2021 Fiscal Year Annual Research Report
Advanced Program Synthetic Photochemistry
| Project Area | Digitalization-driven Transformative Organic Synthesis (Digi-TOS) |
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| Project/Area Number |
21H05209
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| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小池 隆司 日本工業大学, 基幹工学部, 准教授 (30451991)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| Keywords | 光反応 / 光触媒 / フッ素 / 機械学習 / フロー合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
励起種やラジカル種などの高反応性化学種を簡便に発生できる光反応プロセスは、熱エネルギーでは困難な反応を実現できるため、革新的分子変換法の鍵プロセスとして期待できる。しかし、高エネルギー状態の化学種を効率よく合成反応に活用するためには、適切な熱反応プロセスを組み込んだ光反応システムの精密なプログラム化が不可欠である。本研究課題では、①合成化学の基盤技術である遷移金属触媒（MC）系（熱反応プロセス）と光触媒（PC）系（光反応プロセス）の融合及び②新有機分子光触媒の創製を基盤に、革新的反応制御法の開発に挑戦する。また、省エネルギーな汎用LED光源を用いた短寿命反応性化学種の発生と高速・高選択的光反応への展開に加え、領域全体のサポート拠点としてAI支援を円滑に受けるための光反応データ収集用にインライン分析ユニットを組み込んだフロー型光反応装置の開発にも取り組む。
本年度は領域全体のサポート拠点の環境整備として、インライン分析NMR装置を組み込んだフロー光反応システムの構築に取り組み、光反応データ収集のための予備的実験を実施した。さらにAI支援で反応条件の最適化及び反応制御因子を顕在化することで、光触媒（PC）系と遷移金属触媒（MC）系を融合するための研究に取り組んだ。有機分子光触媒（PC）と銅触媒（MC）の協働触媒系を用いたエナンチオ選択的フルオロアルキル化反応において、有機スルフィン酸に対する硫黄選択的フルオロアルキル化反応を見出し学会発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度、研究支援員を雇用しサポート拠点の形成および計画研究を行う本申請者のグループの研究体制を整備した。その結果、フロー光反応を実施できる環境を現所属において構築することができた。また、有機分子光触媒と銅触媒の協働触媒系に関して化学会春季年会において成果を発表することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たに研究支援員を雇用することで本申請者のグループの計画研究及び領域の分担研究を加速するとともに研究室所属の卒研生と緊密に連携をとりながら引き続き研究を推進する。A02班と協力しながらサポート拠点として活用するフロー光反応装置の利用及び運用環境を整備する。またA03班と共同研究を進めながら本申請者のグループ内で機械学習を行い、研究をグループ単独で進められる体制を整備する。
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