複雑化合物における簡便な遷移状態計算手法の確立と天然物合成への応用

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K15285
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分33020:有機合成化学関連
• 研究機関: 富山県立大学
• 研究代表者: 深谷 圭介 富山県立大学, 工学部, 助教 (40821575)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 天然物合成 / 計算化学 / 有機合成 / 遷移状態 / 構造解析

研究成果の概要

本研究課題では、多配座解析ライブラリACCeLを開発し、それを複雑分子反応の遷移状態解析へ展開した。ACCeLの応用範囲は多岐にわたり、研究開始当初想定していた反応性予測以外にも、新規天然物のスペクトル計算などにも応用可能であった。研究期間全体を通じて、天然物合成における反応機構解析に関する論文やDFT計算に基づく新規天然物の構造推定に関する論文を複数報告した。特に反応機構解析では、これまで十分に着目されてこなかった、遷移状態における配座多様性に関する議論を展開できた。また最近、ACCeLによる反応性予測プログラムを反応基質設計に利用することで、天然物の全合成を達成した。

自由記述の分野

有機合成化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

天然物などの複雑な構造を有する有機化合物はしばしば強力な生物活性を有しており、医薬品リードなどとして興味が持たれる。一方で、その化学合成に要する手間や時間は分子構造が複雑になるに従い急激に増大する。この原因の多くは合成の計画段階では予測できなかった反応性に見舞われ、合成のやり直し等が必要となるためである。本研究では複雑分子を計算解析する際に重要となる分子の立体配座多様性に着目し、その計算解析処理を効率化するプログラムライブラリACCeLを開発した。そして、ACCeLを実際の反応機構解析や未知の分子構造の解析研究に展開した。