gè)用于發(fā)射與第1實(shí)施方式中不同的圓偏振光的圓偏振光照射裝置3’。在真空室1上方排列的圓偏振光照射裝置3’，與排列在下方的圓偏振光照射裝置3位置是錯(cuò)開的。位于真空室1上方的多個(gè)圓偏振光照射裝置3’，是將半導(dǎo)體激光光源發(fā)射的激光使用起偏器變換成左圓偏振光并進(jìn)行照射的裝置。該激光的頻率，是與手性物質(zhì)C的異構(gòu)體C2的電子激發(fā)能級(jí)產(chǎn)生共振的頻率。從圓偏振光照射裝置3’照射出的左圓偏振光的光，從與等速直線運(yùn)動(dòng)方向直交的方向，即從圖2的上方對(duì)分子束發(fā)射裝置2發(fā)射的手性物質(zhì)C進(jìn)行照射。
真空室1’，與第1實(shí)施方式中基本相同，但與第1實(shí)施方式相比頂面較低，這一點(diǎn)與第1實(shí)施方式不同。此外，圖2中右側(cè)的側(cè)壁上，在上下兩處有異構(gòu)體吸入口1a以及1b的開口。以分子束發(fā)射裝置2發(fā)射出的手性物質(zhì)C做等速直線運(yùn)動(dòng)，與真空室1’側(cè)壁發(fā)生碰撞的點(diǎn)(圖2中虛線與右側(cè)側(cè)壁的交點(diǎn))作為撞擊點(diǎn)時(shí)，異構(gòu)體吸入口1a以及1b，分別位于撞擊點(diǎn)的上下兩側(cè)。
從分子束發(fā)射裝置2發(fā)射出的手性物質(zhì)C，如果不受圓偏振光照射裝置3和3’分別發(fā)射出的右圓偏振光和左圓偏振光照射，會(huì)如虛線箭頭所示，在真空室1內(nèi)向右側(cè)做等速直線運(yùn)動(dòng)，與右側(cè)側(cè)壁上分別位于上下的異構(gòu)體吸入口1a，1b中間的部分發(fā)生撞擊。
本實(shí)施方式中的異構(gòu)體分離裝置中，手性物質(zhì)C在等速直線運(yùn)動(dòng)過程中，受到圓偏振光照射裝置3和3’所發(fā)射的右圓偏振光從下方照射，同時(shí)左圓偏振光從上方照射。因此，其中一種異構(gòu)體C1，同時(shí)受到右圓偏振光的光的向上的較大的輻射力，和左圓偏振光的光的向下的較小的輻射力。因此，異構(gòu)體C1，會(huì)因?yàn)檩椛淞Φ牟钪诞a(chǎn)生向上的加速度。而且，右圓偏振光的光是異構(gòu)體C1的共振頻率的光，向上的加速度會(huì)被增強(qiáng)。另一種異構(gòu)體C2，會(huì)受到右圓偏振光的光的向上的較小的輻射力，和左圓偏振光的光的向下的較大的輻射力的作用。因此，異構(gòu)體C2會(huì)因?yàn)檩椛淞Φ牟钪诞a(chǎn)生向下的加速度。而且，左圓偏振光的光是異構(gòu)體C2的共振頻率的光，向下的加速度會(huì)被增強(qiáng)。而且，位于上下的圓偏振光照射裝置3和3’，分別配置了多個(gè)。手性物質(zhì)C在等速直線運(yùn)動(dòng)過程中反復(fù)被右圓偏振光和左圓偏振光照射。因此，在異構(gòu)體C1，C2上所產(chǎn)生的，向上的和向下的加速度分別變成復(fù)數(shù)倍，加速度的差異變得極大。
因此，其中一種異構(gòu)體C1，其運(yùn)動(dòng)方向向上發(fā)生很大的變化，隨著向右運(yùn)動(dòng)也同時(shí)向上產(chǎn)生位移，從位于真空室1的側(cè)壁上部的異構(gòu)體吸入口1a飛出到外部并且被收集。此外，另一種異構(gòu)體C2，運(yùn)動(dòng)方向向下發(fā)生很大變化，隨著其向右運(yùn)動(dòng)向下產(chǎn)生很大的位移，從真空室1側(cè)壁下部開口的異構(gòu)體吸入口1b飛出到外部并且被收集。
通過本實(shí)施方式的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，從真空室1的上部和下部開口的異構(gòu)體吸入口1a和1b，可以分離得到手性物質(zhì)C的異構(gòu)體C1，C2。但是，從上下兩方向分別向手性物質(zhì)C照射左圓偏振光和右圓偏振光，將異構(gòu)體C1和C2產(chǎn)生位移的方向分為上和下，因此沒有必要使用大型的真空室1。并且，多數(shù)個(gè)圓偏振光照射裝置3和3’發(fā)射的圓偏振光照射手性物質(zhì)C，這樣不用增加各個(gè)圓偏振光照射裝置3和3’的光強(qiáng)度，就可以增大異構(gòu)體C1、C2的位移量的差值。
[第3實(shí)施方式] 在圖3中顯示了手性物質(zhì)異構(gòu)體分離裝置的第3實(shí)施方式。圓筒容器4內(nèi)部充滿了流動(dòng)性介質(zhì)，該流動(dòng)性介質(zhì)以等角速度在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在該流動(dòng)性介質(zhì)中，與第1、第2實(shí)施方式中相同的手性物質(zhì)C的分子浮游在介質(zhì)中并且一同在旋轉(zhuǎn)。
在圓筒容器4的頂板的邊緣部，以相同角度間隔配置多個(gè)圓偏振光照射裝置3’，同時(shí)在圓筒容器4底板的邊緣部以相同角度間隔配置多個(gè)圓偏振光照射裝置3。而且，圓偏振光照射裝置3，與頂板上的圓偏振光照射裝置3’的位置是錯(cuò)開的。在頂板上配置的圓偏振光照射裝置3’，與第2實(shí)施方式中位于上方的圓偏振光照射裝置3’相同，位于底板的圓偏振光照射裝置3，與第2實(shí)施方式中位于下方的圓偏振光照射裝置3是相同的。
