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MITSUNUMA Harunobu
Graduate School of Science / Division of Chemistry
Associate Professor

Researcher basic information

■ Research Keyword
  • 医薬化学
  • 光化学
  • 触媒化学
  • 有機合成化学
■ Research Areas
  • Life sciences / Pharmaceuticals - chemistry and drug development
  • Nanotechnology/Materials / Synthetic organic chemistry
  • Manufacturing technology (mechanical, electrical/electronic, chemical engineering) / Catalytic processes and resource chemistry

Research activity information

■ Award
  • Apr. 2026 公益財団法人 長瀬科学技術振興財団, 長瀬研究振興賞
    三ツ沼治信

  • Apr. 2026 文部科学省, 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞, sp3炭素水素結合変換を実現する触媒システムの創製研究

  • 2026 Thieme Publishing Group, Thieme Chemistry Journals Award
    Harunobu Mitsunuma
    共同研究・競争的資金等の業績IDIRI

  • Jan. 2026 公益財団法人MSD生命科学財団, Lectureship Award MBLA 2025, sp3炭素－水素結合官能基化反応を実現する触媒システムの創製
    三ツ沼治信

  • Oct. 2025 公益財団法人MSD生命科学財団, Chemist Award BCA 2025, sp3炭素－水素結合官能基化反応を実現する触媒システムの創製
    三ツ沼治信
    共同研究・競争的資金等の業績IDIRI

  • Mar. 2025 Chemistry Society of Japan, The Chemical Society of Japan Lecture Award for Young Chemists, 触媒システムを利用した新奇なsp3C-H結合活性化反応の開発
    三ツ沼治信
    共同研究・競争的資金等の業績IDIRI

  • Mar. 2025 JAICI, Japan Association for International Chemical Information Award, sp3炭素－水素結合官能基化反応を実現する触媒システムの創製
    三ツ沼治信

  • Dec. 2024 Pharmaceutical Society of Japan, The Pharmaceutical Society of Japan Award for Young Scientists, sp3炭素－水素結合官能基化反応を実現する触媒システムの 創製
    三ツ沼治信
    共同研究・競争的資金等の業績IDIRI

  • Oct. 2020 The Pharmaceutical Society Japan, JISEDAI Symposium Lectureship Award, Catalytic Asymmetric Allylation of Aldehydes Using Unactivated Alkenes

  • Dec. 2019 The Society of Synthetic Organic Chemistry Japan, Teijin Pharmaceutical Award in Synthetic Organic Chemistry, 単純アルケンを用いたカルボニル化合物への直接的触媒不斉アリル化反応の開発

  • Apr. 2015 日本薬学会, 日本薬学会135年会学生優秀発表賞

  • May 2012 日本薬学会化学系薬学部会, 第10回次世代を担う有機化学シンポジウム優秀発表賞

  • Apr. 2012 日本薬学会, 日本薬学会第132年会学生優秀発表賞

■ Paper
■ MISC
  • Harunobu Mitsunuma, Rahul Jagtap, Yuki Nishioka, Stephen Geddis, Yu Irie, Tsukasa Takanashi, Rintaro Adachi, Akira Yamakata, Masaaki Fuki, Yasuhiro Kobori, Motomu Kanai
    The development of efficient hydrogen release technology from liquid organic hydrogen carriers (LOHCs), such as cyclohexane and methylcyclohexane (MCH), is pivotal for establishing a hydrogen-based society. However, achieving homogeneous catalytic acceptorless dehydrogenation (CAD) with high selectivity for complete aromatization under mild conditions remains an unmet challenge. In this study, a catalytic system leveraging double hydrogen atom transfer (HAT) processes has been designed for the CAD of inert cycloalkanes at ambient temperature under visible light irradiation. By employing the synergistic use of tetrabutylammonium chloride (TBACl) and thiophosphoric acid (TPA) as HAT catalysts, efficient CAD with full aromatization has been achieved, demonstrating excellent functional group tolerance. Figure 1

    The Electrochemical Society, 11 Jul. 2025, ECS Meeting Abstracts, MA2025-01(16) (16), 1208 - 1208, English

  • 常温・可視光でアルカンから水素を取り出す触媒の開発
    三ツ沼 治信, 金井 求
    東京 : 日本工業出版, May 2025, クリーンエネルギー / クリーンエネルギー編集委員会 編, 34(5) (5), 27 - 33, Japanese

  • Development of noble linkers enabling efficient Electron-Donor-Acceptor complexes formation
    豊邉萌, 三ツ沼治信, 金井求
    2025, 日本薬学会年会要旨集(Web), 145th

  • 三ツ沼治信
    2025, 日本薬学会年会要旨集(Web), 145th(4) (4), 294 - 309, English, Domestic magazine

  • Light-independent oxygenation of aggregated Aβ using chemiluminescence reaction
    梅田大輝, 須田佳代, 横川大輔, 東屋勇都, 北田昇雄, 牧昌次郎, 川島茂裕, 三ツ沼治信, 山梨祐輝, 金井求
    2025, 日本薬学会年会要旨集(Web), 145th

