| 研究課題/領域番号 |
19K05457
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分33020:有機合成化学関連
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
今田 泰嗣 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (60183191)
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| 研究分担者 |
南川 慶二 徳島大学, 教養教育院, 教授 (70250959)
荒川 幸弘 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (70709203)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 有機分子触媒 / フラビン触媒 / フォトレドックス触媒 / 酸素添加反応 / 脱水素反応 / フロー反応 / フラビン分子触媒 / 酸素酸化触媒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究ではリボフラビン（ビタミンB2）に代表される入手及び取り扱いの容易なN(5)位無置換フラビン分子の触媒機能を開拓し、実用的な有機分子触媒としての確立を目指す。①フラビン酵素の酸素添加触媒機能に倣い、N(5)位無置換フラビン分子を触媒とするヘテロ原子化合物への酸素添加反応を開発する。②フラビン酵素の脱水素触媒機能に倣い、N(5)位無置換フラビン分子を触媒とする実用的な脱水素反応として確立する。③フラビン酵素のフォトリアーゼ触媒機能に倣い、N(5)位無置換フラビン分子のフォトレドックス触媒機能を開拓する。
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| 研究成果の概要 |
フラビン酵素が司る酵素機能のシミュレーションに基づいて、N(5)位無置換フラビン分子の触媒機能を開拓し実用的有機分子触媒としての可能性を示した。
(1)N(5)位無置換フラビン分子の近傍に導入したカルボキシル基の協働効果を検証し、モノオキシゲナーゼ触媒活性を持つN(5)位無置換フラビン分子の設計指針を示した。(2)含フラビン多孔性ポリマー及び含フラビン球状ポリマーのオキシダーゼ触媒作用を検証し、これらを固定床触媒とするフロー反応への展開を実証した。(3)フラビン分子触媒と第二級アミン触媒の協働作用によるアルデヒドのオキシアミノ化反応を開発して、フォトリアーゼ触媒作用を実証しフロー反応に展開した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
(1)のフラビン分子とカルボキシル基の協働効果によるモノオキシゲナーゼ触媒機能の発現の実証とこれに基づく触媒の設計指針及び(3)のフラビン分子のフォトレドックス触媒機能の実証と分子設計に基づく高機能触媒の開発はいずれも前例のないものであり、フラビン分子の新規触媒機能の開発として学術的に極めて重要である。(2)のフラビン分子のオキシダーゼ触媒作用によるヒドラジンの脱水素反応を鍵とするオレフィンの水素化反応と(3)のフラビン分子のフォトレドックス触媒採用によるアルデヒドのオキシアミノ化反応のフロー反応システムへの展開は、フラビン分子触媒による分子変換反応の実用性を示すものであり社会的意義は大きい。
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