在圓筒容器4內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的手性物質(zhì)C，受上下的圓偏振光裝設(shè)裝置3和3’發(fā)射的，從下方發(fā)射的右圓偏振光反復(fù)照射，同時(shí)從上方發(fā)射的左圓偏振光反復(fù)照射。因此，與第2實(shí)施方式時(shí)相同，其中一種異構(gòu)體C1產(chǎn)生向上的很大的加速度，另一種異構(gòu)體C2產(chǎn)生很大的向下的加速度(圖3中省略了異構(gòu)體C1，C2)。但是，手性物質(zhì)C每發(fā)生旋轉(zhuǎn)，都會(huì)被圓偏振光的光反復(fù)照射，因此異構(gòu)體C1，C2的加速度變大，加速度的差值變得極大。
因此，一種異構(gòu)體C1，一邊旋轉(zhuǎn)一邊向上發(fā)生很大的位置變化，向圓筒容器4的頂板附近運(yùn)動(dòng)，另一種異構(gòu)體C2，一邊旋轉(zhuǎn)一邊向下發(fā)生很大的位置變化，向圓筒容器4的底板附近運(yùn)動(dòng)。因此，如果能將圓筒容器4內(nèi)部的流動(dòng)性介質(zhì)從上下分別取出，就可以將異構(gòu)體C1和異構(gòu)體C2分離。此外，在圓筒容器4的棚板和底板分別配置異構(gòu)體吸入口，可以從異構(gòu)體吸入口，與溢出的流動(dòng)性介質(zhì)一起，得到被分離的異構(gòu)體C1和異構(gòu)體C2。
使用本實(shí)施方式中的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，可以從位于圓筒容器4內(nèi)上方的流動(dòng)性介質(zhì)和下方的流動(dòng)性介質(zhì)中，分離取出手性物質(zhì)C的異構(gòu)體C1，C2。
[實(shí)施例] 在下文中，對(duì)上述手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法的原理進(jìn)行考察，并給出數(shù)值上的評(píng)價(jià)。
手性物質(zhì)中所含有的各個(gè)異構(gòu)體，對(duì)于左圓偏振光和右圓偏振光顯示出不同的折射率和吸光度，因此具有旋光性和圓偏振光二向性等的光學(xué)性質(zhì)。通常情況下，這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因被理解為是因?yàn)槲镔|(zhì)的極化率張度含有非對(duì)角成分，使得空間翻轉(zhuǎn)對(duì)稱性被破壞。該空間翻轉(zhuǎn)對(duì)稱性被破壞的機(jī)制，可以用古典理論進(jìn)行理論性的說明，例如Kuhn的Coupled-oscillator m模型。該理論中如圖4所示，假設(shè)為如圖排列的、沿箭頭方向振動(dòng)的、相互作用的兩個(gè)點(diǎn)狀振子(振子1和振子2)。在這里，將兩個(gè)振子的結(jié)合系視為兩個(gè)單體結(jié)合而成的一個(gè)手性分子，如下[式1]所示，求出誘發(fā)極化P和照射的電場(chǎng)Eb之間的關(guān)系式，可以看到極化率張度中有非對(duì)角成分顯現(xiàn)出來。
[式1] k1自我相互作用系數(shù) k2振子間相互作用系數(shù) e振子電荷 f0振子強(qiáng)度 m振子的質(zhì)量 q光的波數(shù) 從式1中可以看出，以Eb照射不同的圓偏振光時(shí)，極化P的表達(dá)式各自不同，將如圖4中假設(shè)的手性分子的zx平面作為鏡像面時(shí)，向異構(gòu)體照射相同的圓偏振光時(shí)，分級(jí)的形式也各自不同。從這一點(diǎn)上，本發(fā)明人想到了利用如上面所述的共振光光操控的原理，使用帶有角動(dòng)量的光，可以通過感應(yīng)了手性微小物體的量子力學(xué)性質(zhì)的共振輻射力進(jìn)行新的類型的光操作，進(jìn)而可以解決上述課題，而進(jìn)行異構(gòu)體的分離。本發(fā)明人的科研組進(jìn)行了根據(jù)由于特定的大小、形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同而產(chǎn)生的量子力學(xué)特性，通過使用共振輻射力來對(duì)納米物質(zhì)進(jìn)行篩選/操作的研究。但是，該研究主要是以具有良好對(duì)稱性的納米物質(zhì)為操作對(duì)象的理論研究為基礎(chǔ)的，因此對(duì)于手性物質(zhì)等的含有非對(duì)稱幾何學(xué)結(jié)構(gòu)的納米物質(zhì)的探討還將成為今后的課題。
此外，上述的專利文獻(xiàn)3公開了著眼于圓偏振光的技術(shù)。但是，該技術(shù)是以化學(xué)性的不對(duì)稱合成法作為手性源的，而沒有著眼于在光激發(fā)下對(duì)手性物質(zhì)進(jìn)行力學(xué)上的運(yùn)動(dòng)控制而將其進(jìn)行分離。此外，上述專利文獻(xiàn)3中，沒有揭示通過圓偏振光照射而使得具有手性的納米物質(zhì)受到輻射力的作用，而使力學(xué)上的操作變得可能。根據(jù)這樣的狀況，通過對(duì)具有手性的微小物體，照射圓偏振光等的具有角動(dòng)量的共振光時(shí)，產(chǎn)生的輻射力的偏光、手性的種類、光能量可靠性等的微觀上的非局部應(yīng)答理論和洛倫茲(Lorentz force)力方程式進(jìn)行了銳意探討，完成了本發(fā)明。
