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本研究では、酸化物表面に固定化された新規活性構造の構築とともに、その表面におけるMolecular Imprintingを組み合わせ、固定化法による極限にまで高めた均質で高活性な表面構造の構築と、目的の形状を持つ配位子をテンプレートとするMolecular Imprinting法を融合させた新たな設計アプローチを確立した。また、これまで不均一系触媒が最も苦手としてきた不斉合成反応への展開を狙い、表面を媒体とした新規の不斉反応空間の設計法を提案し、均一系錯体触媒を超える高い不斉選択能を持つ不均一系不斉触媒システムを設計した。新規に設計した表面活性構造は、ミリ秒の時間分解能を持つ時間分解DXAFS法により、表面触媒反応にかかる構造ダイナミクスをその場観察することで反応制御の原理を明らかにし、新規触媒開発にフィードバックした。
表面固定化を基にした触媒設計には、ヒドロアミネーション活性固定化Pd単核錯体、サンドイッチ構造を持つ表面固定化金属イオン液体、シリカ表面でのMolecular Imprinting Rh錯体、ゼオライト担持N内包型新規レニウムクラスター触媒を調製し、それぞれの表面活性構造の詳細を解明し、触媒反応と活性構造の相関を明らかにすることに成功した。不均一系不斉触媒の設計では、アキラルな表面修飾剤で不斉Cu-BOX錯体を固定化したシリカ表面を修飾すると触媒反応の不斉選択性が著しく増加すること(アキラルな表面修飾剤によるキラル増幅)、Vシッフ塩基錯体のシリカ表面での不斉自己組織化を見出し、これらの手法が表面を媒体とした新しい不斉活性構造の構築につながることを提案した。

【研究分担者】
佐々木岳彦	東京大学	大学院・新領域創成科学研究科	助教授	(Kakenデータベース)
唯美津木	東京大学	大学院・理学系研究科	助手	(Kakenデータベース)