| Budget Amount *help |
¥44,980,000 (Direct Cost: ¥34,600,000、Indirect Cost: ¥10,380,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2017: ¥13,780,000 (Direct Cost: ¥10,600,000、Indirect Cost: ¥3,180,000)
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| Outline of Annual Research Achievements |
本学術領域内で開発された触媒反応の機構を明らかにするべく、反応経路自動探索を用いた解析を行った。本年は、山下らのグループ(A02班)の不斉マンニッヒ反応に着目した。この反応は、光学活性なビスオキサゾリンカリウム塩(K-BOX)とカリウムヘキサメチルジシラジド(KHMDS)を触媒量添加することで、高収率、高立体選択的に進行する。我々は、この系における触媒活性種を明らかにすべく、K-BOXとKHMDSの会合体の構造を、人工力誘起反応法を用いて網羅的に探索した。その結果、２つのカリウムカチオンに対して、ビスオキサゾリン配位子１分子が配位した二核錯体構造が安定に存在することを明らかにした。
また、機械学習による触媒能の予測システム構築のためのデータベース作りにも取り組んだ。金属錯体触媒の配位子の情報を説明変数、触媒能（収率や選択性などの実験値）を目的変数とする機械学習モデルを構築するためには、多数の金属錯体触媒のデータが不可欠である。このデータを高効率に収集するために、ケンブリッジ結晶構造データセンターのデータベースに登録されている金属錯体の結晶構造データのmol2ファイルから、量子化学計算の入力ファイルを自動生成するシステムを構築した。（このシステムでは、結晶構造に含まれる溶媒やカウンターイオンの除去、全電荷の特定も自動で実施できる。）テスト計算として、Ce光還元触媒に着目し、Ce, H, C, N, Oを含むCe単核錯体約200種の構造最適化、励起状態計算の結果が２週間以内に収集できることを確認した。
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