根據(jù)微觀上的非局部應(yīng)答理論，對(duì)手性分子進(jìn)行共振輻射力的評(píng)價(jià)時(shí)所必需的，誘發(fā)極化和應(yīng)答電場(chǎng)的計(jì)算方法的概略敘述如下。首先，對(duì)極和電場(chǎng)間的相互作，使用包括延遲效果的項(xiàng)，用含有哈密頓算符(hamiltonian)的薛定諤方程(Schrodinger Equation)所導(dǎo)出的誘發(fā)極P為源，將麥克斯韋(Maxwell)方程式，在自我無碰撞條件下求解，將進(jìn)行得力評(píng)價(jià)所需要的誘發(fā)極確定，如下式(2)所示。
[式2] SX＝Xb
X＝[Xi]T 在這里，字符i是參數(shù)號(hào)，Xi是級(jí)的復(fù)數(shù)振幅，下式(3)表示躍遷偶極子密度。
[式3] 其中ρi(r)表示其振幅，式(3)中下述矢量(4)是表示方向的單位矢量。
[式4] 此外，S是確定Xi所用的聯(lián)立方程式的系數(shù)列，Ei是第I個(gè)參數(shù)的固有能量，式(2)中的下述能量(5)為照射光的能量(頻率)，γ為非輻射幅度，δij為克羅內(nèi)克函數(shù)(Kronecker delta)，Aij為介于電磁場(chǎng)的分極間相互作用，X為以I為行序號(hào)的Xi的縱向矢量，Xb為以I為行序號(hào)的與誘發(fā)極化和照射電場(chǎng)相互作用的Xib的縱向矢量。
[式5]
此外，作為本理論的適用例，假設(shè)在與圖4相同的配置下，具有相同大小的躍遷偶極子的，相互直交的2個(gè)有限大小的偶極子，對(duì)式(2)中關(guān)于X的聯(lián)立方程式求解，將與式(1)對(duì)應(yīng)的誘發(fā)極P賦予下面的式(6)。
[式6]
在這里，下述式(7)為含有第i個(gè)參數(shù)的自我相互作用的固有能量。
[式7] Ei＝Ei+Re[Aii] 下述式(8)為非輻射幅和輻射幅之和。
[式8] Γi＝γ-Im[Aii] 將式(1)和式(6)進(jìn)行比較，式(1)是基于振子強(qiáng)度和自我相互作用系數(shù)等的現(xiàn)象論上的物理量對(duì)手性的機(jī)理進(jìn)行說明的，式(6)中的各個(gè)量是基于薛定諤方程和麥克斯韋(Maxwell)方程自我無碰撞而確定的，在微觀上的定義很明確。接下來，在式(1)中，使用了將振子分別作為點(diǎn)偶極子考慮的近似，式(6)可以含有對(duì)任意的大小，形狀的手性分子和納米結(jié)構(gòu)體中使用可能的物質(zhì)的量子力學(xué)上的信息，可以說本理論與式(1)時(shí)相比，是更具有一般性的表達(dá)式。此外，從式(6)中可以看出，Aij是決定手性的重要因素，是反映了構(gòu)成手性分子的單體的幾何學(xué)結(jié)構(gòu)和電磁場(chǎng)的空間結(jié)構(gòu)的量。
而且，與圖4中的模型無關(guān)，賦予了做為對(duì)象的手性分子的模型后，將式(2)中得到的誘發(fā)極P和下面的式(9)所表示的應(yīng)答電場(chǎng)， [式9] E(r，ω)＝Eb(r，ω)+∫Vdr′Gb(r，r′，ω)·P(r′，ω)) E(r，ω)應(yīng)答電場(chǎng) Gb(r，r′，ω)Green函數(shù) 代入從洛倫茲力方程導(dǎo)出的輻射力的解析性表達(dá)式(10)， [式10] 可以對(duì)反映了對(duì)象物質(zhì)的微觀空間結(jié)構(gòu)的共振輻射力，進(jìn)行數(shù)值性的評(píng)價(jià)。
以下，將用偶極子表示的2個(gè)卟啉，假設(shè)為保持了手性而進(jìn)行結(jié)合的Troger’s base型卟啉二聚體(圖5)作為具體的計(jì)算模型，對(duì)其照射圓偏振光平面波，使用上述式(2)、式(9)、以及式(10)對(duì)輻射力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
在這里使用的含有卟啉二聚體的卟啉絡(luò)合系，是絡(luò)合物化學(xué)、超分子化學(xué)的中心性的研究對(duì)象物質(zhì)之一，在紫外可視領(lǐng)域成為吸收光和引起發(fā)光的色素。因此，上述的卟啉絡(luò)合系，是在太陽能電池、有機(jī)EL發(fā)光元件等的眾多領(lǐng)域中被期待為具有廣泛用途的有機(jī)物質(zhì)。此外，具有產(chǎn)生手性的幾何學(xué)結(jié)構(gòu)的卟啉絡(luò)合系已經(jīng)有多數(shù)報(bào)導(dǎo)，本發(fā)明研究對(duì)象的卟啉二聚體，是其中的一個(gè)具體例。卟啉二聚體分子內(nèi)的躍遷偶極矩明確，其形狀是接近于Kuhn的Coupled-oscillator模型的簡(jiǎn)單形狀，此外UV-vis光譜和圓偏振光二向性色譜明確(例如參考專利文獻(xiàn)2)，可以對(duì)光學(xué)特性和輻射力之間的關(guān)系進(jìn)行明確定位。因此在本研究中使用了Troger’s base型的卟啉二聚體。特別是，照射左右圓偏振光中的一種時(shí)，各對(duì)映異構(gòu)體的輻射力的差值與圓偏振光二向性色譜成比例的現(xiàn)象得到了確認(rèn)。
