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含窒素分子の反応化学

村上研究室では遷移金属触媒や光触媒を用いた反応化学を基軸とし、含窒素分子の構築及び修飾をテーマに研究を行っている。含窒素分子の中でも特に、複数の窒素原子を有する“ポリアミン”やカチオン性を有する“アンモニウム塩”といった、未だ反応化学の進展が遅れている分子群を対象とし新たな分子合成を目指す。また、ここで得られた新規含窒素化合物群の機能を追求することで、新たな生物活性分子の創出を目指す。

ポリアミン類の合成及び変換

ポリアミンは窒素官能基を複数有する分子であり、数多くの生命現象に関与する生理活性分子である。本研究では複数の窒素反応点を見分けて、精密に制御しながらポリアミン誘導体を合成し、新たな生物活性を見つけ出すことを目的とする。これらの達成に向けて、ポリアミン骨格構築とポリアミン修飾のテーマに着目して研究していく。具体的には遷移金属触媒、光触媒、モジュラー合成を駆使して新たな反応を開発する。

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アンモニウム化合物の誘導化

アンモニウム骨格は窒素原子上がカチオン性を帯びており、その特異な物性から生物活性分子や界面活性剤、有機分子触媒など多くの重要分子に組み込まれている。しかし、現状アンモニウム化合物の合成法は限られたものしか存在しておらず、アンモニウム骨格のもつポテンシャルを引き出しきれていない。本研究室ではこの問題をアンモニウム骨格の自在変換法の確立により解決し、アンモニウム分子が拓く新たな科学を追求する。

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新規生物活性分子の創出

窒素原子は生物活性分子に普遍的に存在し、その塩基性、配位性、そして電気陰性の性質によって、数多くの機能の源となっている。2020年に独立するまでは芳香族アミンに着目して研究を行なってきた。独立後は芳香環アミンの化学から離れ、脂肪族アミンに着目して研究を進めていく。特に触媒化学を用いる新合成反応開発に注力し、新たな構造のアミン合成とその機能発見を目指して研究を行う。

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