  • Catalytic asymmetric 1,3-polyol synthesis using unprotected cyclic hemiacetal aldols
    中村勇介, 中尾裕康, MIRJA MD Mahamudul Hassan, 豊邉萌, 三ツ沼治信, 金井求
    2025, 日本薬学会年会要旨集(Web), 145th

  • Ion Pair Catalyst-promoted Atom-economical Allylation of Aldehydes
    片山友里, 三ツ沼治信, 三ツ沼治信, 金井求
    2025, 日本薬学会年会要旨集(Web), 145th

  • Copper(I)- Catalyzed Borylation of Unprotected Aldoses
    笠本悠太, 中尾裕康, 三ツ沼治信, 金井求
    2025, 日本薬学会年会要旨集(Web), 145th

  • 触媒システムを利用した新奇なsp3C-H結合活性化 新しい有機金属種の発生法を目指して
    三ツ沼治信
    2025, 化学と工業, 78(10) (10)

  • Elucidation of the Reaction Mechanism of Photocatalytic Decarboxylation Using Time-Resolved EPR Method
    冨弥大暉, 井上丈司, 婦木正明, 婦木正明, 岡本翔, 岡本翔, 三ツ沼治信, 金井求, 小堀康博, 小堀康博
    2025, 日本化学会春季年会講演予稿集(Web), 105th

  • 三ツ沼治信, 三ツ沼治信
    2025, 日本化学会春季年会講演予稿集(Web), 105th(4) (4), 294 - 309, English, Domestic magazine
    Book review

  • Direct Catalytic Allylation of Ketones via Chromium Complex/Ion Pair Hydrogen Atom Transfer Catalysis
    有井優, CHEN Hongyu, 三ツ沼治信, 金井求
    2025, 日本化学会春季年会講演予稿集(Web), 105th

  • Development of a Highly Reactive and Chemoselective PCET Catalyst for Photoinduced Decarboxylation.
    井上丈司, 山次健三, 三ツ沼治信, 金井求
    2025, 日本化学会春季年会講演予稿集(Web), 105th

  • Elucidation of the Reaction Mechanism of Photocatalytic Decarboxylation Using Time-Resolved EPR Method
    冨弥大暉, 井上丈司, 婦木正明, 岡本翔, 三ツ沼治信, 金井求, 小堀康博
    2024, 電子スピンサイエンス学会年会(CD-ROM), 63rd

  • Design of Electron Donor-Acceptor Complexes and Evaluation of Their Electron Transfer Properties
    豊邉萌, 三ツ沼治信, 金井求
    2024, 複素環化学討論会講演要旨集, 53rd (Web)

  • 三ツ沼 治信, 笹野 裕介
    JISEDAI Symposium Lectureship Award は、有機化学分野で独創的な研究業績をあげた36歳未満の若手研究者に受賞講演ツアーを通じてアピールする機会を提供する目的で2020年に新設された賞である。今回、三ツ沼（第1回受賞者）と笹野（第2回受賞者）が2023年8月21日から27日まで香港の4大学にて講演ツアーの機会を頂いたので詳細を報告する。
    公益社団法人 日本薬学会, 2024, ファルマシア, 60(4) (4), 336 - 337, Japanese

  • Umpolung phosphorylation of tyrosine toward protein/peptide modification
    福田智之, 藤吉浩平, 川島茂裕, 三ツ沼治信, 三ツ沼治信, 山次健三, 金井求
    2024, 日本薬学会年会要旨集(Web), 144th

  • Small Molecule Catalysts Function as Amyloid Breakers in vivo via Photooxygenation of Transthyretin Amyloids
    山根三奈, 梅田大輝, 豊邉萌, 岩井篤志, 工藤玄己, 三ツ沼治信, 三ツ沼治信, 堀由起子, 富田泰輔, 岡田匡充, 植田光晴, 安東由喜雄, 広川貴次, 川島茂裕, 相馬洋平, 山中邦俊, 金井求
    2024, 日本薬学会年会要旨集(Web), 144th

  • Catalytic Allylation of Ketones Using Unactivated Alkenes
    有井優, CHEN Hongyu, 三ツ沼治信, 三ツ沼治信, 金井求
    2024, 日本化学会春季年会講演予稿集(Web), 104th

  • Development of catalytic chemo-selective decarboxylation of aspartic acid.
    井上丈司, 山次健三, 三ツ沼治信, 三ツ沼治信, 金井求
    2024, 日本化学会春季年会講演予稿集(Web), 104th

  • Relationships between catalyst-promoted oxygenation level of amyloid β and cytotoxicity
    松川亮汰, 古田将大, 三ツ沼治信, 三ツ沼治信, 川島茂祐, 相馬洋平, 金井求
    2023, 日本化学会春季年会講演予稿集(Web), 103rd

  • 山根三奈, 神崎倭, 三ツ沼治信, 三ツ沼治信, 金井求
    Despite the sophistication of C-H functionalization as one of the most powerful tools in organic synthesis, methodology for performing hydrogen-atom transfer of unactivated alkanes remains rather scarce. Herein, we describe chlorine radical-catalyzed C(sp3)-H photoalkylation using titanium(IV) chloride via a ligand-to-metal charge transfer process. Enabled by the unique properties of this abundant metal salt, the reaction not only effected the coupling of various alkanes with radical acceptors but also was shown to be applicable to direct photoalkylation of aromatic ketones.
    2023, 日本薬学会年会要旨集(Web), 143rd(7) (7), 1486 - 1490, English, International magazine

