| 研究課題/領域番号 |
19K05560
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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34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
山中 理央 姫路獨協大学, 薬学部, 准教授 (40454764)
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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 (2023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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | グリーンケミストリー / グリーンサステイナブルケミストリー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
有機合成反応は様々な分野において必要であり、持続的な社会の発展のためには、不可欠な技術である。例えば、医薬品、農薬、日常品などの合成に必要である。しかし、現状では、枯渇する恐れのあるものや、爆発の恐れがある危険な物質を用いる場合がある。本研究では、溶媒として、バイオマス由来の溶媒に二酸化炭素を混ぜた『二酸化炭素膨張溶媒』を用いる有機合成反応を構築する。また、触媒としては、化学触媒ではなく、再生可能な触媒である酵素の利用を検討する。酵素は、副生成物を生じず必要な物質のみを生成できる選択性が非常に高い触媒である。それにより、安全で廃棄物を出さない二酸化炭素を有効利用する有機合成反応を開発する。
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| 研究成果の概要 |
有機合成化学反応は、医農薬などを製造するために必要である。本研究では、環境にやさしい有機合成反応を開発した。触媒を用いると反応を効率的に進行させることができるが、本研究では、副反応物(不純物)の生成を避けるために、選択性が高い触媒である酵素を用いた。また、反応の溶媒としては、二酸化炭素を溶かし込んで膨張させた溶媒を用いた。つまり、触媒としては酵素を用い、溶媒の一部としては二酸化炭素を用いる有機合成反応を開発し、有用物質の合成法を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、酵素を触媒とし、二酸化炭素膨張液体を溶媒として用いる新しい有機合成反応を開発した。学術的意義は、酵素工学の分野を発展させたことである。本研究以前には、このような溶媒中での酵素の触媒能は未知であったが、本研究で、効率的かつ選択的に反応を触媒することを見出した。社会的意義は、環境負荷低減技術の提供による持続的社会の構築への貢献である。この新規有機合成法は、製薬業界などに持続可能な製造プロセスを提供する可能性があり、さらに、二酸化炭素の有効利用は、温室効果ガス削減の一助となり、地球環境保護に貢献する。
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