?ジチオカーバメート注1)を构造基盘とした新しい分子性ラジカル触媒注2)を开発
?励起叁重项状态注3)のビラジカル种注4)が硫黄中心ラジカル触媒として机能
?アジリジン（窒素原子を含む3员环骨格）からアミノシクロペンタン（アミノ基を有する炭素5员环骨格）への原子効率の高い変换反応を実现
杏Mapトランスフォーマティブ生命分子研究所（奥笔滨-滨罢产惭※）?大学院工学研究科の大井 貴史 教授、中島 翼 助教、川口 竜寛（博士後期課程学生）、塩田 祐里菜（博士前期課程学生）、花井 悠太郎（工学部学生）らの研究グループは、可視光を吸収して働く光触媒を活用して、適切な構造を持つジチオカーバメートの三重項励起状態を発生させ、相当するビラジカル种が新たな分子性ラジカル触媒として机能することを见出しました。
本触媒を用いることで、窒素原子を含む3员环骨格を持つビニルアジリジンの选択的な変换反応が进行し、生物活性化合物などに広く见られるアミノシクロペンタン（炭素5员环骨格）を効率的に合成することができます。
本研究の成功の键は、分子性触媒として利用されてこなかったジチオカーバメートの构造を工夫して适切な修饰を行い、望まない分解反応を抑制しながら硫黄中心ラジカル触媒としての机能を引き出したことにあります。また、反応机构を明らかにするために详细な実験と计算科学による解析を併用し、励起叁重项状态のビラジカルが支配的な触媒活性种であることを突き止めました。今后、触媒构造のさらなる修饰を行うことで、新反応の开発につながることが期待されます。
本研究成果は、2026年1月30日付米国化学会誌「Journal of the American Chemical Society」オンライン速報版に掲載されました。
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注1) ジチオカーバメート：
チオカルボニル颁=厂构造に窒素原子と硫黄原子が结合した狈颁(=厂)厂构造を持つ化合物群の総称（颁は炭素原子、狈は窒素原子、厂は硫黄原子）。
注2) ラジカル触媒：
ラジカル（不対电子を有する反応性の高い化学种）としての性质を示しながら、分子変换反応を促进?媒介する触媒。
注3) 励起三重項状態：
基底状态の分子が光やエネルギーを吸収することで励起され、一重项励起状态から项间交差を経て生成するエネルギーの高い化学种。
注4) ビラジカル：
同一分子内に二つの平行なスピンを有する化学种。
雑誌名：Journal of the American Chemical Society
論文タイトル：Designer Dithiocarbamates as Radical Covalent Catalysts via Excited-State Triplet Biradicals: Application to Skeletal Reorganization of Vinylaziridines
着者：川口 竜寛、塩田 祐里菜、花井 悠太郎、中島 翼*、大井 貴史* （*は责任着者、下线は本学関係者）
DOI: 10.1021/jacs.5c20284
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杏Mapトランスフォーマティブ生命分子研究所（滨罢产惭）は、2012年に文部科学省の世界トップレベル研究拠点プログラム（奥笔滨）の１つとして採択されました。奥笔滨-滨罢产惭では、精緻にデザインされた机能をもつ分子（化合物）を用いて、これまで明らかにされていなかった生命机能の解明を目指すと共に、化学者と生物学者が隣り合わせになって融合研究を行うミックス?ラボ、ミックス?オフィスで化学と生物学の融合领域研究を展开しています。「ミックス」をキーワードに、人々の思考、生活、行动を剧的に変えるトランスフォーマティブ分子の発见と开発をおこない、社会が直面する环境问题、食料问题、医疗技术の発展といった様々な课题に取り组んでいます。これまで10年间の取り组みが高く评価され、世界トップレベルの极めて高い研究水準と优れた研究环境にある研究拠点「奥笔滨アカデミー」のメンバーに认定されました。
