RESEARCH
研究方針
私たちが豊かな生活を送るためには欠かすことのできない医薬品や農薬、化粧品、化学繊維や有機ELといった機能製品の多くは有機分子です。分子変換とは、有機分子を組み上げるために必要な合成化学的手法であり、ものづくりの根幹をなす科学技術です。嶋田研究室では、さまざまな元素の特性を活用した独自の『分子触媒の創製』と『合成試薬の創製』を研究の技術的基盤とし、高い効率性と高い環境調和性を兼ねそろえた、新しい『有機合成反応や有機合成手法の開発』を行うことで、持続可能な社会の実現に貢献することを目指しています。
研究内容
有用な分子変換を実現するための『分子触媒の創製』
原理的に１分子の触媒から無限の生成物を生み出すことができる触媒反応は効率性の観点から最も理想的な分子変換法です。また、触媒反応は、資源やエネルギーを最大限有効活用することができるため、環境調和性に優れた方法論と言えます。私たちの研究グループでは、これまでにペプチドや糖鎖などの生体有機分子を合成するために有効な分子触媒の開発に取り組んできました。そして、アルコールやカルボン酸と反応することで、脱水を伴う可逆的な共有結合を形成する有機ボロン酸誘導体の特性を活用した有機ホウ素触媒の開発に成功しています。今後も有用な分子変換の実現を志向した、独自性の高い分子触媒の開発を目指します。
有用な分子変換を実現するための『合成試薬の創製』
私たちの研究グループでは、有用な分子変換を実現するための試薬の開発にも取り組んでいます。有機合成化学の発展により、高い立体選択性と高い位置選択性を実現する分子変換が数多く開発されている現代においても、依然として複雑な有機化合物を化学合成する際には、望みとしない副反応を抑制するために、不要な官能基を保護する必要があるのが現状です。私たちの研究グループでは、これまでに穏和な反応条件で容易に着脱可能な保護基の開発に取り組んできました。そして、構造修飾を施したボロン酸が対応するボロン酸エステルの安定性を向上するという特性を活用したジオールのための保護試薬の開発に成功しています。今後も有用な分子変換の実現を志向した、独自性の高い合成試薬の開発を目指します。
開発した有用分子変換の合成化学的応用
私たちのグループでは、独自に開発した分子触媒や合成試薬の合成化学的有用性の実証を目的として、有用分子の化学合成に関する応用研究を積極的に行っています。これまでに、触媒的脱水縮合アミド化反応を利用した医薬品合成や生物活性アシロイン天然物の合成、触媒による糖質の位置選択的アシル化を利用した天然物合成、ジオールの保護試薬を有効に利用した硫酸化糖脂質の全合成を達成しています。いずれも、従来法と比較して、より効率的で環境調和性に優れた化学合成法の確立に成功しています。今後も自分たちで開発した分子変換を応用することで、実用性の高い有機合成プロセスの確立を目指します。
