2024/10/09 更新

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オオシマ タカシ
大嶋 孝志
OHSHIMA TAKASHI
所属
薬学研究院 創薬科学部門 教授
薬学研究院 附属産学官連携創薬育薬センター(併任)
薬学部 創薬科学科(併任)
薬学府 創薬科学専攻(併任)
職名
教授
連絡先
メールアドレス
電話番号
0926426650
プロフィール
私たちの研究分野では、人類にとって必要な医薬品などの機能性分子を、地球環境に負荷をかけることなく実用レベルで供給する「環境調和型触媒反応」を開発し、実際に様々な生物活性化合物などの合成を行い、化学・薬学の分野に貢献することを目的に研究を行っています。これらの目的を達成するためには、様々な分野の知識と経験が必要ですが、特に「有機化合物の合成力」と「金属錯体の合成力」を両輪に研究・教育を行っています。また、これらの研究を加速するため、「デジタル有機合成(実験科学と情報科学の異分野融合)」を活用した研究を展開しています。  以下に代表的な研究項目を示します。 1. 触媒による化学選択性の制御  医薬品などの複雑系分子は、酸素、窒素、硫黄などの元素からなる様々な官能基(FG)によって高度に修飾された構造を有しているため、その合成や機能化には官能基の反応性(化学選択性)の制御が極めて重要である。これまで、官能基本来の反応性の差を利用することで、化学選択的な反応が達成されてきた(下図 P1 < P2 の選択性を P1 << P2 に改善)。一方、複数の官能基の本質的な反応性を逆転すること(P1 >> P2 に逆転)は極めて困難であった。我々は、本質的な選択性を触媒的に逆転させる革新反応の開発に取り組み、アミノ基存在化による水酸基選択的な触媒的アシル化反応や、カルボン酸(およびその等価体)の選択的エノール化(反応基質の酸性度1016倍の差の逆転!)などの開発に成功している。現在は、このような画期的な反応の開発を「偶然から必然」にするため、情報科学を用いたシステム構築を行なっています。 2. 天然物の環境調和型合成プロセスの開発  上記で開発した環境調和型触媒反応を駆使することで、必要とされる重要生物活性化合物を、環境に優しい方法で、しかも実用的に合成することが可能となります。これまでにも種々の天然物の効率的合成法を開発することに成功してきました。例えば、脳神経科学の研究で必要なカイニン酸の不斉全合成プロセスの世界最短工程での全合成に成功しました。現在は、フロー合成などの先端技術を駆使して、このような高付加価値化合物を、限られたスペースの中でも実用的に供給するための方法の開発に取り組んでいます。 3. グリーンファルマ創薬研究  アカデミック発の創薬シーズ開発を目的として、抗がん剤や鎮痛薬等の創薬研究を共同研究として行っています。今後、グリーンケミストリーと創薬化学の融合を目指したグリーンファルマ研究、さらに機械学習などの手法を取り入れた「デジタル創薬」をさらに推し進めていきたいと思っています。 上記のようなテーマについて、学部生、学府生と教員合わせて27名(内留学生2名)で研究を進めています。研究とは「無」から「有」を生み出すものであり、これまでの常識のとらわれない自由な発想で研究に取り組んでもらいたいと思っています。
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研究分野

  • ライフサイエンス / 薬系化学、創薬科学

学位

  • 博士(薬学)

経歴

  • 九州大学 大学院薬学研究院 副研究院長 

    2014年4月 - 現在

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  • 九州大学 大学院薬学研究院 教授 

    2010年4月 - 現在

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  • 平成 8年4月〜平成 9年5月 大塚製薬株式会社 平成 9年5月~平成11年3月 米国スクリプス研究所 博士研究員 平成 11年4月~平成11年6月 科学技術振興事業団(CREST) 博士研究員   

    平成 8年4月〜平成 9年5月 大塚製薬株式会社 平成 9年5月~平成11年3月 米国スクリプス研究所 博士研究員 平成 11年4月~平成11年6月 科学技術振興事業団(CREST) 博士研究員

