分子をぶっ壊す

 分子をつくる以上、結合の切断と形成は表裏一体です。自在な分子構築を達成するためは望みの結合を切断することからはじまります。安定な炭素—炭素結合の切断に伴う新しい分子結合形成を目指し、それらを促進する新しい触媒開発を行います。

 

現在の研究例(着手中)

結合切断反応が拓く革新的分子合成技術の開発

次世代の科学・技術を担う新たな機能と物性の要である化学において、合成化学は常に最重要分野の一角を占めています。物質科学の根幹を支えてきた精密有機合成の学術的および社会的な貢献度は極めて高いが、未だ「自在な分子切断・連結による機能性分子の創成」という究極のものづくりには程遠いのが現状です。有機合成化学は熟練した合成化学者のためのみならず、誰もが利用できる「技術」でなくてはならないと考えています。一連の化学反応を「技術」へ引き上げるために、あらゆる分子を自在に切断し、炭素骨格や官能基へとつなぐ新触媒開発に着手したい。

その夢の実現のため、申請者は、官能基化を伴わず直接分子を結合できる、炭素—水素結合直接変換反応に焦点を絞り、独自の標的指向の触媒開発により本分野の発展に寄与してきました。現在では、多数の化学者が数多の優れた炭素—水素結合変換反応を開発しており、分野は飽和しつつあります。すなわち、分子結合化学の観点では、化学者は自在な結合形成の第一歩を踏み出したと言っても過言ではない。そこで、次なる研究の焦点は、分子切断化学であると考えた。協奏的な分子切断と結合形成をバランスよく開発することで革新的な分子合成技術を提供できることを信じている。これが本研究の着想に至った経緯です。

有機化合物の炭素—炭素結合を切断し、有用物質に変換できれば、自在なものづくりへの第一歩が拓けます。すなわち炭素—炭素活性化反応を行うことで革新的分子合成技術を開発することを目的としています。既に、当該分野の先駆的な研究成果は多数報告されているものの、特殊な基質を利用しなければならず、合成化学に真に有用な変換反応にはさらなる飛躍を必要としています。

本研究では、これまでの知識と経験を基として、明確に標的を定め、分子触媒により分子切断化学の革新を促します。標的となる結合は、ユビキタス官能基、sp3炭素—炭素結合、そして、強固なsp2-sp2炭素—炭素切断反応です。また、その反応を鍵とした有用化合物合成に着手します。

 

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