如圖6所示，從位于原點(diǎn)的Troger’s base結(jié)合部，2個(gè)卟啉位于與結(jié)合部等距離的位置，在連接結(jié)合部與氮原子的軸上的電子偶極矩，表示為式(11)(實(shí)際上是在直角的方向上產(chǎn)生躍遷偶極子，共振波長(zhǎng)有少許不同。在這里為了使計(jì)算模型簡(jiǎn)單化將這些忽略了)。
[式11] 將xz平面作為鏡像面，將卟啉1和卟啉2的分子對(duì)作為(+)對(duì)映異構(gòu)體，將卟啉1和卟啉2’的分子對(duì)作為(-)對(duì)映異構(gòu)體。
首先，對(duì)在z軸方向(也就是在圖6所示的方向)傳播的圓偏振光照射時(shí)的(+)對(duì)映異構(gòu)體和(-)對(duì)映異構(gòu)體，在各自的分子上作用的輻射力進(jìn)行了調(diào)查。將其結(jié)果顯示如圖7(a)以及(b)。圖7(a)是各對(duì)映異構(gòu)體的加速度的光能量可靠性(z軸方向)的曲線圖。圖7(b)，是各對(duì)映異構(gòu)體加速度差值(z軸方向)的曲線圖。在這里，作為分子的參數(shù)，使用了Ф＝81°，φ＝45°，卟啉中心間隔距離

電偶極矩|d|＝8.06[Debye]，包括自我相互作用的單體的激發(fā)能量2.89[eV]，卟啉二聚體單分子的質(zhì)量2.66×10-24[kg]。此外，非輻射幅和輻射幅的和Γi，如參考文獻(xiàn)1中記載的實(shí)驗(yàn)所述，假設(shè)為超流體氦得到的超低溫條件，使用了0.2[meV]。作為照射光強(qiáng)度，假設(shè)為與原子激光冷卻等中使用的相同級(jí)別的8.44[W/cm2]。在線性應(yīng)答區(qū)域中，輻射力與照射光強(qiáng)度成比例。圖7(b)顯示了兩者上的源于輻射力的加速度的差值。觀察圖7(a)，可見兩者上的輻射力幾乎沒有任何差異。但是，如圖7(b)所示，根據(jù)構(gòu)成二聚體的單體中的極間的相互作用，發(fā)生分裂的兩個(gè)共振能量附近，與假設(shè)條件下的重力加速度相比，有2個(gè)數(shù)量級(jí)的加速度差。其結(jié)果，通過對(duì)異構(gòu)體混合物(手性物質(zhì))不斷照射特定方向的圓偏振光這個(gè)單純的操作，可以使異構(gòu)體的位移疊加，從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)體的分離。
接下來，如圖6所示，與圓偏振光反方向的偏光旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光照射時(shí)，對(duì)作用于(+)對(duì)映體和(-)對(duì)映體各個(gè)分子上的輻射力進(jìn)行了調(diào)查。將其計(jì)算結(jié)果顯示在圖8(a)和(b)中。圖8(a)，是各對(duì)映異構(gòu)體加速度的光能量可靠性(z軸方向)的曲線圖。圖8(b)，是各對(duì)映異構(gòu)體上的加速度的差(z軸方向)的曲線圖。圖8(a)顯示出與圖7(a)基本相同的圖譜，圖8(b)顯示出與圖7(a)的加速度差符號(hào)相反的圖譜結(jié)構(gòu)。由此可以看出，各對(duì)映異構(gòu)體，在各自的共振位置和左右圓偏振光之間，根據(jù)他們的組合會(huì)存在差異。對(duì)利用這個(gè)原理而進(jìn)行對(duì)映異構(gòu)體分離的技術(shù)的一個(gè)例子說明如下。圖9是利用了圖7(a)(b)以及圖8(a)(b)所示計(jì)算結(jié)果而進(jìn)行對(duì)映異構(gòu)體分離的技術(shù)的一個(gè)例子的示意圖。使用圖9所示的對(duì)映異構(gòu)體分離技術(shù)，首先沿x軸發(fā)射映異構(gòu)體混合物的分子束，從與其垂直的方向(z軸方向)使用一定方向的圓偏振光照射對(duì)映異構(gòu)體混合物數(shù)次。分子束中的對(duì)映異構(gòu)體混合物受圓偏振光照射時(shí)，從圓偏振光的方向與手性分子的對(duì)應(yīng)性來看，(+)對(duì)映異構(gòu)體對(duì)映和(-)對(duì)映異構(gòu)體之間在z軸方向上產(chǎn)生加速度差。最終來看，各對(duì)映異構(gòu)體在z軸方向被分離并到達(dá)所定的位置。將這樣進(jìn)行的對(duì)映異構(gòu)體分離進(jìn)行了實(shí)際上的數(shù)值計(jì)算，將結(jié)果顯示在圖10(a)以及(b)中。圖10(a)，是顯示了兩種對(duì)映異構(gòu)體在x軸方向上的飛行距離和在z軸上的飛行距離的差值的曲線圖。圖10(b)，是兩種各對(duì)映異構(gòu)體在x軸上的飛行距離相對(duì)于z軸的飛行距離差值進(jìn)行計(jì)算得到的結(jié)果的曲線圖。由圖10(a)和(b)的結(jié)果可以看出，最終來看各分子的位置關(guān)系，與分子大小相比，分開的距離是宏觀的。但是，存在著在z軸方向上各個(gè)分子飛行距離過大的危險(xiǎn)性。因此，將從z軸方向來看具有特定方向的圓偏振光，與圖9的模型同樣地進(jìn)行照射，從-z軸方向也使用與其逆向的圓偏振光交互性地進(jìn)行照射，可以設(shè)計(jì)出只使用各分子的輻射力之差的實(shí)驗(yàn)體系。此外，在流動(dòng)性介質(zhì)中準(zhǔn)備流路，將異構(gòu)體混合物長(zhǎng)距離地搭載在該流動(dòng)性介質(zhì)中，如圖3所示從與介質(zhì)流動(dòng)方向直交的方向上多次照射圓偏振光，使其流路上產(chǎn)生宏觀差異，從而可以分離。