  • Lewis Acid-Conjugated Pyrene Photoredox Catalyst Promoting the Addition Reaction of α-Silyl Amines with Benzalmalononitriles
    片山友里, 三ツ沼治信, 三ツ沼治信, 金井求
    2023, 日本薬学会年会要旨集(Web), 143rd

  • Development of model peptides for electron transfer in proteins
    豊邉萌, 三ツ沼治信, 三ツ沼治信, 金井求
    2023, 日本薬学会年会要旨集(Web), 143rd

  • Development of highly active photooxygenation catalysts for amyloids toward in-vivo applications
    古田将大, 堀由起子, 富田泰輔, 相馬洋平, 三ツ沼治信, 三ツ沼治信, 金井求
    2023, 日本薬学会年会要旨集(Web), 143rd

  • Development of ultradound-mediated Amyloid β oxygenation catalyst toward clinical applications
    渥美渉, 川畑恵一, 山根三奈, 大井未来, 三ツ沼治信, 堀由起子, 富田泰輔, 相馬洋平, 金井求
    2023, 日本薬学会年会要旨集(Web), 143rd

  • Catalytic photo-oxygenation of tau amyloid derived from Alzheimer’s disease patients
    梅田大輝, 澤崎鷹, 鈴木崇允, 古田将大, 三ツ沼治信, 三ツ沼治信, 川島茂裕, 堀由起子, 富田泰輔, 相馬洋平, 金井求
    2023, 日本薬学会年会要旨集(Web), 143rd

  • 臨床応用を指向したトランスサイレチンアミロイドの触媒的光酸素化
    山根 三奈, 岩井 篤志, 永島 臨, 三ツ沼 治信, 岡田 匡充, 山中 邦俊, 植田 光晴, 安東 由喜雄, 相馬 洋平, 金井 求
    (公社)日本薬学会, Mar. 2022, 日本薬学会年会要旨集, 142年会, 27N - am07S, Japanese

  • Exploration of photooxygenation catalysts for aggregated tau amyloid
    梅田大輝, 澤崎鷹, 澤崎鷹, 鈴木崇允, 古田将大, 三ツ沼治信, 堀由起子, 富田泰輔, 相馬洋平, 金井求
    (公社)日本薬学会, Mar. 2022, 日本薬学会年会要旨集(Web), 142年会, 27N - am08S, Japanese

  • Linear selective allylation of aldehydes using unactivated alkenes
    入江優, 布施拡, 三ツ沼治信, 金井求
    2022, 日本薬学会年会要旨集(Web), 142nd

  • Photooxygenation catalyst for α-synuclein aiming at therapeutic strategy of Parkinson’s disease.
    岩井篤志, 永島臨, 中村麗人, 富澤郁美, 三ツ沼治信, 堀由起子, 富田泰輔, 相馬洋平, 金井求
    2022, 日本化学会春季年会講演予稿集(Web), 102nd

  • Dehydrogenation and C-C Bond-Forming Reactions of Hydrocarbons Promoted by Photoredox/Radical/Metal Complex Ternary Hybrid Catalysis
    三ツ沼治信, 金井求
    2022, CSJ Current Review, (43) (43)

  • 光ハイブリッド触媒を用いた有機合成反応
    フセ ヒロム, ミツヌマ ハルノブ, カナイ モトム
    触媒学会, Jun. 2021, 触媒 = Catalysts & catalysis, 63(3) (3), 159 - 163, Japanese

  • 支部発 話題欄 3 光触媒を用いたC(sp3)-H結合活性化を経由する遷移金属触媒反応の動向
    三ツ沼治信
    2021, 化学と工業, 74(3) (3)

  • Organic Synthesis by Photo-Hybrid Catalysis.
    布施拡, 三ツ沼治信, 金井求
    東京 : 触媒学会, 2021, 触媒, 63(3) (3), 159 - 163, Japanese

  • Chemo-, Diastereo- and Enantioselective Catalytic Aldol Reaction of Carboxylic Acids by Boron and Silicon Hybrid Activation
    藤田大樹, 三ツ沼治信, 金井求
    2021, 日本薬学会年会要旨集(Web), 141st

  • Photocatalytic redox-neutral hydroxyalkylation of N-heteroaromatics with aldehydes
    中尾裕康, 布施拡, 嵯峨裕, 深津亜里沙, 近藤美欧, 正岡重行, 三ツ沼治信, 金井求
    2021, 日本薬学会年会要旨集(Web), 141st

  • Linear-selective alkylation of aldehydes with unactivated alkenes by chromium catalyst
    片山友里, 平尾祐樹, 三ツ沼治信, 金井求
    2021, 日本薬学会年会要旨集(Web), 141st

