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反応経路自動探索法による有機分子触媒反応機構の解明と設計

公募研究

研究領域有機分子触媒による未来型分子変換
研究課題/領域番号 26105733
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

諸熊 奎治  京都大学, 福井謙一記念研究センター, FIFCリサーチフェロー (40111083)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード有機分子触媒 / 触媒反応 / 理論的研究 / 相関移動触媒反応 / 反応経路自動探索法 / 計算化学 / 均一系触媒 / 反応経路探索 / 多成分有機反応 / カウンター陰イオン指向触媒 / 溶媒効果
研究実績の概要

1)不斉カウンターアニオン指向触媒(ACDC)の反応機構と制御
ACDCを用いた立体選択的細見桜井反応は多成分反応であり、反応機構の全容を知るためには、どのような順番で反応が起こるのかを解析する必要がある。AFIR法を活用して複数の反応経路をもとめ、立体選択性の起源を調べた。立体選択性の起源はプレ触媒とシリルケテンアセタールの錯形成にあることがわかった。

2)分岐アルデヒドのC-H結合の無金属活性化の反応機構
超原子価ヨウ素化合物を用いたアルデヒドのCH結合活性化の機構を検討した。まず、光照射によりカルボキシラジカルが生成し、このカルボキシラジカルがアルデヒドのCH結合を切断することがわかった。生成したラジカルによる連鎖反応によりアシル化反応が進行する。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 1件、 招待講演 21件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Computational Catalysis Using the Artificial Force Induced Reaction Method2016

    • 著者名/発表者名
      W. M. C. Sameera, Satoshi Maeda and Keiji Morokuma
    • 雑誌名

      Acc. Chem. Res.

      巻: 49 号: 4 ページ: 763773-763773

    • DOI

      10.1021/acs.accounts.6b00023

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How Can Fluctional Chiral Lanthanide (III) Complexes Achieve a High Stereoselectivity in Aqueous Mukaiyama-Aldol Reaction?2015

    • 著者名/発表者名
      M. Hatanaka, K. Morokuma
    • 雑誌名

      ACS Catal.

      巻: 5 号: 6 ページ: 3731-3739

    • DOI

      10.1021/acscatal.5b00438

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Biginelli reaction is a urea-catalyzed organocatalytic multicomponent reaction2015

    • 著者名/発表者名
      M. Puripat, R. Ramozzi, M. Hatanaka, W. Parasuk, V. Parasuk, K. Morokuma
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 80 号: 14 ページ: 6959-6967

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b00407

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Revisiting the Passerini Reaction Mechanism: Existence of the Nitrilium, Organocatalysis of Its Formation, and Solvent Effect2015

    • 著者名/発表者名
      Romain Ramozzi and Keiji Morokuma
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 80 号: 11 ページ: 56525657-56525657

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b00594

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Positive Effect of Water in Asymmetric Direct Aldol Reactions with Primary-Amine Organocatalyst: Experimental and Computational Studies2015

    • 著者名/発表者名
      S A. Moteki, K. Nakayama, H.-B. Li, G. Petrova, S. Maeda, K. Morokuma, and K. Maruoka
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 10 号: 10 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1002/asia.201500078

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Revisiting the Passerini reaction mechanism: existence of the nitrilium, organocatalysis of its formation and solvent effect2015

    • 著者名/発表者名
      R. Ramozzi, K. Morokuma
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 80 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Automatic exploration of crossings of potential energy surfaces for photochemical and excited state reactions2015

    • 著者名/発表者名
      諸熊 奎治
    • 学会等名
      分子衝突動力学国際会議
    • 発表場所
      モンテレー、アメリカ合衆国
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gas-Phase Photochemical and Homogenous Catalytic Reactions Explored Using the Automated Reaction Route Mapping (GRRM) Method2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      American Chemical Society Semi-annual Meeting
    • 発表場所
      Denver, USA
    • 年月日
      2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exciting World of Theoretical Studies of Chemical Reactions - From Gas Phase Reactions to Catalysts, and Enzymatic Reactions2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Argonne National Laboratory
    • 発表場所
      Argonne, USA
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical Reactions of Complex Molecular Systems -- Discovery and Insights from Computational Studies,2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      12th Fukui Institute Symposium,
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fascinating World of Theoretical Studies of Chemical Reaction--From Gas Phase Reactions to Catalysts, and Enzymatic Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Hiroshima University
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2014-12-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] GRRM法を用いた複雑分子系の反応機構2014

