| 研究課題/領域番号 |
21K06474
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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47010:薬系化学および創薬科学関連
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 (2023)
金沢大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
隅田 有人 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (40630976)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 有機ホウ素アート錯体 / 光反応 / ラジカル反応 / 直接光励起 / 有機ラジカル発生 / ホウ素アート錯体 / 合成光化学 / ラジカル / 一電子移動 / ラジカルカップリング / アルキルラジカル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
有機ラジカルは二電子による化学変換とは異なる合成戦略をもたらす。近年、精力的に研究されている光レドックス触媒による分子変換は、触媒の酸化還元過程も考慮する必要があるため、必然的に素過程が多段階となる。結果、しばしば反応が低効率あるいは進行しないといった問題が生じる。本研究では、より直截的な反応基質の直接光励起による有機ラジカル発生法に基づき、これらの課題を解決する。また触媒化を実現し、合成光化学における新たなプラットフォームを開拓する。すなわち、光励起されるホウ素アート錯体を設計し、励起エネルギーを選択的な結合切断に利用することで革新的な有機ラジカル発生法と、それに基づく分子変換法を確立する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、直接励起による網羅的な有機ラジカル発生法の開発を目的とし、これを用いた高難度な分子変換を実現した。特に、boraceneから調製されたホウ素アート錯体を用いることで、従来困難であった可視光直接励起による有機ラジカル発生を達成し、その結果として多様な有機分子の高効率な変換を可能にした。この方法論は、従来の光触媒に依存しない直截的な化学変換を提供し、光合成化学における新たな手法の基盤を開拓するものである。本研究の成果は、有機合成、創薬科学、ケミカルバイオロジー、材料科学など多岐にわたる分野に大きく貢献するものである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は、直接励起による有機ラジカル発生法という新たな化学手法を確立し、高難度な分子変換を実現した点にある。これにより、従来の熱的経路では困難であった反応様式を可能にし、有機合成の新たな可能性を切り拓いた。また、社会的意義としては、この新手法が創薬や材料科学などの分野での応用展開を見据えたものである点が挙げられる。特に、光触媒を必要としないため、コストや環境負荷の低減にも寄与する。本研究成果は、持続可能な化学プロセスの開発に貢献し、将来的には産業界での実用化も期待される。
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