| 研究領域 | 分子合成オンデマンドを実現するハイブリッド触媒系の創製 |
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| 研究課題/領域番号 |
17H06445
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 (2020-2021)
奈良先端科学技術大学院大学 (2017-2019) |
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研究代表者 |
畑中 美穂 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (80616011)
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| 研究分担者 |
Sameera W.M.C. 北海道大学, 低温科学研究所, 特任助教 (90791278)
諸熊 奎治 京都大学, 福井謙一記念研究センター, 研究員 (40111083)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2021年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2020年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2019年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2018年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2017年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
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| キーワード | 反応経路自動探索 / 人工力誘起反応法 / 理論化学 / 遷移状態 / 密度汎関数法 / 計算化学 / 化学物理 / 有機化学 |
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| 研究成果の概要 |
本新学術領域研究のグループ内で開発された様々なハイブリッド触媒系の反応機構を明らかにすることで、ハイブリッド触媒反応の理解の深化や設計指針の構築を目指した。反応機構の解析には、反応経路自動探索の一つである人工力誘起反応(AFIR)法を用いた。その結果、①金属×金属型のハイブリッド触媒系には、金属が複数存在することで、反応物と相互作用可能な点が増えるという利点が、②金属×有機分子型の場合は、有機触媒だけでは制御しきれない反応物の配向を金属で補えるという利点が、③有機分子×有機分子型では、構造の自由度が高くなることで、複雑な立体制御が可能になるという利点があることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで、複数の触媒を用いる反応のメカニズムはほとんど明らかになっていなかったため、反応の合理的な設計は非常に困難であった。本研究では、様々なハイブリッド触媒系のメカニズムを明らかにすることで、各触媒の役割を明確にすることができた。本研究で解析した反応は、いずれも触媒同士の精密な制御が不可欠であるため、この情報を元により良い触媒系の設計指針の構築には至ってないが、今後同様の研究を続け、知見を蓄積していくことで、複雑な触媒系の合理的設計が可能になると期待できる。
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