茨城大学
理学部
理学科(化学コース)

教授

森 聖治

モリ セイジ
Seiji Mori

その他の所属・職名

  1. フロンティア応用原子科学研究センター

経歴

  1. 日本学術振興会特別研究員(DC2) 1996-1998
  2. 日本学術振興会特別研究員(PD) 1998-2000
  3. アメリカ、Emory大学博士研究員 1998-2000
  4. 茨城大学理学部地球生命環境科学科助手 2000/10-2001/03
  5. 茨城大学理学部地球生命環境科学科助教授 2001/04-2005/03
  6. 茨城大学理学部助教授(学科改組) 2005/04/01-2007/03/31
  7. フィリピン国立ミンダナオ大学イリガン工科校理学部客員教授 2005/07-2005/09
  8. 日本学術振興会特別派遣研究者(ドイツ) 2005/09-現在
  9. アメリカ・エモリー大学エマーソン科学研究センター訪問フェロー 2006/06-2006/07
  10. 茨城大学理学部准教授 2007/04/01-2012/03/31
  11. 茨城大学理学部教授 2012/04/01-現在
  12. 茨城大学理学部化学領域長 2014/04/01-2015/03/31
  13. 茨城大学・学長特別補佐(国際戦略担当) 2015/04/01-2017/03/31

学歴

  1. 東京大学 理学系研究科 化学 博士 1998 修了 Japan
  2. 東京工業大学 大学院理工学研究科 化学 修士 1995 修了
  3. 東京工業大学 理学部 化学科 1993 卒業

学位

  1. 博士(理学) 東京大学
  2. 修士(理学) 東京工業大学

教育・研究活動状況

教育内容
物理化学(熱力学,量子化学),計算化学,有機金属化学および初年次向けの化学実験(マイクロスケール化学実験)
研究内容
1.生理化学物質の生合成反応機構の理論的解明
2.金属の生体における役割に関する分子レベルの解明
3.高立体選択的合成反応における選択性発現のモデル構築

研究分野

  1. 計算化学・理論化学
  2. 有機化学
  3. 無機化学
  4. 生体関連化学

研究キーワード

  1. 金属触媒,鉄,プロスタノイド,シトクロムP450、反応機構,分子軌道法,密度汎関数法,QM/MM法,ドッキングシミュレーション

研究テーマ

  1. プロスタノイド類の生合成反応に関する理論的研究 プロスタノイド類の生合成反応機構について計算化学的手法を用いて検討している。 2006/04-現在
  2. 生体内金属の役割に関する研究 主に,金属化学種と生体分子の間の相互作用について理論的な手法を用い研究している。 2001-現在
  3. 新規有機合成反応の合理的設計 高精度計算化学を用いた光学活性触媒の設計 1995-現在
  4. 有機金属会合体の反応機構解明 世界に先駆けて有機銅ーリチウム会合体の反応機構を解明した。 1995-2006/08

著書

  1. Advances in Medicine and Biology, Volume 15 T.K.Yanai,S.Mori Nova Science Publishers 2011/07 978-1-61122-467-2 Mechanistic Insights into Prostanoid Transformations Catalyzed by Cytochrome P450. Prostacyclin and Thromboxane Biosynthesis
  2. 量子物理化学入門 寺阪利孝,森 聖治 三共出版 2007
  3. 有機化学概説 Paula Y. Bruice著,大船,香月,西郷,富岡監訳 化学同人 2006/09 1,2,3章訳
  4. 第5版 実験化学講座,「計算化学」 森 聖治、中村栄一 丸善 2004
  5. ブルース有機化学(上)第4版 化学同人 2004/10 1,2章分担訳