  • 平成11年7月〜平成17年3月 東京大学大学院薬学系研究科 助手 平成17年4月〜平成19年3月 大阪大学大学院基礎工学研究科 助教授 平成19年4月〜平成22年3月 大阪大学大学院基礎工学研究科 准教授 平成22年4月〜 九州大学大学院薬学研究院 教授 令和3年11月〜 九州大学大学院薬学研究院・主幹教授   

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 触媒化学

    研究キーワード: 触媒化学

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ: 有機合成化学

    研究キーワード: 有機合成化学

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ: 創薬化学

    研究キーワード: 創薬化学

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ: グリーンケミストリー

    研究キーワード: グリーンケミストリー

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ: デジタル化による高度精密有機合成の新展開

    研究キーワード: デジタル有機合成、人工知能、機械学習、深層学習

    研究期間: 2020年6月

  • 研究テーマ: 感染症治療薬開発のためのペプチド創薬研究

    研究キーワード: 非天然アミノ酸、COVID-19

    研究期間: 2020年4月

  • 研究テーマ: 新規直接的触媒反応による非天然α-アミノ酸合成

    研究キーワード: α-アミノ酸、触媒

    研究期間: 2018年6月 - 2021年3月

  • 研究テーマ: カルボン酸の触媒的直接α-官能基化反応

    研究キーワード: カルボン酸、ラジカル、触媒

    研究期間: 2018年6月 - 2021年3月

  • 研究テーマ: 官能基標的触媒反応の開発

    研究キーワード: 触媒、化学選択性

    研究期間: 2017年4月 - 2019年6月

  • 研究テーマ: 分子標的抗がん剤の創薬研究

    研究キーワード: 抗がん剤

    研究期間: 2011年3月 - 2013年3月

  • 研究テーマ: アミドの脱アシル化反応の開発

    研究キーワード: アミド交換反応、アンモニウム塩、マイクロ波

    研究期間: 2011年3月 - 2013年3月

  • 研究テーマ: ルイス酸触媒による水酸基選択的直接置換反応の開発

    研究キーワード: 触媒 環境調和 水酸基 直接置換

    研究期間: 2008年4月 - 2011年8月

  • 研究テーマ: 無保護ケチミンに対する触媒的不斉付加反応

    研究キーワード: 触媒 不斉 アルキニル化 ケチミン

    研究期間: 2007年4月 - 2021年3月

  • 研究テーマ: 白金触媒による水酸基の直接置換反応の開発

    研究キーワード: 触媒、環境調和、白金、π-アリル錯体、アリルアミン、原子効率

    研究期間: 2006年4月 - 2013年3月

  • 研究テーマ: 亜鉛四核クラスター触媒による環境調和型アシル化反応の開発

    研究キーワード: 触媒、環境調和、エステル交換反応、金属クラスター, 原子効率、E-ファクター

    研究期間: 2005年4月 - 2013年3月

受賞

  • 長瀬研究振興賞

    2024年4月   公益財団法人 長瀬科学技術振興財団   特殊アミノ酸のケミカルスペース拡張と中分子ペプチド創薬への応用

  • BCSJ Award Article

    2023年5月   Bulletin of the Chemical Society of Japan   On behalf of the Chemical Society of Japan, we certify that your following article has been selected as the BCSJ Award Article of Vol.96, No.5 by the Editorial Board. Article Title: Functional Group Evaluation Kit for Digitalization of Information on the Functional Group Compatibility and Chemoselectivity of Organic Reactions Authors: Natsuki Saito, Anna Nawachi, Yuta Kondo, Jeesoo Choi, Hiroyuki Morimoto,* and Takashi Ohshima* DOI: 10.1246/bcsj.20230047

  • Organic Process Research & Development Highlights from the Literature Awarded for the year of 2020

    2020年6月   アメリカ化学会   A Convenient Preparation Method for Benzophenone Imine Catalyzed by Tetrabutylammonium Fluoride

  • 平成30年度有機合成化学協会企業冠賞(日産化学・有機合成新反応/手法賞)

    2018年12月   有機合成化学協会   官能基標的触媒による化学選択性の触媒制御を基盤とする複雑系分子の直接的変換反応の開発

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    官能基標的触媒による化学選択性の触媒制御を基盤とする複雑系分子の直接的変換反応の開発
    我々が開発した官能基標的触媒本触媒を用いることで、様々な官能基が存在する中、特定の(特に反応性の低い)官能基を触媒によって選択的に活性化することが可能となり、本質的には不必要であるものの従来汎用されてきた、低反応性官能基の活性化基への変換反応や、官能基の保護・脱保護の工程などを用いない直接的な変換反応を実現することが可能となった。

