| 研究課題/領域番号 |
07CE2004
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
野依 良治 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50022554)
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| 研究分担者 |
近藤 忠雄 名古屋大学, 化学測定機器センター, 助教授 (70093028)
小谷 明 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60143913)
北村 雅人 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50169885)
関 一彦 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80124220)
巽 和行 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10155096)
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| キーワード | 分子不斉 / 分子触媒 / 分子物性 / 生物機能 / 反応機構解明 / 脱硫触媒 / 反強誘電性・結晶 / 花色発現機能性分子 |
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| 研究概要 |
前年度と同様に、第1年次に整備した新研究ユニットの体制下、研究リーダーの確立した分子触媒反応を基軸に、、(1)分子触媒研究、(2)分子物性研究、(3)生物機能研究、の3課題について複合的に研究を展開している。分子触媒研究に関しては、「反応遷移状態における電子的・立体的相補性の向上および触媒阻害効果の防止」を分子触媒設計の基本概念に、酸化、還元、炭素-炭素結合形成、官能基変換の4つの枠組みの中で、典型金属と遷移金属、均一系と不均一系に分類して、高効率触媒反応を開拓すべく研究を推進した。これまでに、相関移動触媒を用いる環境調和型の実用的エポキシ化法、オレフィン類やケトン類の触媒的不斉水素化法、不斉水素化に基づく光学活性ホスホン酸類の一般合成法、キラルな有機亜鉛化合物を用いるアルデヒド類の高エナンチオ選択的な触媒的不斉アルキル化法、多元系金属触媒を用いるα,β-不飽和カルボニル化合物への有機金属化合物の高選択的1,4付加反応などの開拓に成功した。種々の有機/無機補助配位子をもつ種々の遷移金属カルコゲニド錯体の合成に成功し、それらを構成単位とする多くの高次金属クラスターやポリマーの構築を行い、新規機能材料の創造や複雑な金属酵素の人工合成への道を拓いた。前周期遷移金属に配位したチオラート類の炭素-硫黄結合切断反応を見いだし、高効率脱硫触媒設計のための基礎研究成果を上げることもできた。さらに、すでに確立した高効率触媒反応に焦点を置き、構造-活性および構造-選択性相関を系統的に整理しするとともに、計算化学的手法、時間分解分光学的手法、X線回折法などを駆使して、高反応性、高選択性発現の機構を追究した。採集解答には未だ至っていないが、触媒分子や反応分子の三次元構造化学的知見、反応化学的情報や理論計算をもとにした両分子の詳細な電子的・立体的情報が着実に蓄積されている。本基本概念の正当性を確信することができた。物質を変換する上で要となる化学機能をもつ触媒分子を盲目的ではなくできる限り論理的に設計・合成するための基板となるものである。分子物性研究では、分光エリプソメトリー、光電子分光の手法により、有機超薄膜の分光的評価、有機超薄膜と金属・半導体基板との界面電子構造についての重要な情報を得た。レーザーを用いた非線形光学、シンクロトロン軌道放射光による軟X線吸収分光を中心とした光学的手法により、自己組織化膜などの超薄膜中での分子の配向、化学構造についての重要な知見を得た。また、電子線回折により、無機清浄基板上における分子吸着系、分子膜の規則的配列のなす構造について、どの程度の定量情報が得られるかを検討した。この情報と既に導入した赤外分光装置による結果を併せて個々の分子の配向を評価することができた。これらの方法論は固相や二相での分子触媒反応における遷移状態の推定に活用できると期待される。生物機能研究では、花色発現・変化の分子機構解明に向けて、着色細胞の単離および水素イオン輸送系蛋白質の単離を行うとともに、色素の不斉分子会合構造の解析を行った。また、金属酵素の機能発現機構の解明を目指し、モデル系での詳細な静的・動的な構造研究を行い、弱い相互作用の重要性を明らかにした。海洋よりいくつかの生物活性物質の単離にも成功した。17個の不斉炭素中心を有する抗腫瘍性物質の全合成法を確立することもできた。研究計画は順調に実施されている。
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