| 研究課題/領域番号 |
21K14641
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
竹澤 浩気 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (60813897)
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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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 自己組織化 / ホスト-ゲスト / 触媒 / 金属酵素 / 非共有結合性相互作用 / 遷移金属 / 分子認識 / イオン認識 / 遷移金属触媒 / ランタノイド / ホストゲスト / 有機反応 / 触媒反応 / 立体選択的反応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
有機合成化学における一つの目標到達点は、ある基質に対し狙った部位に狙った官能基を自在に修飾できることである。本研究では、 孤立空孔をもつ中空錯体と蓋状のアタッチメント触媒を組み合わせることで、通常の手法では制御し得ない位置・立体選択的な分子変換を可能にする。疎水空孔を持つカチオン性中空錯体の開口部に、開口部のカチオン部位と相補的な位置にアニオン部位を導入 した金属触媒を静電相互作用により固定化し、基質と活性点の位置関係を精密に制御する。中空錯体による分子閉じ込め効果と精密に配置された触媒活性部位を同時に利用した選択的カスケード環化や不活性分子の位置・立体選択的反応を開拓する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では自己組織化中空錯体とその開口部に特異的に作用する蓋状アニオンの組み合わせによって遷移金属を介した反応を加速・選択性制御することを目的とし、金属イオンを錯体開口部に導入可能な蓋状アニオンを新しく合成し、その効果について検討した。金属イオンと相互作用可能な部位を導入した新規蓋状イオンについて、特定の蓋状イオンを用いた際ランタノイドイオンなど親水的な金属イオン種を中空錯体内部もしくは開口部に導入できた。更に、遷移金属イオンを導入可能な蓋状イオンを新しく設計し、触媒活性を持つ蓋状アニオンを合成できた。特に銅(II)イオンを導入した際、中空錯体と組み合わせた場合にのみ酸化反応が促進した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、単工程で、すなわち低環境負荷で、高機能な分子を合成するための反応場を作り出すための指針を与える研究である。金属酵素のような機能を持つ空間をシンプルな人工系で作り上げることで、堅牢な合成手法として用いることができるようになる。本研究成果は、その概念実証に成功したと言える内容であり、この手法を用いた精密有機合成が様々な標的について試されるようになると考えられる。
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