2025年10月22日
ポイント
●光励起パラジウム触媒反応においてポテンシャル交差点を計算し、反応設計に応用。
●Virtual Ligand-Assisted Screening（VLAS）法を用いることで、効率的に最適配位子を探索。
●アルキルケトン由来のケチルラジカルを利用し、分子間及び分子内カップリング反応を実現。
概要
北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）の田中耕作三世特任助教、美多 剛教授、松岡 和特任准教授、WPI-ICReDD及び同大学大学院理学研究院の前田 理教授らの研究グループは、量子化学計算による機構解析と実験検証を組み合わせることで、これまで困難とされてきたアルキルケトンの一電子還元反応を基盤とする新しい触媒反応の開発に成功しました。
本研究では、光励起パラジウム触媒において問題となる「逆電子移動（BET）」を抑制できる最適な配位子を、膨大な候補の中から、計算化学手法「Virtual Ligand-Assisted Screening（VLAS）法」を用いて理論的に予測し、有望な配位子構造に絞り込むことで、最適配位子を効率的に発見しました。これにより、アルキルケトンからケチルラジカルを効率的に生成し、オレフィンとの分子内、並びに分子間カップリング反応を実現しました。
本研究成果は、2025年10月20日（月）公開のJournal of the American Chemical Society 誌（オープンアクセス）にオンライン掲載されました。
論文名：Virtual-Ligand-Assisted Screening for the Generation of Ketyl Radicals from Alkyl Ketones via Photoexcited Palladium Catalysis（光励起パラジウム触媒を用いたアルキルケトンからのケチルラジカル生成のための仮想リガンド支援スクリーニング）
URL：https://doi.org/10.1021/jacs.5c13115
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VLAS法を活用した光励起パラジウム触媒を用いたアルキルケトンからのケチルラジカル生成