  • Asian Core Program/Advanced Research Network Lectureship Award (China)

    2018年11月   The 13th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia(ICCEOCA-13)   Catalytic Chemoselective Cross-Enolate Coupling Reaction via a Transient Homocoupling Dimer

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論文

  • Evaluation of functional group compatibility and development of reaction-accelerating additives in ammonium salt-accelerated hydrazinolysis of amides 査読 国際誌

    Choi J., Nawachi A., Saito N., Morimoto H., Ohshima T.

    Front. Chem   12   1378746   2024年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Development of Novel Catalytic Direct Syntheses of N-Unsubstituted Ketimines and Their Applications to One-Pot Reactions 査読 国際誌

    Kondo Y., Morimoto H., Ohshima T.

    Synlett   35   379 - 393   2023年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • α,β-Dehydroamino Acid Synthesis through Proline-Catalyzed Aldol Condensation with a Glycine Schiff Base 査読 国際誌

    Sawamura J., Ieiri D., Yazaki R., Ohshima T.

    Precis. Chem   2 ( 1 )   14 - 20   2023年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Functional Group Evaluation Kit for Digitalization of Information on the Functional Group Compatibility and Chemoselectivity of Organic Reactions 査読 国際誌

    Saito, N; Nawachi, A; Kondo, Y; Choi, J; Morimoto, H; Ohshima, T

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   96 ( 5 )   465 - 474   2023年5月   ISSN:0009-2673 eISSN:1348-0634

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Bulletin of the Chemical Society of Japan  

    人工知能や機械学習は近年急速に発展し、様々な分野で利用され始めていますが、有機合成化学の分野では未だ発展途上です。近年、既知の情報を元に合成経路を提案するツールが開発・利用され始めましたが、医薬品候補化合物や天然物などの複雑化合物に適用するには未だ不十分です。複雑化合物の合成予測を難しくする要因の一つとして、化合物に複数の異なる官能基(※1)が共存することがあげられます。官能基は反応の結果に大きな影響を与えますが、その影響について信頼性の高いデータベースは存在せず、既存のデータベースに基づく予測の精度低下につながっていました。
    九州⼤学⼤学院薬学研究院の⼤嶋孝志教授、森本浩之講師(当時、現 九州工業大学大学院工学研究院 物質工学研究系 准教授)、齋藤菜月大学院⽣(当時)、縄稚杏奈⼤学院⽣らの研究グループは、官能基の情報を網羅的に収集可能なツールとして「官能基評価キット(FGE kit)」を開発しました。本研究では、医薬品や天然物に見られる官能基をもつ26種類の化合物群を官能基評価キットとして用意し、添加剤として反応に共存させることで、官能基が反応に与える情報を収集しました。得られた情報は、これまで有機合成化学の分野ではほとんど用いられてこなかった統計的手法によって処理し、評価しました。統計的手法を採用したことにより、信頼性の高いデータベースを構築可能となります。

    DOI: 10.1246/bcsj.20230047

    Web of Science

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  • Organocatalytic Direct Enantioselective Hydrophosphonylation of N-Unsubstituted Ketimines for the Synthesis of α-Aminophosphonates. 査読 国際誌