論文

  1. 研究論文(学術雑誌) 共著 Combined Theoretical and Experimental Studies of Nickel-Catalyzed Cross-Coupling of Methoxyarenes with Arylboronic Esters via C–O Bond Cleavage Martin C. Schwarzer, Ryosuke Konno, Takayuki Hojo, Akimichi Ohtsuki, Keisuke Nakamura, Ayaka Yasutome, Hiroaki Takahashi, Toshiaki Shimasaki, Mamoru Tobisu, Naoto Chatani, and Seiji Mori J. Am. Chem. Soc. American Chemical Society 2017/07/04 10.1021/jacs.7b04279
  2. 研究論文(学術雑誌) 共著 Exploring Full Catalytic Cycle of Rhodium(I)-BINAP Catalyzed Isomerisation of Allylic Amines: A Graph Theoretical Approach of Path Optimisation Takayoshi Yoshimura, Satoshi Maeda,* Tetsuya Taketsugu, Masaya Sawamura, Keiji Morokuma,* Seiji Mori Chemical Science RSC publishing 8/ 6, 4475-4488 2017/04 10.1039/C7SC00401J We explored the reaction mechanism of the cationic rhodium(I)–BINAP complex catalysed isomerisation of allylic amines using the artificial force induced reaction method with the global reaction route mapping strategy, which enabled us to search for various reaction paths without assumption of transition states. The entire reaction network was reproduced in the form of a graph, and reasonable paths were selected from the complicated network using Prim’s algorithm. As a result, a new dissociative reaction mechanism was proposed. Our comprehensive reaction path search provided rationales for the E/Z and S/R selectivities of the stereoselective reaction.
  3. 研究論文(学術雑誌) 共著 Facile Estimation of Catalytic Activity and Selectivities in Copolymerization of Propylene Oxide with Carbon Dioxide Mediated by Metal Complexes with Planar Tetradentate Ligand Takahiro Ohkawara, Kohei Suzuki, Koji Nakano, Seiji Mori, and Kyoko Nozaki J. Am. Chem. Soc. 136/ 30, 10728–10735 2014/07/15 10.1021/ja5046814 Mechanistic studies were conducted to estimate (1) catalytic activity for PPC, (2) PPC/CPC selectivity, and (3) PPC/PPO selectivity for the metal-catalyzed copolymerization of propylene oxide with carbon dioxide [PPC: poly(propylene carbonate); CPC = cyclic propylene carbonate; PPO: poly(propylene oxide)].
  4. 研究論文(学術雑誌) 共著 Theoretical Studies of Rhodium-Catalyzed Borylation of Nitriles through Cleavage of Carbon-Cyano Bonds Hirotaka Kinuta, Hiroaki Takahashi, Mamoru Tobisu, Seiji Mori, and Naoto Chatani Bull. Chem. Soc. Jpn 87/ 6, 655-669 2014/04/07 10.1246/bcsj.20130332 Rhodium(I)-catalyzed borylation of nitriles is investigated theoretically, using the density functional theory method, to clarify the reaction mechanism, including the formation process of the catalytically active species, carbon-carbon bond cleavage, and the effect of an amine additive. The initial step in this reaction is the formation of a borylrhodium(I) species, in which the rhodium center carries a significant negative charge. The most energetically favorable pathway for carbon-carbon bond cleavage involves the insertion of a cyano group into borylrhodium(I) to form an iminoacyl intermediate, followed by extrusion of boryl isocyanide (iminoacyl mechanism). The calculation suggests that DABCO can react with coproduced reactive boron species, such as boryl chloride and boryl isocyanide, to form stable adducts, lowering the energy of the entire reaction system. In addition, the chemoselectivities among C-CN, C-Br, and C-Cl bonds observed in experimental studies are in good agreement with the calculated activation energies required for these bond activation processes.
  5. 研究論文(学術雑誌) 共著 Density Functional Studies on Isomerization of Prostaglandin H2 to Prostacyclin Catalyzed by Cytochrome P450 Tetsuya K. Yanai, Seiji Mori Chem. Eur. J. 15/ 17, 4464-4473 2009/04/20 At the double: DFT studies on the biosynthesis of prostacyclin (PGI2, see scheme) from prostaglandin H2 (PGH2) show two reaction mechanisms through two different oxidation states, an FeIV-porphyrin intermediate and an FeIII-porphyrin pi-cation radical, followed by a proton-coupled electron-transfer process. Reaction mechanisms for the isomerization of prostaglandin H2 to prostacyclin catalyzed by cytochrome P450 are investigated by the unrestricted Becke's three-parameter plus Lee-Yang-Parr density functional level of theory. The results show that the homolytic OO bond cleavage of endoperoxide in prostaglandin H2 is the rate-limiting step and that the isomerization proceeds through proton-coupled electron transfer. We located two reaction pathways through an FeIV-porphyrin intermediate and an FeIII-porphyrin pi-cation radical intermediate.

研究発表

  1. 口頭発表(招待・特別) Theoretical Insights into Molecular Activation Reactions Thai-Japan Symposium in Chemistry 2016/11/15
  2. ポスター発表 Theoretical Study on Ni(0)-Catalyzed Cross-Coupling of Methoxyarenes with Arylboronic Esters via C-O Bond Activation 10th congress on Electronic Structure: Principles and Applications (ESPA2016) 2016/06/28
  3. 口頭発表(招待・特別) Introduction of Quantum Beam Science and Applications to Chemistry and Related Sciences 8th International Kasetsart University Science and Technology Annual Research Symposium (i-KUStars) 2016/06/02
  4. 口頭発表(招待・特別) Theoretical Studies of Molecular Activation Reactions-Mechanistic Insights and Rational Design of Catalysis- APCTCC7 2016/01/25
  5. 口頭発表(招待・特別) Theoretical Studies of Molecular Activation Reactions -Mechanistic Insights and Rational Design of Catalysis- List of Participants for Molecular Design for Advanced Material : Workshop and Conference 2015 2015/11/24

受賞

  1. BCSJ賞 2014/06
  2. Emerson Center Visiting Fellowship Awards, Emory University, Atlanta, GA, USA 2006
  3. 日本化学会若い世代の特別講演会講演者 2001

担当授業科目

  1. 物理化学Ⅱ
  2. 基礎化学Ⅰ
  3. 物理化学演習実験Ⅰ
  4. 量子・計算化学
  5. 自然科学の概観

所属学協会

  1. 日本化学会
  2. アメリカ化学会
  3. 分子科学会 2005-現在
  4. 有機合成化学協会
  5. 日本コンピュータ化学会

委員歴

  1. 水戸市国際交流協会 評議員 2015/06-2017/06/23
  2. 茨城県国際交流協会 評議員 2015/06/01-2017/05