這些結(jié)果是基于Coupled-oscillator模型計(jì)算的，其對(duì)象物質(zhì)不局限于卟啉二聚體，對(duì)于左右圓偏振光產(chǎn)生吸收差(圓偏振光二向性)的手性物質(zhì)即可，手性物質(zhì)即會(huì)產(chǎn)生輻射力差異是具有普遍性的，可以廣泛應(yīng)用。
例如，參考文獻(xiàn)3中的碳納米微管的對(duì)映異構(gòu)體也對(duì)左右圓偏振光的吸收也產(chǎn)生差異，顯示出圓偏振光二向性，因此可以應(yīng)用本發(fā)明。
接下來，將Coupled-oscillator模型加以擴(kuò)展，考慮了如圖11所示的，在z軸方向上n個(gè)偶極子(原子、分子)以旋轉(zhuǎn)角θ呈螺旋狀排列的微小物體。這樣的微小物體不被特別限定，可以是DNA等的核酸、或如參考文獻(xiàn)4中的卟啉的螺旋狀結(jié)構(gòu)的聚合體。圖11顯示了θ＝90°的螺旋狀偶極子，將這樣排列的(從照射光方向看是右旋的)微小物體作為(+)對(duì)映異構(gòu)體，將以xz平面作為鏡像面時(shí)上述微小物體的異構(gòu)體作為(-)對(duì)映異構(gòu)體(從照射光的方向看左旋)。在圖11中所示的偶極子排列中，4個(gè)偶極子恰好構(gòu)成一周，將4個(gè)偶極子的組合稱作一轉(zhuǎn)。對(duì)這個(gè)模型，沿z軸方向照射如圖11所示方向的圓偏振光平面波，將產(chǎn)生的共振輻射力，在與之前相同的超低溫條件下進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的結(jié)果顯示在圖12中。將一個(gè)偶極子的參數(shù)，假設(shè)為Zn-卟啉的躍遷偶極子，電子偶極矩的大小為|d|＝8[Debye]，包括自我相互作用的激發(fā)能為2.89[eV]，質(zhì)量為1.33×10-24[kg]。此外，圖11中，作為微小物體的參數(shù)，使用了

1z＝1[nm]。計(jì)算方法是從上述式(2)中求出n個(gè)偶極子的應(yīng)答場(chǎng)，將其帶入式(10)中進(jìn)行評(píng)價(jià)的。從圖12(a)中可以看出，轉(zhuǎn)數(shù)增大時(shí)作用于微小物體整體的加速度的峰值基本相同，但其共振頻率的位置敏感地發(fā)生了變化。其結(jié)果，通過調(diào)整照射光的頻率，可以只賦予特定尺寸、特定轉(zhuǎn)數(shù)的微小物體有效的輻射力，可以將位微小物體進(jìn)行基于尺寸和轉(zhuǎn)數(shù)的篩選。一方面，如圖12(b)所示，加速度差的峰值，是與轉(zhuǎn)數(shù)成比例增加的。從這個(gè)結(jié)果中可以看出，與單體的手性分子相比，該手性分子納米結(jié)晶化或聚合時(shí)，圓偏振光產(chǎn)生的手性的共振輻射力差得以增強(qiáng)。通常，將手性分子的異構(gòu)體混合物結(jié)晶化，通常會(huì)形成外消旋化合物(不同對(duì)映異構(gòu)體成對(duì)而發(fā)生結(jié)晶化)、外消旋固溶體(兩種對(duì)映異構(gòu)體無秩序排列而進(jìn)行結(jié)晶化)、外消旋混合物(各對(duì)映異構(gòu)體分別結(jié)晶化而得到的混合物)中的3種形態(tài)之一。在本研究中，該手性分子進(jìn)行納米結(jié)晶化之后，成為了外消旋混合物的納米結(jié)晶。此外，參考文獻(xiàn)5中報(bào)導(dǎo)了對(duì)于外消旋化合物結(jié)晶成長(zhǎng)的天冬酰胺(氨基酸的一種)，使用添加劑可以使其作為外消旋混合物結(jié)晶成長(zhǎng)，將這樣的手法組合能夠?qū)⑼ㄟ^納米結(jié)晶化來進(jìn)行分離的適用范圍得以擴(kuò)展。此外，非手性分子所構(gòu)成的手性結(jié)晶也可以適用。因此，從圖12(a)和(b)的結(jié)果來看，對(duì)具有手性的納米結(jié)晶或聚合體進(jìn)行照射圓偏振光的操作，可以有效地分離異構(gòu)體。此外，與此同時(shí)可以按照尺寸和轉(zhuǎn)數(shù)篩選微小物體。
一方面，基于這樣的原理，檢測(cè)分離后的異構(gòu)體是否存在及其空間位置，可以將此技術(shù)應(yīng)用于該異構(gòu)體的圓偏振光二向性和聚合度、尺寸等的分布測(cè)定技術(shù)和手性物質(zhì)的極化結(jié)構(gòu)解析。