  • Development of Catalytic, Chemoselective, and Asymmetric Aldol Reaction of Carboxylic Acids
    山根三奈, 藤田大樹, SAMEERA W. M. C., 三ツ沼治信, 金井求
    2021, 複素環化学討論会講演要旨集, 50th

  • シリルエステル活性化によるカルボン酸選択的触媒的不斉アルドール反応
    藤田大樹, 山根三奈, SAMEERA W.M.C, 三ツ沼治信, 金井求
    2021, 反応と合成の進歩シンポジウム講演要旨集, 47th

  • アミノ基含有ボロン酸による環状ヘミアセタールの開環と炭素鎖導入
    平尾祐樹, 神崎倭, 三ツ沼治信, 金井求
    2020, 日本化学会春季年会講演予稿集(CD-ROM), 100th

  • 貴金属フリーのハイブリッド触媒系によるアルコールからの水素放出反応の開発
    布施拡, 三ツ沼治信, 金井求
    2019, 反応と合成の進歩シンポジウム講演要旨集, 45th

  • ハイブリッド触媒系を用いたアリル位C(sp3)-H結合活性化によるアルデヒドの直接的不斉アリル化反応の開発
    三ツ沼治信, 田辺駿, 布施拡, 大久保敬, 金井求
    2019, 反応と合成の進歩シンポジウム講演要旨集, 45th

  • ニッケル触媒を用いた改良型ハイブリッド触媒系による水素放出反応の開発
    布施拡, 小島正寛, 三ツ沼治信, 金井求
    2018, 日本薬学会年会要旨集(CD-ROM), 138th

  • 触媒的多連続不斉アルドール反応の開発
    山本久美子, 林禄清, 三ツ沼治信, 井田貴志, 松永茂樹, 松永茂樹, 松永茂樹, 金井求, 金井求
    2015, 次世代を担う有機化学シンポジウム講演要旨集, 13th

  • 次世代型1,3ポリオール合成法の確立に向けた触媒的不斉多重アルドール反応の開発
    三ツ沼治信, 林禄清, 山本久美子, 井田貴志, 松永茂樹, 松永茂樹, 金井求, 金井求
    2015, 日本薬学会年会要旨集(CD-ROM), 135th

  • アセトアルデヒド等価体エノラートを用いた触媒的不斉交差アルドール反応の開発
    井田貴志, 山本久美子, 三ツ沼治信, 松永茂樹, 金井求
    2015, 日本化学会講演予稿集, 95th(4) (4)

  • Chimonanthine及び類縁体の触媒的不斉全合成
    三ツ沼治信, 柴崎正勝, 金井求, 松永茂樹
    2012, 次世代を担う有機化学シンポジウム講演要旨集, 10th

  • 複核シッフ塩基触媒を用いたニトロエチレンに対する触媒的不斉マイケル反応とchimonanthineの触媒的不斉全合成研究
    三ツ沼治信, 松永茂樹, 金井求, 柴崎正勝
    2011, シンポジウム「モレキュラー・キラリティー」講演要旨集, 2011

  • 3-アミノオキシインドールの触媒的不斉合成
    毛利伸介, 陳志華, 古舘信, 三ツ沼治信, 松永茂樹, 柴崎正勝
    2010, 日本薬学会年会要旨集, 130th(2) (2)

  • 複核シッフ塩基触媒を用いたニトロエチレンに対する触媒的不斉マイケル反応
    三ツ沼治信, 松永茂樹, 金井求, 柴崎正勝
    2010, 日本薬学会関東支部大会講演要旨集, 54th

■ Books And Other Publications
  • 常温・可視光でアルカンから水素を取り出す触媒の開発
    三ツ沼治信, 金井求
    Joint work, クリーンエネルギー, 2025

  • 触媒システムを利用した新奇なsp³ C-H結合活性化―新しい有機金属種の発生法を目指して
    三ツ沼治信
    Single work, 化学と工業, 2025

  • 第1回，第2回次世代シンポレクチャーシップ賞受賞講演旅行報告
    三ツ沼治信, 笹野裕介
    Joint work, ファルマシア・日本薬学会, 2024

  • 光触媒／ラジカル触媒／金属錯体触媒の三成分ハイブリッドによる炭化水素の水素放出反応および炭素―炭素結合形成反応
    三ツ沼治信, 金井求
    Joint work, 有機光反応の化学 光が誘起する電子移動・触媒系・有機合成（CSJ Current Review）, Mar. 2022

  • 光触媒を用いたC(sp3)-H結合活性化を経由する遷移金属触媒反応の動向
    三ツ沼治信
    化学と工業, 2021

■ Lectures, oral presentations, etc.
  • 触媒システムを利用した新しいC-H結合官能基化の戦略
    三ツ沼治信
    2026電気化学秋季大会, Sep. 2026, Japanese
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • フォトキネティシズム：合理的分子設計による精密光化学反応への展開
    三ツ沼治信
    2026年光化学討論会, Sep. 2026, Japanese
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • 合理的分子設計による精密光化学反応への展開
    三ツ沼治信
    第63回ケムステVシンポ, Aug. 2026, Japanese
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • 触媒システムを利用した新しいC‒H結合官能基化の戦略
    三ツ沼治信
    第十八回 南方研若手研究者セミナー, Jun. 2026, Japanese
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • sp3炭素⽔素結合官能基化反応を実現する触媒システムの創成
    三ツ沼治信
    第36回福岡シンポジウム, Jun. 2026, Japanese
    Invited oral presentation

