| 研究領域 | 低エントロピー反応空間が実現する高秩序触媒反応化学 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05079
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2022-2023)
東京大学 (2021) |
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研究代表者 |
宮村 浩之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (00548943)
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| 研究分担者 |
布施 新一郎 名古屋大学, 創薬科学研究科, 教授 (00505844)
浅野 周作 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (30827522)
永木 愛一郎 北海道大学, 理学研究院, 教授 (80452275)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 低エントロピー反応空間 / 触媒的有機合成 / フローマイクロリアクター / 連続フロー合成 / 流体・反応シミュレーション / 流体・反応シュミレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究領域では触媒反応系における反応経路の高秩序化を可能とする「反応に関与する化学種が高度に秩序だって存在する空間」を「低エントロピー反応空間」と定義する。本反応空間はマイクロメートルからプロセス生産可能なサイズの様々な連続フロー反応系に創出できる。有機化学、化学工学、物理化学の分野横断的な連携と、実験系と流体・反応シュミレーションの連携により、有機合成触媒化学における活性および選択性を自在に制御可能な低エントロピー反応空間の設計のための新理論構築を行う。
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| 研究実績の概要 |
本研究領域では触媒反応系における反応経路の高秩序化を可能とする「反応に関与する化学種が高度に秩序だって存在する空間」を「低エントロピー反応空間」と定義する。本反応空間はマイクロメートルからプロセス生産可能なサイズの様々な連続フロー反応系に創出できる。有機化学、化学工学、物理化学の分野横断的な連携と、実験系と流体・反応シュミレーションの連携により、有機合成触媒化学における活性および選択性を自在に制御可能な低エントロピー反応空間の設計のための新理論構築を行う。研究組織は、四名の計画研究班代表者を中核として構成される。この四名は、フローマイクロ空間利用、有機分子触媒化学、不均一系触媒化学、流体・反応シミュレーションなど、本研究領域の基盤となる分野で第一級の成果を上げ続けている。四つの計画研究班が互いに補完しあいながら研究を行うことで、低エントロピー反応空間の学理構築を行う。そのため、研究領域の推進には、計画研究班間での密な連携が必須である。
令和４年度は、他領域との連携推進の基軸として、学術変革領域研究（B）「糖化学ノックイン」との合同シンポジウムを開催し、各計画研究の進捗を共有するとともに、領域間での様々な共同研究課題の探索および、具体的な共同研究計画を実施した。
また、本領域のホームページである「低エントロピー 学術変革領域研究（B）」また、ツイッターアカウントの更新を随時行い、本研究領域のプロジェクトの全体概要及び、各計画研究代表者の研究紹介、最新の研究業績の紹介を行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
令和４年度は連携推進の基軸として、他領域との連携推進の基軸として、学術変革領域研究（B）「糖化学ノックイン」との合同シンポジウムを開催し、各計画研究の進捗を共有するとともに、領域間での様々な共同研究課題の探索および、具体的な共同研究計画を実施した。
具体的には、A03宮村班とA04浅野班との共同研究では、連続フロー水素化反応系での多相系混合効率や、圧損低減化にむけた反応器設計についての議論を、相互訪問を通じて深めることができた。また、A03宮村班とA04浅野班との共同研究において、複数種類の芳香族化合物の混合系での、金属ナノ粒子への基質の吸着において、基質同士が触媒表面で相互作用し、核水添反応の速度に影響を与えるという興味深い反応機構を見出し、共著論文を報告した。
また、日本化学会や日本薬学会において、学術変革領域研究（A）「デジタル有機合成」との共同シンポジウムや、班員の招待講演を行うなど、様々な学術分野において、広く低エントロピー反応空間のコンセプトを紹介することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和４年度、各計画研究班代表者間でのさまざまな共同研究プロジェクトが開始され、研究領域の推進には、計画研究班間でのさらに密な連携が必須である。
令和５年度も連携推進の基軸として、各計画研究の進捗を共有するための領域内シンポジウムを開催し、各計画研究代表者間での新たな共同研究課題の探索および、具体的な共同研究計画を実施する。特に、既に班員間で進めている共同研究を加速し、成果の創出を行う。
また、令和５年度は、低エントロピー反応空間や連続フロー合成に関わる、国内外の大学や研究機関、企業を含めた国際コンソーシアムを立ち上げる予定である。
令和５年度も、本領域のホームページである「低エントロピー 学術変革領域研究（B）」また、ツイッターアカウントにおいて、本研究領域のプロジェクトの全体概要及び、各計画研究代表者の研究紹介を積極的に行うとともに、最新の研究業績の紹介を行い、本研究領域の活動を広くアピールしていく。
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