靜岡大學發現的Fairy Chemicals（FCs，精緻化學品）已被證實可以提高植物對生物和非生物的耐性，有助於農作物的增收，其社會應用有望爲可持續農業做出巨大貢獻。然而，其合成方法需要多步驟程序和較長的反應時間，而且必須使用氰化氫等高毒性物質，因此此前僅限於實驗室規模的研究。
靜岡大學綠色科學技術研究所的間瀨暢之教授及其研究團隊成功開發出了一種戰略性綠色製造合成法，以便將河岸洋和教授（現特別名譽教授）等發現的FCs實施工業化生產。
研究團隊採用了自主開發的微細氣泡技術（Fine Bubble）技術，以簡化後期處理並實施短程合成，採用一鍋合成法快速實施氫化和分子間環化形成咪唑骨架。團隊利用這種方法還成功分離了一直以來被認爲不穩定的中間體DICA（4-重氮基基-4H-咪唑-5-甲醯胺），並透過結晶化簡化了純化中間體的程序。此外，研究人員使用碘基試劑催化DICA轉化爲FCs，僅用了13分鐘即可完成分子内環化。
基於此，研究團隊在利用易得原料合成FCs之一的AHK（2-Azahypoxanthine）時，實施了縮短合成程序、大幅提高了產率（合計產率47%），並縮短合成時間的成果。這種新的合成方法無需使用高毒性物質，有望推動FCs的實際應用。
間瀨教授表示：「這項研究始於2017年。在瞭解到靜岡大學發現的FCs有可能成爲新型植激素後，作爲理工學部的一員，我開始思考如何立足於綠色製造實施其工業化生產。我們投入了精銳研究人員進行反複試錯，始終堅持將結合自主開發的微細氣泡技術作爲核心，與富有挑戰精神且不懈努力的學生一起奮鬥。兩年前，從印度理工學院海得拉巴分校進入靜岡大學攻讀博士學位的Arun加入了這項研究，最終獲得了這一研究成果。雖然目前尚未達到工業化生產的程度，但我們的夢想是使用在靜岡構建的合成方法讓在靜岡發現的化合物爲世界做出貢獻。讓我們共同攜手，透過天然產物化學、有機化學、工藝化學的綜合知識智慧，一起爲世界貢獻力量。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Organic & Biomolecular Chemistry
論文：Fine bubble technology for the green synthesis of fairy chemicals
DOI：doi.org/10.1039/D4OB00237G