  • 温和な条件で進行する触媒的脱水素反応の開発
    三ツ沼治信
    2025年度高難度選択酸化反応研究会シンポジウム, Jan. 2026, Japanese
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • 触媒システムを利用した新しいC-H 結合官能基化の戦略
    三ツ沼治信
    有機合成化学協会関東支部2025年度学生シンポジウム, Nov. 2025, Japanese
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • Photocatalytic Grignard-Barbier reaction using feedstock molecules
    H. Mitsunuma
    Japan-Italy Workshop on Sustainable Chemistry, Sep. 2025, English
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • Double Hydrogen Atom Transfer Strategy for Catalytic Acceptorless Dehydrogenation of Cycloalkanes
    Mitsunuma, H., Jagtap, R., Nishioka, Y., Geddis, S., Irie, Y., Takanashi, T., Adachi, R., Yamakata, A., Fuki, M., Kobori, Y., Kanai, M.
    247th Meeting of The Electrochemical Society, May 2025, English
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • 触媒システムを利用した新奇なsp3C-H結合活性化反応の開発
    三ツ沼治信
    日本化学会第105回春季年会, Mar. 2025, Japanese
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • sp3炭素－水素結合官能基化反応を実現する触媒システムの創製
    三ツ沼治信
    日本薬学会第145回年会, Mar. 2025, Japanese
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • Grignard反応の革新を目指して
    三ツ沼 治信
    2024若手研究者のためのセミナー, Jul. 2024, Japanese
    [Invited]
    Oral presentation

  • Development of Leuco Ethyl Violet as Self-Activating Prodrug Photooxygenation Catalyst of Amyloid-β
    Mitsunuma, H., Furuta, M., Matsukawa, R., Shizu, K., Kaji, H., Kawashima, S. A., Hori, Y., Tomita, T., Sohma, Y., Kanai, M.
    245th Meeting of The Electrochemical Society, May 2024, English
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • Development of Grignard Reaction 2.0
    H. Mitsunuma
    Basic & Clinical Research on Rare Diseases Conference, Dec. 2023, English
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • Grignard反応の革新を目指して
    三ツ沼 治信
    神戸大学有機反応化学研究会, Oct. 2023, Japanese
    [Invited]
    Oral presentation

  • Grignard反応の革新を目指して
    三ツ沼 治信
    有機金属化学若手の会, Sep. 2023, Japanese
    [Invited]
    Oral presentation

  • Development of sp3 C-H Bond Functionalization by Multiple Catalyst System
    Mitsunuma, H.
    JISEDAI symposium lectureship @The Hong Kong University of Science and Technology, Aug. 2023, English
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • Development of sp3 C-H Bond Functionalization by Multiple Catalyst System
    Mitsunuma, H.
    JISEDAI symposium lectureship @City University of Hong Kong, Aug. 2023, English
    [Invited]

  • Development of sp3 C-H Bond Functionalization by Multiple Catalyst System
    Mitsunuma, H.
    JISEDAI symposium lectureship @The University of Hong Kong, Aug. 2023, English
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • Development of sp3 C-H Bond Functionalization by Multiple Catalyst System
    Mitsunuma, H.
    JISEDAI symposium lectureship @The Chinese University of Hong Kong, Aug. 2023, English
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • Identification of a Self-Photosensitizing Hydrogen Atom Transfer Organocatalyst System
    H. Mitsunuma, H. Fuse, Y. Irie, M. Fuki, Y. Kobori, K. Kato, A. Yamakata, M. Higashi, M. Kanai
    243rd Meeting of The Electrochemical Society, May 2023, English
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • 電荷移動錯体を利用した光駆動型有機水素原子移動触媒の開発
    三ツ沼 治信, 布施 拡, 入江 優, 婦木 正明, 小堀 康博, 加藤 康作, 山方 啓, 東 雅大, 金井 求
    日本化学会第103春季年会, Mar. 2023, Japanese
    [Invited]
    Oral presentation

  • 電荷移動錯体を利用した光駆動型有機水素原子移動触媒の開発
    三ツ沼 治信, 布施 拡, 入江 優, 婦木 正明, 小堀 康博, 加藤 康作, 山方 啓, 東 雅大, 金井 求
    2022年光化学討論会, Sep. 2022, Japanese
    [Invited]
    Oral presentation

  • Titanium-Catalyzed Intermolecular Radical Addition to Ketones Via Sp3 C-H Bond Activation.
    H. Mitsunuma, X. Peng, Y. Hirao, S. Yabu, H. Sato, M. Higashi, M. Kanai
    241th ECS meeting, May 2022, English
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • 光増感分子触媒を利用したsp3C-H変換反応の開発
    三ツ沼治信
    第15回物性科学領域横断研究会, Japanese
    [Invited]
    Oral presentation

