収率0から新たな反応の開拓に成功しました![理化学研究所&金子研の共同研究論文]

 

理化学研究所と金子研における共同研究の成果の論文が Journal of Chemical Information and Modeling に掲載されましたので、ご紹介します。タイトルは

 

Catalyst Design and Feature Engineering to Improve Selectivity and Reactivity in Two Simultaneous Cross-Coupling Reactions

 

です。これは共同研究として理化学研究所の方々と一緒に研究した成果であり、修士卒の本島康平さんが修士のときに取り組んだ研究の成果です。

(追記) 表紙絵に選出されました!

多くの産業で触媒が使用されており、高活性触媒の開発が進められています。開発期間の短縮化などが期待されることから、近年、機械学習を用いた高活性触媒の開発が注目を集めています。本研究では、Buchwald-Hartwig Type Cross-Coupling (BHCC) 反応と Suzuki-Miyaura Type Cross-Coupling (SMCC) 反応が協奏的に進行する反応系を対象とします。両クロスカップリング反応は、アリールハライドのハロゲン原子の種類に問わず、生成物は同じであるため、機械学習を用いて両方の生成物の収率を正確に予測するためには、すべての実験条件を考慮した数理モデルを構築する必要があります。BHCC 反応と SMCC 反応は酸化的付加まで反応メカニズムが同じであることから、選択的反応についての論文が報告されています。本研究では、二つのクロスカップリングが同時に起こる反応系において、すべての実験条件を考慮した説明変数 x の確立し、目標収率と新規反応の開発を達成する触媒を設計することを目的とします。確立した x とベイズ最適化を組み合わせて、新規触媒の設計と反応選択性の向上を目指しました。さらに、本研究の触媒設計により、これまで Ni や Pd 触媒以外の触媒では反応しなかった反応系において、Cu、Rh、Pt 触媒を用いた新しい反応の開拓に成功しました。

興味のある方は、ぜひ論文をご覧いただければと思います。

 

以上です。

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