在最后，假設(shè)將與室溫時(shí)的熱能量相同程度的非輻射幅和輻射幅之和(Γi＝12.5meV因?yàn)槭前胫蛋敕?倍時(shí)是與室溫的熱能量可以進(jìn)行比較的數(shù)值)與圖12同樣進(jìn)行了計(jì)算。將其計(jì)算結(jié)果顯示在圖13中。因?yàn)樵诔叵碌墓舱裥Ч瘸蜏貤l件下表現(xiàn)地遲鈍，所以有無法對(duì)各對(duì)映異構(gòu)體的加速度產(chǎn)生有效的加速度差的可能性。但是，如圖13(b)所示，在各對(duì)映異構(gòu)體的加速度差，以及整體的加速度的比，與輻射，非輻射的幅度的和不發(fā)生依賴關(guān)系，是加速度的幾十分之一左右的水平。此外，在這時(shí)，隨著螺旋的轉(zhuǎn)數(shù)的增加，可見加速度差值增強(qiáng)的傾向。使用固定的激光強(qiáng)度進(jìn)行的計(jì)算中，伴隨著非輻射幅和輻射幅的增大加速度變小，激光強(qiáng)度增加時(shí)加速度增大，同時(shí)加速度的差值也增大。例如，光鑷中通過對(duì)激光聚光，使用MW/cm2(106W/cm2)級(jí)的強(qiáng)光照射(參考文獻(xiàn)6)。利用這樣的光源，在常溫流體中也可以使得加速度差值增大，能夠分離對(duì)映異構(gòu)體。此外，如圖14所示，從異構(gòu)體混合物的兩側(cè)，從相對(duì)的方向照射圓偏振光，通過使兩個(gè)圓偏振光相互呈反方向，可以有效利用施加在兩對(duì)映異構(gòu)體之間的輻射力的差來進(jìn)行分離。
[參考文獻(xiàn)] 參考文獻(xiàn)1K.Inaba，K.Imaizumi，K.Katayama，M.Ichimiya，M.Ashida，T.Iida，H.Ishihara and T.Itoh，physica status solidi(b)Vol.243 pp.3829-3833(2006). 參考文獻(xiàn)2森貴治，山村鋼士，J.Comput.Chem.Jpn.，Vol.4，No.3，pp.107-118(2005). 參考文獻(xiàn)3A.Sanchez-Castillo，C.E.Roman-Velazquez and Cecilia Noguez，Physical Review B Vol.73，045401(1-7)(2006). 參考文獻(xiàn)4S.Geremia，L.Di Costanzo，G.Nardin，L.Randaccio，R.Purrello，D.Sciotto，R.Lauceri，F(xiàn).Pichierri，Inorg.Chem.，Vol.43，pp.7579-7581，(2004). 參考文獻(xiàn)5N.Doki，M.Yokota，S.Sasaki and N.Kubota，Cryst.Growth &Des.Vol.4pp.1359-1363(2004). 參考文獻(xiàn)6S.Ito，H.Yoshikawa，and H.Masuhara，Appl.Phys.Lett.Vol.80，pp.482-484(2002). 此外，在本說明書中記載的所有的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)以及專利文獻(xiàn)，在本說明書中做為參考被沿用。
本發(fā)明中的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法，如上所示，是向混合有不同異構(gòu)體的手性物質(zhì)中照射圓偏振光或者橢圓偏振光，使手性物質(zhì)的不同異構(gòu)體產(chǎn)生加速度的差異，根據(jù)此加速度的不同將期中至少一種異構(gòu)體進(jìn)行分離。
此外，本發(fā)明的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，如上所述，包括用于向混合有不同異構(gòu)體的手性物質(zhì)中照射圓偏振光或者橢圓偏振光的圓偏振光照射單元，和根據(jù)手性物質(zhì)中不同異構(gòu)體加速度的不同，將其中至少一種異構(gòu)體進(jìn)行分離的異構(gòu)體分離單元。
因此，可以實(shí)現(xiàn)在以非接觸方式下不通過化學(xué)反應(yīng)，而對(duì)手性物質(zhì)的異構(gòu)體進(jìn)行分離的異構(gòu)體分離方法及其裝置。
在本發(fā)明的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法中，以手性物質(zhì)存在于真空中或者氣體或液體等的流動(dòng)性介質(zhì)中為優(yōu)選。
本發(fā)明的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法中，上述圓偏振光或橢圓偏振光的光，以與手性物質(zhì)中所含有的任一異構(gòu)體電子激發(fā)能級(jí)產(chǎn)生共振的頻率的光為優(yōu)選。
通過將這樣的圓偏振光或橢圓偏振光照射在手性物質(zhì)上，不同異構(gòu)體之間輻射力的差異增強(qiáng)，可以更加準(zhǔn)確地分離異構(gòu)體。
在本發(fā)明的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法中，對(duì)于上述手性物質(zhì)，照射旋轉(zhuǎn)方向不同的2種作為圓偏振光或橢圓偏振光的光，將上述2種作為圓偏振光或橢圓偏振光的光之一的光沿著特定方向照射，將另一種光沿著與上述特定方向不同的方向照射為優(yōu)選。