  • 光増感分子触媒を利用したC-H 変換反応の開発
    三ツ沼治信
    機能性色素部会第104 回例会, Nov. 2021, Japanese
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • Catalytic Allylation of Aldehydes Using Feedstock Alkenes
    H. Mitsunuma, S. Tanabe, M. Kanai
    The 11th International Conference on Flexible and Printed Electronics, Oct. 2021, English
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • 石油資源アルケンを用いたアルデヒドの触媒的アリル化
    三ツ沼治信, 田辺駿, 金井求
    2021年光化学討論会, Sep. 2021, Japanese
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • Catalytic Allylation of Aldehydes Using Feedstock Alkenes.
    H. Mitsunuma, S. Tanabe, M. Kanai
    239th ECS meeting, Jun. 2021, English
    [Invited]
    Invited oral presentation

  • Catalytic Asymmetric Allylation of Aldehydes Using Unactivated Alkenes
    Harunobu Mitsunuma, Shun Tanabe, Hiromu Fuse, Kei Ohkubo, Motomu Kanai
    第18回 次世代を担う有機化学シンポジウム, English
    Oral presentation

  • ハイブリッド触媒系を用いたアリル位C(sp3)-H結合活性化によるアルデヒドの直接的不斉アリル化反応の開発
    三ツ沼治信, 田辺駿, 布施拡, 大久保敬, 金井求
    第45回反応と合成の進歩シンポ, Japanese
    Oral presentation

  • Catalytic Asymmetric Allylation of Aldehydes with Alkenes Mediated by Organophotoredox and Chiral Chromium Hybrid Catalysis
    Harunobu Mitsunuma, Shun Tanabe, Hiromu Fuse, Kei Ohkubo, Motomu Kanai
    第66回有機金属化学討論会, Japanese

  • Catalytic Asymmetric Allylation of Aldehydes with Alkenes by Organophotoredox and Chiral Chromium Hybrid Catalysis
    Harunobu Mitsunuma, Shun Tanabe, Hiromu Fuse, Kei Ohkubo, Motomu Kanai
    47th Naito Conference, English
    Poster presentation

  • ハイブリッド触媒系を用いたアリル位C(sp3)-H結合活性化によるアルデヒドの直接的不斉アリル化反応の開発
    三ッ沼治信, 田辺駿, 布施拡, 大久保敬, 金井求
    日本薬学会 第139年会, Japanese
    Oral presentation

  • Organophotoredox and Chiral Chromium Hybrid Catalysis for Catalytic Asymmetric Allylation of Aldehydes with Unactivated Alkenes
    Harunobu Mitsunuma, Shun Tanabe, Hiromu Fuse, Kei Ohkubo, Motomu Kanai
    日本化学会 第99春季年会, English
    Oral presentation

  • 光エネルギーを利用した温和な条件で進行するアルカンメタセシス反応の開発
    三ツ沼治信
    日本化学会第106回春季年会, Japanese
    Oral presentation

■ Affiliated Academic Society
  • 有機合成化学協会

  • 日本薬学会

  • 日本化学会

■ Research Themes
  • Photokineticism: Multiscale Kinetics of Excited States and Innovative Optical Functions
    梶 弘典, 中井 浩巳, 中谷 直輝, 三ツ沼 治信, 倉持 光, 石井 あゆみ, 福井 識人, 高橋 慶子, 宮田 潔志, 畠山 琢次, 楊井 伸浩
    Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A), Kyoto University, 01 Apr. 2026 - 31 Mar. 2031

  • 速度論解析による複雑環境場における光化学反応の精密化
    三ツ沼 治信
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 学術変革領域研究(A), 東京大学, 01 Apr. 2026 - 31 Mar. 2031

  • α-ヒドロキシボロン化合物を鍵とするポリオール類の無保護短工程合成
    三ツ沼 治信
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 東京大学, 01 Apr. 2026 - 31 Mar. 2031

  • 自己振動するレドックス応答型分子スイッチの開発と応用
    三ツ沼 治信
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的研究(萌芽), 東京大学, 26 Jun. 2026 - 31 Mar. 2029

  • Development of efficient 1,3-polyol synthesis without using protecting groups
    三ツ沼 治信
    Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), The University of Tokyo, 01 Apr. 2023 - 31 Mar. 2026
    1,3-ポリオール骨格は多くの生物活性分子、医薬品、機能性材料に頻出する重要構造である。今回、申請者は入手容易な単純アルケンを求核剤とし、水酸基の保護基を必要としないアルデヒドへの連続触媒的アリル化反応によって効率的な1,3ポリオール合成を目指す。本提案では申請者が開発してきた三成分触媒系を基軸にアルデヒドのアリル化反応と続くアルケンの酸化的開裂により、炭素伸長を行う。反応性や官能基許容性の高さから多数の無保護水酸基存在下、極低濃度のアルデヒドに対し付加が進行すると想定している。さらに立体分岐型の炭素導入法や連続反応に展開し、革新的1,3-ポリオール合成方法論を構築することを目指す。 今年度は昨年度に見出した無保護環状アルドール体のアリル化反応の初期的な結果をさらに発展させ、立体分岐型反応や連続反応の反応効率の改善、合成への応用に取り組んだ。立体分岐反応では基質との立体がミスマッチの基質において収率と選択性を両立する条件の確立が難しかったが、添加剤などを詳細に検討することで最良の条件を見出した。

