Expeditious Sophistication of Seed Molecular Entities Aided by Theory and Machine Learning

• Project Area: Creation of gigantic chemical space science: Establishment of scientific principles for finding useful compounds from hundreds of millions of unknown compounds
• Project/Area Number: 23H03809
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 熊谷 直哉 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (40431887)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堤 亮祐 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (90801697) ; 小林 透威 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (61002027) ; XU Wei 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (80869272)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥44,980,000 (Direct Cost: ¥34,600,000、Indirect Cost: ¥10,380,000); Fiscal Year 2025: ¥14,950,000 (Direct Cost: ¥11,500,000、Indirect Cost: ¥3,450,000); Fiscal Year 2024: ¥14,950,000 (Direct Cost: ¥11,500,000、Indirect Cost: ¥3,450,000); Fiscal Year 2023: ¥15,080,000 (Direct Cost: ¥11,600,000、Indirect Cost: ¥3,480,000)
• Keywords: 材料化学 / キノリン / 湾曲π分子 / 蛍光 / 光化学反応 / 分子進化 / 光物性 / 触媒 / 分子空間

Outline of Research at the Start

未知分子を自在に創出できる化学は他の科学分野と一線を画しており，新規原子配列により記述される新奇分子材料は，人類がサステイナブルな社会成熟を果たすための鍵を握っている。昨今の理論/情報科学の発展は目覚ましく，巨大化学空間を機能指向型に迅速航行することが可能になりつつある。本研究では，化学空間中の新奇分子骨格（鍵ノード）をデザイン・合成し，特定機能獲得のための分子深化（子・孫ノード）構造予測の理論化学レーダー下に有望な誘導体のみの合成法開発にリソースを集約させる。最終的な微細構造変化と網羅的な機能評価は自律システムと連携し，巨大化学空間に眠る超機能性材料同定までのタイムスパンを大幅に短縮させる。