由此，可以將不同異構(gòu)體的加速度差異加以擴(kuò)大。
在本發(fā)明的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置中，上述圓偏振光照射單元所照射的光，是與手性物質(zhì)中所含有的任一異構(gòu)體電子激發(fā)能級(jí)產(chǎn)生共振的頻率的光為優(yōu)選。
由此，不同異構(gòu)體輻射力的差值被增強(qiáng)，可以更加準(zhǔn)確地分離異構(gòu)體。
本發(fā)明的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置中，上述圓偏振光照射單元中，對(duì)于上述手性物質(zhì)，照射偏光的旋轉(zhuǎn)方向不同的2種圓偏振光或者橢圓偏振光，將上述2種圓偏振光或者橢圓偏振光中一種光從特定方向照射，將另一種光從與上述特定方向不同的方向照射為優(yōu)選。
由此，可以使不同異構(gòu)體間的加速度差值得以擴(kuò)大。
本發(fā)明的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置中，以包括將上述手性物質(zhì)向介質(zhì)中沿一個(gè)方向放射的手性物質(zhì)放射單元，上述圓偏振光照射單元以從與手性物質(zhì)的放射方向相交叉的方向照射為優(yōu)選。
由此，可以加大異構(gòu)體之間的加速度的差異。
本發(fā)明的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置中，具備將含有上述手性物質(zhì)的流動(dòng)性介質(zhì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的介質(zhì)旋轉(zhuǎn)單元，以上述圓偏振光照射單元從與由該介質(zhì)旋轉(zhuǎn)單元引起的旋轉(zhuǎn)的矢徑旋轉(zhuǎn)面進(jìn)行交叉的方向，照射手性物質(zhì)為優(yōu)選。
在本發(fā)明的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置中，上述異構(gòu)體分離單元，具備將各異構(gòu)體導(dǎo)入的異構(gòu)體吸入口，上述異構(gòu)體吸入口以分別與根據(jù)上述加速度的差異伴隨時(shí)間經(jīng)過產(chǎn)生的位移量相對(duì)應(yīng)的位置配置為優(yōu)選。作為上述異構(gòu)體分離單元，不被特別限定，也可以使用異構(gòu)體的吸收裝置以及異構(gòu)體檢測(cè)裝置(異構(gòu)體檢測(cè)部)，或使用可以吸收或吸著等的物質(zhì)。
如上所述，上述異構(gòu)體吸入口，分別是根據(jù)上述加速度的不同，而隨著時(shí)間的經(jīng)過產(chǎn)生差異的位移量相對(duì)應(yīng)的位置，能夠以更簡(jiǎn)單的構(gòu)成方式就可以分離異構(gòu)體。
需要指出的是，在實(shí)施發(fā)明的最佳形式的項(xiàng)目中所述的具體的實(shí)施方式或者實(shí)施例，不過是用于明確本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容的，不應(yīng)被狹義解釋為被限定為這樣的具體例，在本發(fā)明的精神和所述的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，將實(shí)施方式中揭示的技術(shù)手段適宜進(jìn)行組合而得到的實(shí)施方式，也被包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[工業(yè)上的利用可能性] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠以非接觸方式不通過化學(xué)反應(yīng)，即可將異構(gòu)體進(jìn)行分離。
權(quán)利要求
1.一種手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法，其特征在于向混合有不同異構(gòu)體的手性物質(zhì)照射作為圓偏振光或橢圓偏振光的光，使不同異構(gòu)體產(chǎn)生不同的加速度，基于該加速度的差異分離異構(gòu)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法，其特征在于所述手性物質(zhì)存在于真空中或含有氣體的流動(dòng)性介質(zhì)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法，其特征在于所述的作為圓偏振光或橢圓偏振光的光具有與手性物質(zhì)中所含的任一異構(gòu)體的電子激發(fā)能級(jí)產(chǎn)生共振的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離方法，其特征在于向所述手性物質(zhì)照射偏光的旋轉(zhuǎn)方向不同的2種作為圓偏振光或橢圓偏振光的光，其中，將所述的2種作為圓偏振光或橢圓偏振光的光中之一從特定方向照射，另一從與所述特定方向不同的方向照射。