    Yamada, K; Kondo, Y; Kitamura, A; Kadota, T; Morimoto, H; Ohshima, T

    ACS CATALYSIS   13 ( 5 )   3158 - 3163   2023年2月   ISSN:2155-5435 eISSN:2155-5435

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACS Catalysis  

    α-アミノホスホン酸は、α-アミノ酸の生物学的等価体であり、生物活性物質中にも見られる化合物です。また、α-アミノホスホン酸は、リン原子の四面体構造からペプチド加水分解の遷移状態類縁体としても知られており、ペプチド加水分解酵素への耐性を示す有用な合成素子となります。しかし、これまでの光学活性なα-アミノホスホン酸の合成法では、窒素原子があらかじめ保護された原料が必要であり、不要な保護基の着脱が必要となることから、環境調和性の点で改善の余地がありました。
     九州大学大学院薬学研究院の大嶋孝志教授、森本浩之講師、山田昂輝大学院生、近藤優太大学院生らの研究グループは、2021年にノーベル化学賞を受賞した研究として知られている有機分子触媒の1つを用いることで、窒素原子上に保護基を持たない原料に対する反応が効率的に進行することを見出し、不要な廃棄物を出さない光学活性なα-アミノホスホン酸類の直接合成法の開発に世界で初めて成功しました。本手法は、触媒添加量の低減や、合成中間体を単離せずに次の反応に用いる「ワンポット反応」への適用が可能であり、持続可能な開発目標(SDGs)に対応した、より環境調和性に優れた合成を実現しました。

    DOI: 10.1021/acscatal.2c05953

    Web of Science

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書籍等出版物

  • Middle Molecular Strategy (Koichi Fukase, Takayuki Doi (Eds.)) Chapter 16 Development and Integration of New Green Reactions

    @Takashi Ohshima, @Hiroyuki Morimoto, #Tetsuya Kadota(担当:共著)

    Springer  2021年6月 

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    記述言語:英語   著書種別:学術書

    Over the last few decades, the quest for environmentally benign chemical transformations has become an important topic in both industrial and academic research. An integrated synthesis that combines multiple reactions in a single operation in one-pot or a flow system without isolating intermediates has recently drawn much attention as a replacement for conventional step-by-step synthesis. Because in the reaction integration process the reaction mixtures are directly used to the next reaction without purification and the generated co- and by-products may have negative effects on the next reaction, integrating highly atom-economical reactions is quite important. To this end, we developed several highly atom-economical direct catalytic reactions. In this review, we focused on the developments of synthesis and reactions of N-unprotected ketimines and their applications for time integration (one-pot sequential process through N-unprotected ketimine synthesis).

  • Cross-Dehydrogenative Coupling of Carbonyls for Heterocycle Synthesis. In Heterocycles via Cross Dehydrogenative Coupling, Srivastava A., Jana C. K. Eds.; pp. 213–229

    @Yazaki Ryo, @Ohshima Takashi(担当:共著)

    Springer, Singapore  2019年8月 

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    記述言語:英語   著書種別:学術書

    DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-13-9144-6_6

  • Tetranuclear Zinc Cluster-Catalyzed Transesterification, In New Horizons of Process Chemistry, Tomioka K., Shioiri T., Sajiki H. Eds.; pp. 65-87

    @Ohshima Takashi(担当:共著)

    Springer, Singapore  2017年3月 

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    担当ページ:ISBN-13: 978-9811034206   記述言語:英語   著書種別:学術書

  • Comprehensive Chirality (Yamamoto, H. Carreira, E. Eds.) Chapter 4.18 Catalytic Asymmetric 1,2-Alkynylation.

    Ohshima, T.(担当:単著)

    Elsevier  2011年4月 

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    記述言語:英語   著書種別:学術書

  • 化学を学ぶ学生のためのレポート&論文マスターガイド

    今田泰嗣、大嶋孝志、廣瀬敬治(担当:共著)

    化学同人  2010年1月 

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    記述言語:日本語   著書種別:一般書・啓蒙書

    リポジトリ公開URL: http://hdl.handle.net/2324/1001416655

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講演・口頭発表等

  • プロセス研究における「デジタル有機合成」の取り組み 招待

    @大嶋 孝志

    日本プロセス化学会2023ウィンターシンポジウム  2023年12月 

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    開催年月日: 2023年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:東京   国名:日本国  

  • 化学選択性の触媒制御への挑戦そしてデジタル有機合成へ 招待

    @大嶋 孝志

    第37回 若手化学者のための化学道場  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:広島   国名:日本国  

  • α-四置換型非天然α-アミノ酸の新規触媒的合成法の開発と 「デジタル有機合成」 招待

    @大嶋 孝志

    第38回創薬セミナー  2023年7月 

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    開催年月日: 2023年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:山梨   国名:日本国  

  • Catalytic Chemoselectigve α-Functionalization of Carboxylic Acids 招待 国際会議

    @Takashi Ohshima

    14th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium  2023年6月 

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    開催年月日: 2023年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Seoul   国名:大韓民国  