  • Dynamic Exciton: Emerging Science and Innovation
    今堀 博, 小堀 康博, 佐伯 昭紀, 山田 容子, 東 雅大, 三ツ沼 治信, 梶 弘典, 山方 啓, 家 裕隆, 作田 絵里, 村上 達也, 鈴木 克明
    Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A), Kyoto University, 19 Nov. 2020 - 31 Mar. 2025
    本学術変革領域では、従来の光化学における「静的エキシトン」の概念を打ち破る学術領域「動的エキシトン学」の構築にむけ、分野融合・統合的研究を推進する。そのために総括班では、本領域全体での「学問分野の枠を超えた有機的連携の堅持」を最重要課題と位置づけ、期間内に全ての計画班員12名が役割分担して領域の推進に貢献する。特に、班長及び研究課題代表者による共同研究支援に加えて、若手研究者育成支援、女性研究者育成支援、国際活動支援、産学連携支援の五つの支援を柱に、様々な具体的施策により、領域の目標と方針を計画班員に周知徹底し、目標の達成に向け先導的な役割を達成を目指す。 研究領域全体の研究方針の作成は領域代表者の今堀と各班長、研究課題代表１－４を中心に行った。拡大運営委員会、領域会議等で計画班、公募班員全員が集まる機会を複数回設け、領域目標の周知・確認を繰り返し行った。また、広報活動の一環として、また領域目標の共有に向けて、領域ホームページ、プレスリリース、学会発表、アウトリーチ等も積極的に活用した。これらの機会を利用して、計画班員全員が互いの動的エキシトン研究の進捗を密に共有した。計画、公募班員は二ヶ月に一回程度、メールやZoomなどのインターネット会議で研究の進捗を各班長、研究課題代表に報告し 、各班長、研究課題代表は班長会議、研究課題会議、サイトビジットにより、計画、公募班全体の研究の進捗を把握した。これにより、必要に応じて適切なタイミングで、機動的な共同研究の提案、開始、とりまとめを行えた。

  • Development of sp3 C-H functionalization of simple alkane by dynamic exiton photocatalyst
    三ツ沼 治信
    Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A), The University of Tokyo, 19 Nov. 2020 - 31 Mar. 2025
    動的エキシトンを利用した光増感分子触媒を活用することで単純アルカンを基質としたsp3C-H結合の有機金属種への変換を基軸とする分子変換を目指すこととした。本研究を達成するためには安定なアルカンのsp3C-H結合を引き抜き、さらに低原子価遷移金属種を生成させることが必要である。この反応系を実現するには、既存触媒では達成困難であった電荷分離状態の寿命と量子収率を実現することが必要である。そこで申請者らが以前の報告で用いたアクリジニウム骨格を有するD・A光増感分子触媒（Acr-Mes）の構造に着目した。この触媒は比較的高い酸化力を有しながらも還元力は十分でない。この分子構造を基盤とし動的エキシトンに基づいて、光増感分子触媒を合理的に分子設計することで酸化力、還元力を最適化し有用な有機合成反応に応用することを目指した。A01班今堀との共同研究により、DFT計算からドナー部位とアクセプター部位の構造変換が酸化、還元電位の調節に効果的であることがわかっており（例えばキノリニウム骨格型光増感分子など）、さらなる最適化によって所望の変換を達成しうる分子設計を行った。いくつかキノリニウム型の光増感分子を合成し、触媒の性能を見極めるべく酸化反応（アルカンのsp3C-H結合引き抜き）と還元反応（低原子価遷移金属種による反応）に付した。現在のところ酸化反応に関しては全く反応が進行しないものの、還元反応に関しては低収率ながら高活性な遷移金属種を生成しているという知見が得られている。今後はドナー部位とアクセプター部位の連結部位周辺に立体障害を導入し、直行性を保つような分子デザインを行っていく予定である。ここで見出された有望な分子に関して、アルカンからの有機チタン種の生成に取り組み、Grignard型反応に適用することを目指す。

  • 三ツ沼 治信
    科学技術振興機構, 戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 さきがけ, 東京大学, 2022 - 2025, Principal investigator
    カーボンニュートラルの実現に向け、持続可能な航空燃料の成分である長鎖アルカンの効率的な合成法の開発が求められています。本研究では、ドナー・アクセプター分子の自己組織化を基軸とした可視光駆動型脱水素触媒系を開発し、温和な条件で進行する触媒的アルカンメタセシス反応の実現を目指します。これにより合成燃料の主成分である低級アルカンを原料に希少価値の高い航空燃料を高効率で供給する方法を確立します。

  • 光増感マグネシウム錯体を用いた単純アルカンからのGrignard様活性種の発生
    公益財団法人薬学振興会, 基礎的研究助成, 東京大学, Mar. 2022 - Jan. 2024, Principal investigator

