| 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 |
北村 雅人 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 教授 (50169885)
関 一彦 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 教授 (80124220)
巽 和行 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 教授 (10155096)
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)
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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 / 分子認識 / 不斉増幅現象 / 機能性材料 / 花色発現機構 |
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| 研究概要 |
前年度と同様に、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た。分子触媒研究に関しては、反応を酸化、還元、炭素-炭素結合形成、官能基変換の四つに分類し、この枠組みの中で、省資源、省エネルギーの環境調和型物質変換法の確立に取り組み、多くの成果を得た。これまでに発見した、エポキシ化反応やオレフィン類の酸化的開裂法、オレフィン類やケトン類の触媒的不斉水素化法、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付加反応などの画期的な物質変換法の研究をさらに推し進め、各種有用生理活性物質の新規供給法を確立した。とくに触媒的不斉水素化においては、これまでに類例を見ない高触媒回転率を達成するとともに大気圧での反応を実現することにも成功した。高汎用性のキラル構成単位である光学活性二級アルコールの実用的供給法や非カルボン酸系アミノ酸類の供給法を確立した。相関移動触媒を用いる環境調和型の酸化に基づいて各種オレフィン類からジカルボン酸を供給する道も開くことができた。アジピン酸の実用的供給法を実現し、革新的ナイロン合成の可能性を示した。分子触媒機構解明研究も大きく進展した。これまでにアルキル化反応において観測される不斉増幅現象の発現機構の徹底解明をとおして、不斉触媒分子の自己・非自己認職の概念を確立してきたが、本年度ではその定量的理解へと推し進めることができた。さらに、速度論実験、同位体効果測定、重水素標識実験を中心にして、光学活性ルテニウム錯体を用いるエナミド類の不斉水素化の触媒機構を実際系で理解した。高反応性、高選択性、高循環性を得るための一つの指導原理を提唱することができた。高度に集積した鉄硫黄クラスターやモリブデン-鉄硫黄クラスターなどの遷移金属カルコゲニド化合物の合成研究も推進し、金属酵素活性部位モデル構築に大きく貢献することができた。分子認識機構を電子構造レベルで理解するための基礎を構築したといえ、脱硫黄反応や脱窒素反応を高効率で行う環境浄化触媒開発のための基礎情報を得た。物性研究においては、次世代技術につながる「分子素子」の創製や多彩な有機化合物の電子的・光学的機能の開発を目指し、有機固体、基板上の超薄膜、吸着状態、液晶、さらに分子クラスターなどの新しい分子集合体における分子配向やそのダイナミックス、電子構造についての研究を推し進めた。非線形分光による分子配向研究を自己組織化膜などのより広い対象系でダイナミックに展開するとともに、円偏光を用いることで、表面上の分子不斉に関する詳細な情報を得るための新方法論を確立した。光電子分光法による半導体基板上の界面研究もより詳細に行い、分子素子構築のための技術的基盤を構築した。飛躍的に精度を向上した軟X線吸収分光装置の利用も軌道に乗せることができた。生物機能研究では、前年度に得た、花色変異のpH特性や色素配糖体の構造との相関関係から、会合形成に必須な部分構造を明らかにすることができた。ペプチド金属錯体研究においては、熱力学的、構造的研究から弱い相互作用の理解を深めた。植物種子発芽にかかわる金属錯体と酵素間や生体高分子アクチンと抗腫瘍性物質との相互作用機構の解明研究も推進した。いずれもできる限り有機金属化学、有機化学、無機化学、理論化学、物理化学などの枠組みを越えて研究を進めた。人的・技術的相互協力も進んでおり、「物質科学国際研究センター」の創設にともない新しい研究体制ができ上がりつつある。当初の研究目的はすべて達成した。
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