Molecule

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新しい機能をもつホウ素分子

当研究室では、創薬やケミカルバイオロジーに貢献する新しい機能をもつ有機ホウ素化合物の創製を目指している。環状ホウ素化合物とジオールの相互作用に関する量子化学計算に基づき、脂肪族オキサボロールを合理的に設計した。そして、分子骨格に不斉炭素を導入したキラルな脂肪族オキサボロールが、その不斉環境に応じて糖を選択的に認識できることを見出した。

近年、可視光を利用した光酸化還元触媒による化学反応が盛んに研究されている。光酸化還元触媒反応は、一電子移動による有機ラジカル種の発生を経由するため、嵩高いsp3炭素の導入や高い化学選択性を実現できる。しかし、光触媒としてIrやRuなどの高価な遷移金属錯体触媒を用いる必要がある。また、複数の電子移動あるいはエネルギー移動を伴うため、反応設計において、これら触媒自身の酸化還元過程も考慮しなければならない。このような背景から、光酸化還元触媒を必要としない有機ラジカル種の発生・制御は、これらの問題を解決しうる、より直截的な手法といえる。たとえば、反応基質同士の静電的相互作用に基づいた電荷移動錯体の形成は、一電子移動を可能とし、有機ラジカル種の発生を実現する。しかし、この手法では、電荷移動錯体の形成が必要不可欠であるため、利用できる反応基質に制限がある。ごく最近、より簡便かつ直截的な手法として、反応基質の直接光励起による有機ラジカル種の発生法が報告されている。しかし、反応基質の光物性から、直接励起に強力な光源が必要である上に、嵩高い第三級アルキルラジカルや不安定なメチルラジカルの発生は困難であった。我々は、独自に設計した有機ホウ素アート錯体に対して可視光を照射することで、第三級アルキルラジカルやメチルラジカルを含む種々のアルキルラジカルが生じることを見出した。さらに、有機ホウ素アート錯体の光励起を活用することで、多様なラジカル反応の開発に繋げた。