5.一種手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，其特征在于包括向混合有不同異構(gòu)體的手性物質(zhì)照射作為圓偏振光或橢圓偏振光的光的圓偏振光照射單元，以及基于手性物質(zhì)的不同異構(gòu)體之間的加速度的差異，分離其中至少一種異構(gòu)體的異構(gòu)體分離單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，其特征在于所述手性物質(zhì)存在于真空中或包括氣體的流動(dòng)性介質(zhì)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，其特征在于所述圓偏振光照射單元所照射的光具有與手性物質(zhì)中所含的任一異構(gòu)體的電子激發(fā)能級(jí)產(chǎn)生共振的頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求5～7中任意一項(xiàng)所述的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，其特征在于所述圓偏振光照射單元對(duì)所述手性物質(zhì)照射偏光的旋轉(zhuǎn)方向不同的2種作為圓偏振光或橢圓偏振光的光，其中，將所述的2種作為圓偏振光或橢圓偏振光的光中其中之一從特定方向進(jìn)行照射，另一從與所述特定的方向不同的方向照射。
9.根據(jù)權(quán)利要求5～8中任意一項(xiàng)所述的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，其特征在于具備將所述手性物質(zhì)在介質(zhì)中向一定方向發(fā)射的手性物質(zhì)射出單元，所述圓偏振光照射單元從與所述手性物質(zhì)的射出方向交叉的方向上照射手性物質(zhì)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求5～9中任意一項(xiàng)所述的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，其特征在于包括使含有所述手性物質(zhì)的流動(dòng)性介質(zhì)旋轉(zhuǎn)的介質(zhì)旋轉(zhuǎn)單元，所述圓偏振光照射單元從與由該介質(zhì)旋轉(zhuǎn)單元引起的旋轉(zhuǎn)的矢徑旋轉(zhuǎn)面相交叉的方向，向手性物質(zhì)照射光。
11.根據(jù)權(quán)利要求5～10中任意一項(xiàng)所述的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，其特征在于所述異構(gòu)體分離單元具有檢測(cè)各異構(gòu)體的異構(gòu)體檢測(cè)部，所述異構(gòu)體檢測(cè)部分別位于與根據(jù)所述加速度的不同而經(jīng)時(shí)間變化產(chǎn)生差異的位移量所對(duì)應(yīng)的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求5～10中任意一項(xiàng)所述的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，其特征在于所述異構(gòu)體分離單元具有吸入各異構(gòu)體的異構(gòu)體吸入口，所述異構(gòu)體吸入口分別位于與根據(jù)所述加速度的不同而經(jīng)時(shí)間變化產(chǎn)生差異的位移量所對(duì)應(yīng)的位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置，其特征在于在各個(gè)所述異構(gòu)體吸入口的附近，配置有對(duì)異構(gòu)體進(jìn)行檢測(cè)的異構(gòu)體檢測(cè)部。
全文摘要
本發(fā)明提供通過向手性物質(zhì)C照射圓偏振光等的光，根據(jù)異構(gòu)體(C1，C2)產(chǎn)生的加速度不同而分離異構(gòu)體，從而以非接觸的方式且不通過化學(xué)反應(yīng)而分離手性物質(zhì)異構(gòu)體的異構(gòu)體分離方法及其裝置。為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明中的手性物質(zhì)的異構(gòu)體分離裝置包括圓偏振光照射裝置(3)，其在真空室(1)內(nèi)部，向由分子束發(fā)射裝置(2)發(fā)射出的混合了不同異構(gòu)體(C1，C2)的手性物質(zhì)(C)照射作為圓偏振光的光，和異構(gòu)體吸入口(1a，1b)，其將手性物質(zhì)(C)的不同異構(gòu)體(C1，C2)基于所產(chǎn)生的加速度的不同而進(jìn)行分離。
文檔編號(hào)B82B3/00GK101821217SQ200880111250
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者石原一, 飯?zhí)镒烈? 江口弘樹 申請(qǐng)人:公立大學(xué)法人大阪府立大學(xué), 獨(dú)立行政法人科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)