    Ubiquitous carboxylic acids are ideal carbonyl donors for the synthesis of functionalized carboxylic acid derivatives. Enolate generation of carboxylic acids, enediolates, is quite difficult, however, due to the intrinsic low acidity of α-protons. Although catalytic enolization methods of carboxylic acids were recently reported, more than a stoichiometric amount of bases were employed.1 Recently, we developed Fe-catalyzed direct α-oxidation of carboxylic acids via radical process through redox active Lewis acid activation strategy.2 The present catalysis required no external stoichiometric amount of Brønsted base and exhibited wide functional group tolerance. We also developed chemoselective α-deuteration of carboxylic acids under mild conditions, where a ternary catalyst system comprising commonplace K2CO3, Piv2O and DMAP effectively promotes the enolization of an acyl pyridinium species. This method showed wide functional group tolerance including late-stage deuteration of complex molecules, pharmaceuticals and natural products. The process was applied to the synthesis of a deuterated EP3 receptor antagonist, with the deutero analogue showing increased metabolic stability in human microsomes compared to the proto compound. Finally, I will briefly introduce our unique digitization platform "Digitization-driven Transformative Organic Synthesis (Digi-TOS)4," which promotes the fusion of different fields of experimental chemistry and information science for diverse organic synthesis, and comprehensive data collection system for chemoselectivity using a functional group evaluation kit (FGE kit).5

  • Digitalization-driven Transformative Organic Synthesis 招待 国際会議

    @Takashi Ohshima

    7thGratama Workshop  2023年5月 

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    開催年月日: 2023年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:長崎   国名:日本国  

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MISC

  • 中分子ペプチド医薬品の基盤技術としてのα-四置換型アミノ酸合成法の開発

    @大嶋孝志

    月刊ファインケミカル   2022年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 【提言】「デジタル有機合成」による有機合成化学の変革 ――有機合成に破壊的イノベーションを起こす!

    @大嶋孝志

    化学   2022年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 銅触媒によるカルボン酸等価体のα位官能基化反応の開発

    大嶋 孝志

    JETI、2017, Vol. 65 (4)、pp. 31-36.   2017年9月

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    記述言語:日本語  

  • クラスター触媒で酵素に挑む 多核金属クラスター触媒による環境調和型触媒反応の開発

    大嶋孝志

    化学と工業、日本化学会   2009年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • Desymmetrizing Heck Reactions

    Shibasaki, Masakatsu; Ohshima, Takashi

    2009年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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産業財産権

特許権   出願件数: 12件   登録件数: 4件
実用新案権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
意匠権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
商標権   出願件数: 0件   登録件数: 0件

所属学協会

  • 日本薬学会

  • 有機合成化学協会

  • American Chemical Society

  • 日本プロセス化学会

  • 日本化学会

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委員歴

  • 日本薬学会   副会頭   国内

    2024年3月 - 2025年3月   

  • 日本プロセス化学会   理事   国内

    2023年3月 - 2024年3月   

  • 有機合成化学協会   九州山口支部 監事   国内

    2022年3月 - 2024年2月   

  • 日本化学会   環境・安全化学・グリーンケミストリー・サステイナブルテクノロジーディビジョン主査   国内

    2021年4月 - 2023年3月   

  • 日本薬学会   化学系薬学部会役員   国内

    2020年4月 - 2024年3月   

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学術貢献活動

  • 組織委員長 国際学術貢献

    日本薬学会第145年会  ( 福岡県福岡市 ) 2025年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:7,000

  • 組織委員長

    有機金属若手の会夏の学校  ( 佐賀県唐津市 ) 2023年7月 - 2022年7月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:300

  • Organizing Committee Member 国際学術貢献

    34th International Symposium on Chirality (Chirality-2024)  ( Kyoto Japan ) 2023年6月 - 2024年8月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 組織委員 国際学術貢献

    IKCOC-15組織委員会  ( 京都 ) 2023年5月 - 2023年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • Frontiers in Chemistry 国際学術貢献

    2023年1月 - 2024年5月

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    種別:学会・研究会等 

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 特殊アミノ酸のケミカルスペース拡張を基盤とする中分子特殊ペプチド創薬

