[スポンサーリンク]

スポットライトリサーチ

TQ: TriQuinoline

[スポンサーリンク]

第228回のスポットライトリサーチは、足立 慎弥さんにお願い致しました。

シンプルながらこれまで合成困難だった分子が思いもよらない性質を示し、世界を変えるきっかけを作る―そういったストーリーは、合成化学者であればだれしも一度は夢見るものでしょう。足立さんが微生物化学研究所(柴﨑研究室)所属時に合成研究に取り組んだ「トリキノリン」分子は、そんな可能性を感じさせてくれるものの一つに思います。この成果はNature Communications誌 原著論文として公開されています。One-wordタイトルの論文を出すことは筆者としても一つの憧れでしたので、その点でも羨ましく思います。

“TriQuinoline”
Adachi, S.; Shibasaki, M.; Kumagai, N. Nat. Commun. 2019, 10, 3820. doi:10.1038/s41467-019-11818-1

研究を現場で指揮された熊谷直哉 主席研究員から、足立さんについての人物評を下記のとおり頂いています。現在、足立さんは星薬科大学の助教として新たなアカデミックキャリアを歩んでおられます。今後ますますのご活躍を祈念いたします。

足立くんには、自分にとっても未知でどうなるかわからない仕事ばかりをお願いしてしまいましたね…。優しすぎるからだよ..。その全てを最後には形にしてくるのは、鋭い観察眼がハードワークで掛け算されていたからでしょう。この仕事も前の仕事も、普通の人だったら速攻で戦略的撤退を決め込むところなので、困難な仕事を遂行するのに必要な素養を全て持っている人だと思います。単純に、心の底から、手放したくない人です..。

Q1. 今回論文として公表されたのはどんな研究ですか?簡単にご説明ください。

キノリン3分子が2位と8位でhead-to-tailに連結した環状化合物であるTriQuinoline分子についての研究です。今まで誰も合成していなかったのかと驚くほどシンプルですが、誰もが興味をもつような構造だと思います。TriQuinolineは、3つのPyridinic-窒素に囲まれた1原子欠損を有する窒素ドープグラフェンの低分子モデルとみなすことができます。このTriQuinolineを合成し、最終ステップで構造由来と思われる異常反応がありましたので、その反応機構を解明しました。また、この分子の物性解析をおこなったところ、TriQuinolineは、一般的なプロトン捕捉分子を遙かに凌駕する非常に高いプロトン保持能を有しており、コロネンや[12]CPPなどの平面性および環状π化合物と非共有結合性相互作用により会合体を形成することを見出しました。
この研究は、熊谷先生が、これ(TriQuinoline)をつくろうと言われたところから始まりました。熊谷先生は非常に発想力があり、芸術的なセンスをもっておられる方で、TriQuinolineに対するいろいろな思い入れがあり、私は、それを実現するための部分を主に担当しました。

Q2. 本研究テーマについて、自分なりに工夫したところ、思い入れがあるところを教えてください。

単にクロスカップリング反応により3つのキノリンを連結する方法ではTriQuinolineを合成することはできませんでした。ひずみが大きすぎるためか最後の閉環反応が全くうまくいきませんでした。その後、リチオ化を経由する閉環反応により、TriQuinolineをわずかであるものの(収率6%)得ることができました。脂溶性と推測されるTriQuinolineは中性でもプロトン化されて水和されるため分液後は水層に局在しており、意外であるとともに厄介な合成反応でした。その後、2つのキノリンを連結した環状イミンを形成後に、3つ目のキノリン骨格を環化付加による骨格補強で構築する方法を思いつき実際に試したところ、きれいに反応が進み良好な収率でTriQuinolineが得られ、感動したのを覚えています。この生成過程において、原料のイミンが還元された環状アミンが中間体として存在することに気づき、それがきっかけで、特異なTriQuinolineの生成機構を実験的に提案することができました。

Q3. 研究テーマの難しかったところはどこですか?またそれをどのように乗り越えましたか?