    • 著者名/発表者名
      諸熊 奎治
    • 学会等名
      GRRM誕生十周年・GRRM14発表記念講演会 「GRRMで拓く化学のニューフロンティア」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory and Computation Provide Insights and Discovery on Chemical Reactions of Complex Molecular Systems, Advanced Molecular Transformations by Organocatalysts2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      2nd International Conference and 7th Symposium on Organocatalysis
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical Theory of Complex Molecular Systems: Discovery and Insights from Computational Studies of Chemical Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      CRC-SU Joint International Symposium on Chemical Theory of Complex Systems: “Interplay between Theory and Experiments; New Trends in Catalysis”
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory and Computation Provide Insights and Discovery on Chemical Reactions of Complex Molecular Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Japan-Russia Joint-Symposium on Chemical Theory for Complex Systems
    • 発表場所
      St. Petersburg, Russia
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory and Computation Provide Insights and Discovery on Chemical Reactions of Complex Molecular Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      International Conference "Molecular Complexity in Modern Chemistry” (MCMC-2014)
    • 発表場所
      Moscow, Russia,
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum chemical molecular dynamics (QM/MD) simulations of nucleation, growth and healing processes of fullerenes, carbon nanotubes and graphenes2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      the 17th International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC XVII)
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複雑分子系のシミュレーション~生体分子の反応への応用とその周辺2014

    • 著者名/発表者名
      諸熊 奎治
    • 学会等名
      情報計算化学生物学会(CBI学会)講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multiscale Computational Approaches And Applications in Biochemistry And Biomaterials2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Annual Conference of Canadian Chemical Society
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-06-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exciting World of Theoretical Studies of Chemical Reactions - From Gas Phase Reactions to Catalysts, and Enzymatic Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Swiss Chemical Society Lecture
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland,
    • 年月日
      2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Complex Chemical Reaction Pathways Explored by Automatic Search Strategy, Swiss Chemical Society Lecture2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Swiss Chemical Society Lecture
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2014-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Studies of Complex Molecular Systems. Methods and Applications2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Swiss Chemical Society Lecture
    • 発表場所
      Basel, Switzerland
    • 年月日
      2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical Theory of Complex Molecular Systems: Discovery and Insights from Computational Studies of Chemical Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Swiss Chemical Society Lecture
    • 発表場所
      Fribourg, Switzerland
    • 年月日
      2014-05-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exciting World of Theoretical Studies of Chemical Reactions - From Gas Phase Reactions to Catalysts, and Enzymatic Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Swiss Chemical Society Lecture
    • 発表場所
      Basel, Switzerland
    • 年月日
      2014-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory and Computation Provide Insights and Discovery on Chemical Reactions of Complex Molecular Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      2014 AATACC Seminar
    • 発表場所
      Canberra, Australia
    • 年月日
      2014-05-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory and Computation Provide Insights and Discovery on Chemical Reactions of Complex Molecular Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      2014 AATACC Seminar
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2014-04-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exploring potential energy surfaces with GRRM automatic search strategy, Theory and Computation Provide Insights and Discovery on Chemical Reactions of Complex Molecular Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      2014 AATACC Seminar
    • 発表場所
      New Castle, Australia
    • 年月日
      2014-04-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] Morokuma Group Web Page

    • URL

      http://kmweb.fukui.kyoto-u.ac.jp/top/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [備考] 京都大学福井謙一記念研究センター

    • URL

      http://www.fukui.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 京都大学福井謙一記念研究センター

    • URL

      http://www.fukui.kyoto-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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