[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. 化学者のためのエレクトロニクス講座~有機半導体編
  2. 化学系必見!お土産・グッズ・アイテム特集
  3. ホウ素と窒素で何を運ぶ?
  4. クリスマス化学史 元素記号Hの発見
  5. アルメニア初の化学系国際学会に行ってきた!①
  6. SciFinder Future Leaders in Chem…
  7. 仙台の高校生だって負けてません!
  8. 【書籍】アリエナイ化学実験の世界へ―『Mad Science―炎…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 東京大学理学部 化学教室
  2. 米陸軍に化学薬品検出スプレーを納入へ
  3. Wen-Jing Xiao
  4. 第143回―「単分子エレクトロニクスと化学センサーの研究」Nongjian (NJ) Tao 教授
  5. 新世代鎮痛剤の販売継続を 米政府諮問委が勧告
  6. フリーラジカルの祖は一体誰か?
  7. おまえら英語よりもタイピングやろうぜ ~初級編~
  8. デヴィッド・ミルステイン David Milstein
  9. 女性化学賞と私の歩み【世界化学年 女性化学賞受賞 特別イベント】
  10. シャレット不斉シクロプロパン化 Charette Asymmetric Cyclopropanation

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2019年11月
« 10月   12月 »
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  

注目情報

注目情報

最新記事

がん治療用の放射性物質、国内で10年ぶり製造へ…輸入頼みから脱却

政府は、がんの治療や臓器の検査をする医療用の放射性物質の国内製造を近く再開する。およそ10年ぶりとな…

三洋化成の新分野への挑戦

三洋化成と長瀬産業は、AI 技術を応用した人工嗅覚で匂いを識別する「匂いセンサー」について共同で事業…

ケムステSlack、開設二周年!

Chem-Stationが立ち上げた化学系オープンコミュニティ、ケムステSlackを開設して早くも二…

過酸がC–H結合を切ってメチル基を提供する

光増感剤とニッケル触媒を用いたC(sp3)–Hメチル化が開発された。合成終盤でのメチル化に威力を発揮…

化学の祭典!国際化学オリンピック ”53rd IChO 2021 Japan” 開幕!

2021年7月「オリンピック/パラリンピック 東京2020大会」も無観客ではあるものの無事開幕されま…

O-脱メチル化・脱アルキル化剤 基礎編

メトキシ基→ヒドロキシ基への変換、割と苦戦しますよね。保護基と呼ぶには利便性が数歩足…

マイクロ波化学のカーボンニュートラルや循環型社会におけるアプリケーションや事業状況

当社のマイクロ波プラットフォーム技術および工業化知見を活用し、アクリル樹脂の分解に必要なエネルギーを…

NMRデータ処理にもサブスクの波? 新たなNMRデータ処理ソフトウェアが登場

NMRメーカーである日本電子のイギリス法人、JEOL UKが6月、WindowsとmacOSの両方で…

芳香環交換反応を利用したスルフィド合成法の開発: 悪臭問題に解決策

第 326回のスポットライトリサーチは、早稲田大学理工学術院 山口潤一郎研究室 …

ゼナン・バオ Zhenan Bao

ゼナン(Zhenan Bao, 1970年xx月xx日-)は、アメリカの有機材料科学者、カーボンナノ…

Chem-Station Twitter

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP