2024/04/23 更新

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タヤマ エイジ
田山 英治
TAYAMA Eiji
所属
教育研究院 自然科学系 数理物質科学系列 准教授
自然科学研究科 数理物質科学専攻 准教授
理学部 理学科 准教授
職名
准教授
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外部リンク

学位

  • 理学博士「化学」 ( 2002年3月   北海道大学 )

  • 理学修士「化学」 ( 1999年3月   北海道大学 )

研究キーワード

  • イリド

  • カルバニオン

  • 四級アンモニウム塩

  • 転位

  • 脱離

研究分野

  • ナノテク・材料 / 構造有機化学、物理有機化学  / 有機合成化学

  • ライフサイエンス / 生物有機化学  / 有機合成化学

経歴(researchmap)

  • 新潟大学理学部   准教授

    2008年8月 - 現在

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  • 新潟大学大学院自然科学研究科   助手・助教

    2003年10月 - 2008年7月

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経歴

  • 新潟大学   理学部 理学科   准教授

    2017年4月 - 現在

  • 新潟大学   自然科学研究科 数理物質科学専攻   准教授

    2010年4月 - 現在

  • 新潟大学   自然科学研究科 数理物質科学専攻   准教授

    2010年4月 - 現在

  • 新潟大学   有機物質化学   准教授

    2008年8月 - 2017年3月

  • 新潟大学   自然科学研究科 自然構造科学専攻 物質化学   助教

    2007年4月 - 2008年7月

  • 新潟大学   自然科学研究科 自然構造科学専攻 物質化学   助手

    2004年4月 - 2007年3月

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所属学協会

留学歴

  • トロント大学・化学科(Toronto University),カナダ   博士研究員

    2002年6月 - 2003年9月

 

論文

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受賞

  • 研究企画賞(第一製薬)

    2004年   有機合成化学協会  

    田山 英治

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 非配位性アニオン・キラル四炭素置換ボレートによるカチオン種の不斉認識

    研究課題/領域番号:20K05508

    2020年4月 - 2024年3月

    制度名:科学研究費助成事業

    研究種目:基盤研究(C)

    提供機関:日本学術振興会

    田山 英治

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    配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )

    研究代表者は、第四級アンモニウム塩の光学純度を決定する手法を2019年に発表し、この成果を基盤として2020年度から本研究課題を開始している。キラルビナフチル骨格を有する四炭素置換ボレート陰イオンを合成し、第四級アンモニウム塩に作用させることでジアステレオマー混合物塩を形成させる。そのプロトンNMR分析により第四級アンモニウム塩の光学純度が決定できる。2020年度に得られた結果に基づいた2021年度の実績を以下に示す。
    (1)2020年度の研究成果の論文発表:2020年度の研究成果「キラルテトラアルキニルボレートによるN-キラル第四級アンモニウム塩の不斉認識」は、論文投稿に必要な実験データは95%揃っていたが、この段階で主要分析機器である700MHz NMR(学内共同利用機器)が故障したため全て揃わず、論文投稿と発表が遅れていた。当該機器は2021年度に修理されて使用可能となり、残ったデータ収集により論文発表に至った。
    (2)キラルボレートの新しいリンカー部の発見:(1)で述べたように、2021年度の大半は主要分析機器である700MHz NMR(学内共同利用機器)が使用不可となり、キラルボレートの不斉認識能を評価する環境が不充分であった。汎用の400MHz NMRでも研究を進めることは不可能ではなかったが、非効率と判断した。そこで2021年度はキラルボレートの構造デザイン、特にホウ素原子と結合させるリンカー基の構造について主に検討を行った。これまでのリンカー基の例はPommereningらによるテトラフルオロフェニル基、研究代表者によるプロパルギルエーテル基の二種類のみであり、それぞれ長所と短所があった。リンカー基について各種検討したところ、テトラフルオロフェニルエーテル基が、リンカー基の導入の容易さと、ボレート形成に必要な反応性、の両者を兼ね備えていることを見出した。

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  • キラルカリックスアレーンの創製と不斉包接を利用する光学活性非天然型アミノ酸の合成