    2024年4月 - 2029年3月

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    担当区分:研究代表者 

    タンパク質間相互作用(PPI)は重要な創薬標的である。中分子ペプチドは低分子薬と抗体医薬の利点を併せ持ち、またその欠点を克服しうるため、新たなPPI創薬シーズとして大きな注目を集めている。特に、非天然型の特殊アミノ酸を組み込んだ特殊ペプチドは、独自の機能や立体構造を付与できるため、従来のペプチドとは異なる新たな創薬モダリティーとなり得る。本研究は、これまで合成法が未成熟であった特殊アミノ酸(α-四置換アミノ酸、α,β-連続四置換アミノ酸、α,β-不飽和アミノ酸、α,β-重水素アミノ酸、そしてβ-官能基化α-四置換アミノ酸)の新規合成法の開発を基盤とし、それらの新規特殊アミノ酸を組み込んだ特殊中分子ペプチド群を網羅的に合成することで、創薬に資する中分子ペプチドのケミカルスペースを大幅に拡張することを目的とする。多種多様な特殊アミノ酸を組み込んだ特殊中分子ペプチドは、情報科学的アプローチを用いて、ペプチドの化学構造と物性値・生物活性値との回帰モデルを構築する。これらの研究を通じて、論理的な中分子ペプチド設計指針を得ることを目指す。

  • 特殊アミノ酸のケミカルスペース拡張を基盤とする中分子特殊ペプチド創薬

    研究課題/領域番号:24H00597  2024年 - 2028年

    日本学術振興会・文部科学省  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    大嶋 孝志

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

    本研究は、タンパク質間相互作用(PPI)を標的とした中分子ペプチド創薬に焦点を当てる。特に、非天然の特殊アミノ酸を使用したペプチドは、新たな創薬アプローチを可能にする。新たに特殊アミノ酸の触媒的な合成法を開発することにより、これまで合成が困難であった特殊アミノ酸を組み込んだペプチド群を開発し、そのケミカルスペースを拡張する。情報科学的手法により、ペプチドの構造と活性の関係を明らかにし、効果的な創薬モダリティーの確立を目指す。

    CiNii Research

  • 研究助成金

    2024年

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    資金種別:寄附金

  • デジタル化による高度精密有機合成の新展開

    2021年9月 - 2026年3月

    九州大学 

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    担当区分:研究代表者 

    有機合成化学は、入手容易かつ安価な有機原料から超付加価値を有する高次複雑系分子を創成する、モノづくりを支える学術基盤である。現在、有機合成化学の分野にもデジタル化という大きな変革の波が押し寄せており、日本の有機合成化学が世界をリードし続けるためには、有機合成に破壊的イノベーションを起こすデジタル有機合成(実験科学と情報科学の異分野融合)の基盤を世界に先んじて構築することが急務である。本研究領域では、有機合成の多様性に対応した独自のデジタル化プラットフォームを構築するため、人工知能(AI)を徹底活用した自動化法(分子構造自動設計、合成経路自動探索、反応条件自動最適化、バッチ→フロー自動変換、自律的自動合成システム)の開発でムダを徹底排除し、革新反応・革新分子創出の超加速化を実現するとともに、自動化法開発の基盤となる、有機化学の機械学習に最適化した本研究領域独自のデータベース(DB)の構築を行う。

  • デジタル化による高度精密有機合成の新展開

    研究課題/領域番号:21A204  2021年9月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    大嶋 孝志

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    資金種別:科研費

    CiNii Research

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教育活動概要

  • 主に学部および大学院の有機化学の授業を担当

担当授業科目

  • 身の回りの化学

    2024年12月 - 2025年2月   冬学期

  • 天然物化学

    2024年12月 - 2025年2月   冬学期

  • 有機反応化学A

    2024年12月 - 2025年2月   冬学期

  • 身の回りの化学

    2024年10月 - 2024年12月   秋学期

  • 有機薬化学Ⅳ

    2024年10月 - 2024年12月   秋学期

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FD参加状況

  • 2023年11月   役割:参加   名称:第2回薬学部局FD講演会「機関間連携」

    主催組織:部局

  • 2023年8月   役割:参加   名称:馬出4部局合同男女共同参画FD講演会

    主催組織:部局

  • 2022年11月   役割:参加   名称:第2回薬学FD講演会(甲斐広文教授、金子周司教授)

