Hokkaido University

Institute for Chemical Reaction Design and Discovery

研究概要

医薬品や有機電子材料など、我々の身の回りにある多くの化学物質は触媒を用いて合成されています。新たな触媒の発見は、合成の効率化や未知の分子の発見を通じて我々の生活を豊かにします。従来、有用な触媒の発見は、化学者の知識と経験をもとに何百回と実験を繰り返すことで達成されてきました。このようなトライアンドエラーに基づく方法論では、触媒開発に時間や労力を必要とするうえ、限りある資源を浪費してしまいます。我々の研究では、量子化学計算を基軸にコンピュータ上での触媒設計を実現します。バーチャル配位子法という独自に開発した計算手法を用いて、目的の反応を進行させうる触媒を効率的に探索します。

代表的な研究成果

• Virtual Ligand Strategy in Transition Metal Catalysis Toward Highly Efficient Elucidation of Reaction Mechanisms and Computational Catalyst Design
  Matsuoka, W.; Harabuchi, Y.; Maeda, S. ACS Catal., 2023, 13, 5697–5711.
  DOI: 10.1021/acscatal.3c00576
• π-Extended Rubrenes via Dearomative Annulative π-Extension Reaction
  Matsuoka, W.; Kawahara, K. P.; Ito, H.; Sarlah, D.; Itami, K. J. Am. Chem. Soc., 2023, 145, 658–666.
  DOI: 10.1021/jacs.2c11338
• Highly Chemoselective Ligands for Suzuki–Miyaura Cross-Coupling Reaction based on Virtual Ligand-Assisted Screening
  Matsuoka, W.; Harabuchi, Y.; Nagata, Y.; Maeda, S. Org. Biomol. Chem., 2023, 21, 3132–3142.
  DOI: 10.1039/d3ob00398a
• Virtual Ligand-Assisted Screening Strategy to Discover Enabling Ligands for Transition Metal Catalysis
  Matsuoka, W.; Harabuchi, Y.; Maeda, S. ACS Catal., 2022, 12, 3752–3766.
  DOI: 10.1021/acscatal.2c00267
• Diversity-Oriented Synthesis of Nanographenes Enabled by Dearomative Annulative π-Extension
  Matsuoka, W.; Ito, H.; Sarlah, D.; Itami, K. Nat. Commun., 2021, 12, 3940.
  DOI: 10.1038/s41467-021-24261-y