    研究課題/領域番号:23750037

    2011年 - 2013年

    制度名:科学研究費助成事業

    研究種目:若手研究(B)

    提供機関:日本学術振興会

    田山 英治

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    配分額:4550000円 ( 直接経費:3500000円 、 間接経費:1050000円 )

    カリックスアレーン骨格を基盤とする光学活性大環状化合物、すなわちキラルカリックスアレーンを合成した。内部空間内に四級アンモニウム塩を包接させてNMR測定を行ったところ、合成したキラルカリックスアレーンが不斉識別能力を有していることが明らかになった。この知見を基に、キラルカリックスアレーンを有機触媒として用いた四級アンモニウム塩の触媒的不斉転位反応を検討した。得られた転位生成物を非天然型アミノ酸へと変換する新たな手法を開発した。

    researchmap

  • 窒素原子の不斉化学研究・構築法開発と合成反応への展開

    研究課題/領域番号:19750029

    2007年 - 2008年

    制度名:科学研究費助成事業

    研究種目:若手研究(B)

    提供機関:日本学術振興会

    田山 英治

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    配分額:3650000円 ( 直接経費:3500000円 、 間接経費:150000円 )

    窒素上に不斉中心を有するラセミ体四級アンモニウム塩に、光学活性ビナフトールを作用させることで1:1複合体形成を行い、これを利用して四級アンモニウム塩の光学分割を行った。続いてStevens及びSommelet-Hauser転位に適用したところ、窒素原子上のキラリティーが炭素原子上に不斉転写され、相当するα-ベンジル、α-アリールアミノ酸誘導体がエナンチオ選択的に得られることがわかった。

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  • 立体選択的脱離反応を機軸とした、効率的炭素-炭素結合形成反応の実現

    研究課題/領域番号:18037021

    2006年

    制度名:科学研究費助成事業

    研究種目:特定領域研究

    提供機関:日本学術振興会

    田山 英治

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    配分額:1700000円 ( 直接経費:1700000円 )

    有機合成化学の社会的重要性の高まりに伴い、炭素-炭素結合を効率的に構築する手法の開発が強く求められている。この目的を満たす反応は、複雑な分子骨格を瞬時に構築でき、かっ「完壁な原子効率」で進行するDiels-Alder反応、シグマトロピー反応、転位反応であることは明らかであり、これらの反応に適用可能な反応活性種を効率よく合成することは炭素-炭素結合形成反応の効率化に結びつく。そこで、更なる合成反応に適用可能である1位に酸素原子を有する活性ジエン類を、1,4-脱離反応を利用して効率的に合成することを試みた。
    容易に合成可能な1,4-ブテンジオール誘導体をエーテル中、ブチルリチウムで処理すると、キレート中間体を経た1,4-脱離反応が進行し、ほぼ単一の立体化学(1Z,3E)を有する1,3-ジエニルエーテルが得られることを見出した。
    本法は基質の1位の酸素原子上、及び4位の炭素原子上に様々な置換基を導入することが可能であり、多彩な活性ジエン類を合成できるという特徴を有している。特に1位の酸素原子上に導入する置換基の種類により、向山アルドール反応に適用可能なジエニルシリルエーテルに限らず、Ferrier反応に適用可能なジエニルアセタールやクライゼン転位反応に適用可能なアリルジエニルエーテルが簡便、かつ高立体選択的に合成でき、更なる合成反応への展開が可能であるという点で本法は優れていることを示した。

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  • 新規不斉触媒骨格の構築を志向したキラル四級窒素合成法の開発

    研究課題/領域番号:17750034

    2005年 - 2006年

    制度名:科学研究費助成事業

    研究種目:若手研究(B)

    提供機関:日本学術振興会

    田山 英治

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    配分額:3700000円 ( 直接経費:3700000円 )