    主催組織:部局

  • 2022年4月   役割:参加   名称:合理的配慮に関して

    主催組織:部局

  • 2022年3月   役割:参加   名称:薬学FD講演会(塩野義製薬・木山竜一先生 国立衛生研・諫田泰成部長)

    主催組織:部局

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他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2024年  九州工業大学大学院工学研究院  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

  • 2024年  名古屋大学大学院工学研究科  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

  • 2023年  岡山大学大学院自然科学研究科  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

  • 2022年  東京大学工学系研究科  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:2022年10月24日〜25日

  • 2022年  岡山大学工学部  区分:非常勤講師 

    学期、曜日時限または期間:2023年1月17日〜18日

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その他教育活動及び特記事項

  • 2023年  クラス担任  学部

  • 2022年  クラス担任  学部

  • 2021年  クラス担任  学部

  • 2017年  クラス担任  学部

  • 2016年  クラス担任  学部

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社会貢献・国際連携活動概要

  • ・国内外の研究者との共同研究(国際連携)
    ・国際学会の企画運営(国際連携)
    ・企業との共同研究(産学連携)
    ・国内外の学会での研究成果発表
    ・学会等主催の講習会の講師
    ・公開講座の講師
    高校での出前講義

社会貢献活動

  • Digitalization-driven Transformative Organic Synthesis (Digi-TOS)

    4th Nobel Turing Challenge Initiative Workshop  Nihonbashi Life Science HUB   2024年2月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • プロセス研究における「デジタル有機合成」の取り組み

    日本プロセス化学会 2023ウィンターシンポジウム  タワーホール船堀  2023年12月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

    2021年9月に発足した学術変革領域研究(A)「デジタル有機合成」1)は、有機合成(実験科学)とデータサイエンス(情報科学)の異分野融合2)によって、有機合成に破壊的イノベーションを起こし、デジタル有機合成の基盤を世界に先んじて構築することを目的として活動しています。これまで、領域内では機械学習の勉強会を開催し、また多くの共同研究を推進してきました。領域立ち上げから2年が過ぎ、多くの研究成果を発表することができました1)。特に、プロセス研究において日常的に必要となる反応条件最適化におけるベイズ最適化などの機械学習の利用は広く研究者(学生)に浸透し、実験化学者が日常の研究生活の中で当たり前に活用するようになってきました。今回の講演では、本領域研究発足の背景と領域研究の概要の説明とともに、「デジタル有機合成」で現在行なっている取り組みの中で、プロセス研究に関連が深い内容を中心に紹介したいと思います。プロセス研究における情報科学の活用に、少しでも参考になるような情報を提供できれば幸いです。

  • 創薬研究における「デジタル有機合成」の取り組み

    第40回日本薬学会九州山口支部大会  第一薬科大学薬学部   2023年11月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

    ペプチド創薬は古くから研究されているものの、酵素に対する安定性の低さや細胞膜透過性の低さなどの問題があり、実用化されたペプチド医薬品はごくわずかでした。それに対し近年、N-メチルアミノ酸や D-アミノ酸などの特殊アミノ酸や、環状構造などを有する特殊ペプチドを用いることで、生体内での代謝安定性や細胞膜透過性の問題を克服することが可能となり、数多くの創薬リードの創製につながっています。-四置換型アミノ酸も生体内安定性の向上、脂溶性の増大、配座自由度の制限などの特徴を有し、含有ペプチドの構造と配座解析などの研究が精力的に行われていますが(B: Aibなど)、様々な置換基を有する  -四置換型アミノ酸(C)は網羅的に合成する手法がなく、創薬におけるその利用は限定的でした。
    そこで本講演では、我々が取り組んでいるイオン型(eq. 1)[1] およびラジカル型(eq. 2)[2] の-四置換型非天然アミノ酸(C)、さらに、最近力を入れている、極度の立体効果を有する ,-連続四置換型非天然アミノ酸(D)の合成研究、そしてこれら非天然アミノ酸を組み込んだペプチドの配座安定化効果などを紹介したいと思います。
    また、講演の最後に、有機合成(実験科学)とデータサイエンス(情報科学)の異分野融合によって、有機合成に破壊的イノベーションを起こすことを目的とする、学術変革領域研究(A)「デジタル有機合成」[3] の取り組み、特に化学選択性の網羅的なデータ収集を目的とした「官能基評価キット」[4] を用いた取り組みを紹介ししたいと思います。