  • 温和な条件でのメチルシクロヘキサンからの水素放出技術の開発
    三井住友信託銀行株式会社, 公益信託ENEOS水素基金, 東京大学, Oct. 2021 - Sep. 2023, Principal investigator

  • Development of novel polyol synthesis using unprotected alcohols
    Harunobu Mitsunuma
    Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Early-Career Scientists, The University of Tokyo, 01 Apr. 2021 - 31 Mar. 2023
    The polyol skeleton is a critical structure frequently encountered in numerous bioactive molecules, pharmaceuticals, and functional materials. Historically, various methodologies have been developed for the construction of this skeleton, yet challenges related to reaction efficiency, the number of steps, and atom economy often persist, and an ideal synthetic method has not yet been established. I discovered that using readily accessible simple alkenes as nucleophiles, and employing a consecutive catalytic allylation reaction to aldehydes, which does not require the protection of hydroxyl groups, leads to an efficient synthesis of 1,3-polyols.

  • Mitsunuma Harunobu
    Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Research Activity Start-up, The University of Tokyo, 01 Apr. 2019 - 31 Mar. 2020
    We developed a hybrid system that realizes cooperativity between an organophotoredox acridinium catalyst and a chiral chromium complex catalyst, thereby enabling unprecedented exploitation of unactivated hydrocarbon alkenes as precursors to chiral allylchromium nucleophiles for asymmetric allylation of aldehydes. The reaction proceeds under visible light irradiation at room temperature, affording the corresponding homoallylic alcohols with a diastereomeric ratio >20/1 and up to 99% ee. The addition of Mg(ClO4)2 markedly enhanced both the reactivity and enantioselectivity.

  • 触媒的脱芳香族化反応による複雑構造有機分子の効率的合成
    三ツ沼 治信
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 特別研究員奨励費, 東京大学, 01 Apr. 2012 - 31 Mar. 2015
    当初、本提案は触媒的脱芳香族化反応による複雑構造有機分子の効率的合成を通じた医薬リード探索を目的とした。初期検討として、双性イオン中間体を経たベンゼン環の脱芳香族化反応を試みた。しかしながら、様々な条件を検討したものの触媒的脱芳香族化反応は全く進行しなかった。アレーン錯体を用いた脱芳香族化反応は極めて困難であると判断し、他の手法により複雑構造分子の合成に取り組むこととした。 1,3ポリオール骨格は多くの複雑構造生物活性分子や医薬品に普遍的な重要骨格であるにも拘らず、現在その立体選択的な合成にはアルデヒドに対し、エステルやアミド誘導体を付加させるといった複数の酸化還元段階の調製を必要とするプロセスが主流となっている。この観点からアルデヒド同士を立体選択的に付加させることができれば最も理想的な1,3ポリオール合成が可能になる。種々の反応条件の検討の結果、ダブル付加までは問題なく進行するものの、以降の付加はほとんど観測されないことが分かった。そこで反応系をNMRにて追跡したところ、二連続付加後生成物は環化体で存在しており反応点であるアルデヒド部位が露出していないことが明らかとなった。私はこの副反応である環化においてホウ素の空配位場が重要な役割を果たしていると考え、ルイス塩基の添加を検討することとした。検討の結果、ルイス塩基としてトリエチルアミンを添加したところ所望の三連続付加体を高収率にて得ることができた。また反応機構解析の結果、トリエチルアミンの添加により副反応である環化が抑制されていることが示唆された。さらにルイス塩基としてジアミンであるTMBDAを添加することで前例の無い四連続付加体を得ることにも成功した。

  • MATSUNAGA Shigeki, YOSHINO Tatsuhiko, MITSUNUMA Harunobu, KATO Shota, LU Gang, SUZUKI Yudai
    Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Young Scientists (A), The University of Tokyo, 01 Apr. 2011 - 31 Mar. 2015
    We have succeeded in the development of novel asymmetric catalysis without using rare earth metals. The newly developed chiral catalysts were , then, applied for the synthesis of compounds bearing chiral tetra-substituted stereocenters. Instead of previously used rare earth metals, abundant magnesium and manganese chiral catalysts were developed. High catalytic activity was achieved by fine design of multinuclear metal catalysts, and the multinulcear catalysts enabled easy access to chiral nitrogen-containing building blocks. With the new catalytic asymmetric reactions, we applied the reactions to the design and library synthesis of promising anti-tumor agents.

■ Industrial Property Rights
  • トリアリールメタン骨格を有する光酸素化触媒、及びこれを含有する医薬組成物
    金井 求, 三ツ沼 治信, 古田 将大, 富田 泰輔, 堀 由起子, 相馬 洋平
    特願2023-032303, 02 Mar. 2023, 国立大学法人 東京大学, 公立大学法人和歌山県立医科大学, 特開2024-124269, 12 Sep. 2024
    Patent right
    IRI

  • Substituted lactams showing serotonin 5-ht receptor activity
    Yoshinaga, H., Ikuma, Y., Ikeda, J., Adachi, S., Mitsunuma, H., Aihara, Y., Besnard, J., Bell, A. S.
    特願US20250084090A1, 22 Jul. 2019, Sumitomo Dainippon Pharma Co., Ltd.
    Patent right

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