    1,窒素上に不斉中心を有する四級アンモニウム塩の光学分割:一般性の検討
    窒素上の四つの置換基がそれぞれ異なる四級アンモニウム塩、N-allyl-N-benzyl-N-(2-hydroxyethyl)-N-methylammonium bromideを合成し、この基質にエタノール中、0.5等量の光学活性ビナフトールを作用させると光学分割が起こり、高いエナンチオ選択性で窒素原子上に不斉を有する四級アンモニウム塩が得られる、という前年度の研究成果について一般性の検討を行った。その結果、導入する置換基により本法の成否が決まることが分かり、如何なる置換基を導入すれば光学分割に望ましいかの知見を得た。また、四級アンモニウム塩のカウンターアニオンとして数種検討したところ、bromide塩よりもchloride塩の方が効率よく光学分割が起こる傾向が見られた。
    2,N-キラル四級アンモニウム塩の絶対配置の決定
    光学分割した窒素上に不斉中心を有する四級アンモニウム塩の絶対配置は、X線結晶構造解析を行うことで決定に成功した。具体的には、四級アンモニウム塩であるN-allyl-N-benzyl-N-(2-hydroxyethyl)-N-methylammonium bromideに光学活性ビナフトールを作用させることで得られる1:1複合体は、エタノール中で再結晶を行うことでX線結晶構造解析に望ましい単結晶として得られることがわかった。これをX線結晶構造解析したところ、(R)体の光学活性ビナフトールを光学分割剤として用いた場合には、窒素原子上の絶対配置が(S)である四級アンモニウム塩(S)-N-allyl-N-benzyl-N-(2-hydroxyethyl)-N-methylammonium bromideが得られることがわかった。

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担当経験のある授業科目

  • 先端科学技術総論

    2023年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 理学基礎演習

    2022年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 統合化学入門

    2022年
    機関名:新潟大学

  • 有機合成方法論I

    2022年
    機関名:新潟大学

  • コミュニケーション演習

    2022年
    機関名:新潟大学

  • 科学技術英語

    2022年
    機関名:新潟大学

  • 化学コロキウム

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 課題研究

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 化学特論II

    2021年
    機関名:新潟大学

  • 課題研究 a

    2020年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 課題研究 b

    2020年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 有機化学Ⅲ

    2017年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 化学基礎実習a

    2017年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 自然科学基礎実験

    2017年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 化学基礎実習b

    2017年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 専門力アクティブ・ラーニング

    2017年
    -
    2021年
    機関名:新潟大学

  • 理学スタディ・スキルズ

    2017年
    -
    2020年
    機関名:新潟大学

  • 課題研究

    2017年
    -
    2019年
    機関名:新潟大学

  • 自然科学総論Ⅰ

    2014年
    機関名:新潟大学

  • Basic Chemistry Ⅱ

    2013年
    機関名:新潟大学

  • 科学技術英語

    2012年
    -
    2022年
    機関名:新潟大学

  • コミュニケーション演習

    2012年
    -
    2022年
    機関名:新潟大学

  • 大型機器分析技術

    2012年
    機関名:新潟大学

  • 有機化学III

    2010年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • グリーンケミストリー概説

    2010年
    -
    2013年
    機関名:新潟大学

  • 不斉有機合成論

    2009年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 有機化学演習

    2009年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 有機化学実験

    2009年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 数理物質科学演習Ⅰ(化学)

    2009年
    -
    2020年
    機関名:新潟大学

  • 有機合成方法論Ⅰ

    2009年
    -
    2020年
    機関名:新潟大学

  • スタディ・スキルズ(化学学習法)

    2009年
    -
    2020年
    機関名:新潟大学

  • 数理物質科学特定研究ⅡA(化学)

    2009年
    -
    2020年
    機関名:新潟大学

  • 課題研究(化学科)

    2009年
    -
    2020年
    機関名:新潟大学

  • 数理物質科学特定研究ⅡB(化学)

    2009年
    -
    2020年
    機関名:新潟大学

  • 数理物質科学特定研究Ⅰ(化学)

    2009年
    -
    2020年
    機関名:新潟大学

  • 反応有機化学

    2008年
    -
    2013年
    機関名:新潟大学

  • 化学実験I

    2007年
    -
    2008年
    機関名:新潟大学

  • 安全教育

    2007年
    -
    2008年
    機関名:新潟大学

  • 化学実験

    2004年
    -
    2020年
    機関名:新潟大学

  • 化学コロキュウム

    2003年
    -
    2020年
    機関名:新潟大学

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