  • 化学選択性の触媒制御への挑戦そしてデジタル有機合成へ

    第37回 若手化学者のための化学道場 by 有機合成化学協会中国四国支部  広島市国際青年会館  2023年9月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • α-四置換型非天然α-アミノ酸の新規触媒的合成法の開発と 「デジタル有機合成」

    第38回創薬セミナー  Royal Hotel 八ヶ岳  2023年7月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

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メディア報道

  • 【提言】「デジタル有機合成」による有機合成化学の変革 ――有機合成に破壊的イノベーションを起こす! 新聞・雑誌

    化学  2022年9月

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    【提言】「デジタル有機合成」による有機合成化学の変革 ――有機合成に破壊的イノベーションを起こす!

  • アミン化合物 九大が効率合成 新聞・雑誌

    日刊工業新聞  2017年6月

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    アミン化合物 九大が効率合成

  • アミン類を効率合成 工程数や環境負荷低減 九大が新手法 新聞・雑誌

    化学工業日報  2017年5月

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    アミン類を効率合成 工程数や環境負荷低減 九大が新手法

  • 「九大がエステル合成用の触媒 高活性と高化学選択性を兼備」 エステル合成触媒に関する報道 新聞・雑誌

    化学工業日報(2016年6月27日)  2016年6月

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    「九大がエステル合成用の触媒 高活性と高化学選択性を兼備」 エステル合成触媒に関する報道

  • 「繰り返し使える触媒 九大、エステル合成向け」 エステル合成触媒に関する報道 新聞・雑誌

    化学工業日報(2016年6月3日)  2016年6月

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    「繰り返し使える触媒 九大、エステル合成向け」 エステル合成触媒に関する報道

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外国人研究者等の受け入れ状況

  • Mahidol University

    受入れ期間: 2023年8月 - 2023年10月   (期間):1ヶ月以上

    国籍:タイ王国

    専業主体:外国政府・外国研究機関・国際機関

  • University of Lethbridge

    受入れ期間: 2023年8月   (期間):2週間未満

    国籍:カナダ

    専業主体:学内資金

  • CHULALONGKORN UNIVERSITY

    受入れ期間: 2023年6月 - 2023年8月   (期間):1ヶ月以上

    国籍:タイ王国

    専業主体:外国政府・外国研究機関・国際機関

  • Ontario Tech University

    受入れ期間: 2023年4月   (期間):2週間未満

    国籍:カナダ

    専業主体:学内資金

  • Professor. Jean-Philippe Goddard:University Haute-Alsace/ENSCMu

    受入れ期間: 2022年10月   (期間):2週間未満

    国籍:フランス共和国

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海外渡航歴

  • 2023年12月

    滞在国名1:シンガポール共和国   滞在機関名1:ICCEOCA-16

  • 2023年7月

    滞在国名1:カナダ   滞在機関名1:OMCOS XXI

  • 2023年7月

    滞在国名1:大韓民国   滞在機関名1:AIMECS2023 and the Asian Federation for Medicinal Chemistry (AFMC)

  • 2019年12月

    滞在国名1:台湾   滞在機関名1:ACC 2019 at International Convention Center in Taiwan (Dec.8-12)

  • 2019年12月

    滞在国名1:中華人民共和国   滞在機関名1:Southern University of Science and Technology for ACP lectureship award 2019 (Dec.3-6)

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学内運営に関わる各種委員・役職等

  • 2024年4月 - 2026年3月   研究院 薬学研究院副研究院長(管理運営担当)

  • 2024年4月 - 2026年3月   研究院 附属産学官連携創薬育薬センター長

  • 2024年4月 - 2026年3月   研究院 危険物担当

  • 2024年4月 - 2026年3月   研究院 経理委員会(委員長)

  • 2024年4月 - 2026年3月   研究院 建物管理運用委員会(委員長)

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