不斉触媒反応におけるCoMFAの現状
不斉触媒反応におけるCoMFAの現状
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CoMFA在不对称催化反应中的研究现状
DOI：
10.11546/cicsj.35.133
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
山口滋
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Kenji Watanabe;Takashi Niwa;Takamitsu Hosoya;山口滋
光学活性化合物の触媒的不斉合成法の開発・応用は有機化学の一大分野である. 不斉触媒反応開発の問題点として分子設計の困難さがあげられる. エナンチオマーつくりわけのために, 立体選択性を決める反応ステップにおいて, 不斉触媒がつくりだす diastereomeric な遷移状態間のエネルギー差を大きくする必要がある. このエネルギー差のコントロールは困難をきわめる. 不斉触媒反応開発には触媒をはじめ, 用いる分子構造の繊細な調整が必要となる. 現状は文献を調べ既知反応と照らし合わせながら, あたりをつけて網羅的に反応条件をスクリーニングすることで不斉触媒反応開発を行っている. もちろん単純なスクリーニングだけではなく量子化学計算といった計算化学的手法も不斉触媒反応開発に活用されている. これに加えて不斉触媒反応開発を格段に効率化する手段になると筆者が期待するのは, データ科学にもとづいたアプローチである. 過去の実験データから反応における重要な情報を機械学習・統計的手法により定量的に抽出し, エナンチオ選択性予測のためのモデルを構築, 効率的かつ確実に反応設計を行おうというものである. その数少ない成功例として Sigman らによる不斉触媒反応における線形自由エネルギー関係の拡張があげられる. Taft-Charton パラメータを記述子として用いた不斉触媒反応の単回帰分析 [1] を足がかりに, 多岐にわたる記述子を検討し, 不斉触媒反応のみならずさまざまな触媒反応の線形回帰分析を行うことに成功している. それら研究については Sigman らの Account を参照されたい [2]. 筆者は不斉触媒反応の CoMFA (Comparative Molecular Field Analysis; 比較分子場解析) に注目し研究を行っている. CoMFA を使えば不斉触媒構造のどこが立体選択性に重要か可視化できる. 反応に関する知見が簡単に得られる. 分子設計に役立つはずである. 第 4 回若手の会および第 39 回ケモインフォマティクス討論会では CoMFA の改良に関する筆者の研究について発表した [3]. それら研究は論文未発表であるので, 本稿では不斉触媒反応の CoMFA について過去の文献を紹介する.