| 研究領域 | 高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出 |
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| 研究課題/領域番号 |
15H05805
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
長谷川 淳也 北海道大学, 触媒科学研究所, 教授 (30322168)
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| 研究期間 (年度) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| キーワード | 生体触媒 / 系間交差 / ポテンシャルエネルギー面 / 触媒設計 |
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| 研究成果の概要 |
本課題の目的は、生体触媒やそれに類する反応場における触媒機構の解析を通し、「精密制御反応場」領域の構築に寄与することである。鉄イオンを含む生体触媒反応でみられる系間交差を経る反応経路を決定する課題を解決し、幾つかの金属錯体における分子吸着の反応機構を明らかにするとともに、配位子の設計指針を提案した。また、ミオグロビンが示す触媒反応の系間交差メカニズムを研究し、実験グループと共に再構成ミオグロビンが示す触媒活性の起源を明らかにした。さらに、領域内共同研究によって反応機構の解析に協力し、多くの優れた触媒系の物理化学的特徴を明らかにした。その結果、46報の原著論文（うち領域内15報）を出版できた。
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| 自由記述の分野 |
触媒理論化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
精密制御反応場の代表的な例である生体触媒を理解する上で、活性中心を構成する鉄イオンなどの遷移金属元素が示す系間交差を含む反応の機構を明らかにする計算手法を開発する必要があった。この課題を解決し、ミオグロビンを含む幾つかの系に応用して反応機構を明らかにするとともに、配位子設計の指針を明らかにした。また、柔らかい生体分子に特徴的な構造ゆらぎの問題について、系間交差を経由する自由エネルギー面の計算を試み成果を得た。さらに、領域内の実験グループと協力し、二酸化炭素から高分子を合成する触媒反応をはじめとする多くの優れた触媒反応の反応機構を明らかにし、反応場の精密制御に貢献した。
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