多種類の酵素、空気中のO2、CO2を用いるワンポット多段階反応の開発

• 研究課題/領域番号: 16K05864
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: グリーン・環境化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 松田 知子 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (10319494)
• 研究分担者: 山中 理央 姫路獨協大学, 薬学部, 准教授 (40454764)
• 研究期間 (年度): 2016-10-21 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2018年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: グリーンケミストリー

研究成果の概要

本研究では、医農薬の材料などの生活に必要な物質を有機合成するために、空気中の酸素や二酸化炭素などの安全で多量に存在する物質を有効利用する方法の研究開発を行った。特に、有機合成反応の中でも重要とされる酸化還元反応などの研究を行った。また、反応を促進させるための触媒としては、自然界で生体内の反応を促進する酵素を用いた。用いた酵素の種類は、アルコール脱水素酵素、バイヤービリガー酸化酵素、リパーゼである。これらの多種類の酵素を用いる反応により、多段階の反応を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機合成は、医薬品や汎用化学物質の生産などの幅広い分野で必要とされ、社会に貢献するところは非常に大きい。しかし、現状では、有機合成には過酸化水素などの爆発の恐れがある危険な物質を用いる場合もあり、安全な方法の開発が待ち望まれている。また、想定外の事故が発生した場合においても、環境への影響が少ないことも重要である。本研究では、安全な試薬、例えば、触媒としては酵素を、酸化剤としては空気中の酸素などを利用し、さらに、多段階の反応の開発を行ったので、反応後の後処理の無駄が省け、安全な有機合成反応の開発ができた。つまり、グリーンケミストリーの発展に大きく貢献できた。