2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Asymmetric Organic Catalysts Using Accurate and Efficient Conformational Analysis
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18H01969
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| Research Institution | Fukuoka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
蒲池 高志 福岡工業大学, 工学部, 教授 (40403951)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 英治 九州大学, 理学研究院, 助教 (70782944)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 配座解析 / 有機分子触媒 / 不斉合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機分子触媒は有毒な重金属の残留の心配がなく、レアメタルの高騰や枯渇の問題に対応できる理想的な触媒であり、その開発が社会的に求められている。開発したConFinderプログラムを使えば、通常のPCを用いても数日しか計算時間を必要としない、これまでにない高速かつ高精度な配座解析が可能となる。
本研究では研究分担者と、この高精度な配座解析法を用いたCinchona Alkaloid由来の四級アンモニウム塩を触媒とする新規不斉塩基加水分解反応の開発を進めている。エステル類の不斉加水分解は、生体触媒によるエステル類の不斉加水分解は医薬品の合成中間体として有用な光学活性カルボン酸を得る手法として学術的、工業的に広く利用されている重要な反応である。
研究を進める中で、この配座解析手法を実際の触媒スクリーニングに利用するためには、さらなる高速化が必要となった。 そこで計算に最も時間を要するDFT計算の部分に近年注目を集めているベイズ最適化を用いたサンプリングを適応したところ、最安定配座も見出すのに必要なサンプリング数を大幅に減らすことができることを見出した。現在、条件の最適化に取り組んでおり、論文化を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
緊急事態宣言の発令により、学生が登校できない事態が続いたので予定より遅れることは避けられなかった。また、学会も中止になってしまった。対面に戻りつつあるので、改善してきている。
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| Strategy for Future Research Activity |
DFT計算を用いた配座解析にベイズ最適化が有用であることが判明したので、現在急速に発展している機械学習のさらなる導入を進める。また、実験グループにも簡単に利用できるようにインターフェイスの改善に取り組む。
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