Q2で述べたTriQuinolineの合成と反応機構の解析が難しく、通常の有機化合物と振る舞いがかなり異なっていて取り扱いも困難なところでした。
TriQuinoline合成後にどうするかも混沌としていて毎日苦しかった記憶があります。物性解析などについては、私はこれまでほとんど経験がなかったので基本の部分でつまずいていたと思います。この問題に関して、熊谷先生が次々と構造化学的に重要なアイデアを提案してくださり、計算化学により解決してくださいました。その時に特に、すごい先生の研究に携わっているのだなと思うとともに非常に勉強になりました。

Q4. 将来は化学とどう関わっていきたいですか?

今回の研究を通じて、自分の伸ばすべき点とダメな点がよく分かったように思います。今後どうなるのか正直なところ分かりませんが、自分ができることを自問自答し、独自の重要な研究を行えるように日々努力するつもりです。

Q5. 最後に、読者の皆さんにメッセージをお願いします。

細かな観察や、実験データから傾向などを詳細に読み取ることが、問題を解決するうえで重要だと、今回の研究に取り組むなかで、再認識させられました。

研究者の略歴

足立 慎弥
所属:星薬科大学 助教
略歴
2010年3月: 京都工芸繊維大学 博士後期課程修了
2010年4月~2012年4月 ノースダコタ州立大学 博士研究員
2012年4月~2015年4月 トロント大学 博士研究員
2015年5月~2019年3月 微生物化学研究所 博士研究員
2019年4月より現職

cosine

cosine

投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。
関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。
素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. 研究室クラウド設立のススメ(導入編)
  2. SDFって何?~化合物の表記法~
  3. ナノ合金の結晶構造制御法の開発に成功 -革新的材料の創製へ-
  4. 鉄錯体による触媒的窒素固定のおはなし-2
  5. 実験でよくある失敗集30選|第2回「有機合成実験テクニック」(リ…
  6. ここまでできる!?「DNA折り紙」の最先端 ③ ~立体を作ろう!…
  7. 光分解性シアニン色素をADCのリンカーに組み込む
  8. アジサイから薬ができる

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. Dead Endを回避せよ!「全合成・極限からの一手」⑦(解答編)
  2. Altmetric Score Top 100をふりかえる ~2018年版~
  3. ボロン酸エステル/ヒドラゾンの協働が実現する強固な細胞Click反応
  4. アミジルラジカルで遠隔位C(sp3)-H結合を切断する
  5. 理化学研究所が新元素発見 名前は「リケニウム」?
  6. 第99回日本化学会年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part III
  7. パクリタキセル(タキソール) paclitaxel(TAXOL)
  8. 日本薬学会第139年会 付設展示会ケムステキャンペーン
  9. ノーベル受賞者、東北大が米から招請
  10. ウィリアム・リプスコム William N. Lipscomb Jr.

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

注目情報

注目情報

最新記事

化学者のためのエレクトロニクス講座~代表的な半導体素子編

このシリーズでは、化学者のためのエレクトロニクス講座では半導体やその配線技術、フォトレジストやOLE…

第121回―「亜鉛勾配を検出する蛍光分子の開発」Lei Zhu教授

第121回の海外化学者インタビューは、Lei Zhu教授です。フロリダ州立大学 化学・生化学科で、亜…

高知市で「化学界の権威」を紹介する展示が開催中

明治から昭和にかけて“化学界の権威”として活躍した高知出身の化学者=近重真澄を紹介する展示が高知市で…

ケムステバーチャルプレミアレクチャーの放送開始決定!

主に最先端化学に関する講演者をテーマ別で招待しオンライン講演を行っていただくケムステバーチャルシンポ…

分子運動を世界最高速ムービーで捉える!

第275回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院理学系研究科化学専攻 博士課程・清水俊樹 さんに…

「未来博士3分間コンペティション2020」の挑戦者を募集

科学技術人材育成のコンソーシアムの構築事業(次世代研究者育成プログラム)「未来を拓く地方協奏プラ…

イグノーベル賞2020が発表 ただし化学賞は無し!

「人々を笑わせ、そして考えさせてくれる業績」に対して贈られるノーベル賞のパロディである「イグノーベル…

電子実験ノートSignals Notebookを紹介します ②

前回に引き続き(間がだいぶ空いてしまいましたが、、、)Signals Notebookの使い…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP