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本研究では、計算研究を主体として国内外の実験研究と密に連携することによって、触媒/基質間に働く複雑な相互作用ネットワークの体系的な理解を深化させ、分子合成オンデマンドの要請に応え得る分子性触媒の先鋭化やハイブリット化を指向した合理的かつ精緻な触媒設計指針を確立することを目的としている。具体的には、（１）GRRM/AFIR法を用いて反応系に潜在する多様な遷移状態や相互作用ネットワークを網羅探索し、（２）エネルギー的に安定で重要な遷移状態について反応制御に関わる核心的要素を精査することで、異種相互作用の協働によるハイブリッド型反応制御を解明する。本年度は主に（２）について検討を行い、二官能性スルフィド触媒による不斉ブルモラクトン化反応、ハロゲン結合供与型ヨウ素触媒による2-アルケニルインドールの[4+2]環化付加反応、キラルリン酸触媒によるアズラクトンとビニルエーテルのアルドール型反応における異種相互作用の協働作用について検討した。いずれの場合も、水素結合－ハロゲン結合、ハロゲン結合ーNH/π相互作用、水素結合－π/π相互作用といった複数の相互作用が協働することで、高度な立体制御を達成していることを見出した。また、昨年度から継続する領域内班員との共同研究として、銅カルベン錯体とイミンの反応、アリールホスフィンやアリールスルフィドの位置選択的CHボリル化反応について理論的検討を行い、それらの反応機構や選択性について解明した。
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