触媒反応の収率を予測できるAIを開発―触媒の開発期間、大幅に短縮へ：産業技術総合研究所
(2018年1月31日発表)
（国）産業技術総合研究所は1月31日、有機合成に用いられる触媒反応の収率を人工知能（AI）で予測する技術を開発したと発表した。求められる新たな触媒の発見にこのAI技術を利用すると、短期間に、少ない労力で、安価に見出すことが期待できるという。
近年、機能性化学品などの新しい素材を、従来よりも短期間で効率的に開発・製造することへの要求が高まっている。化学品製造プロセスでは、より高い生産性や低コスト化などが求められている。
こうしたニーズに対し、最も反応成績の良い触媒を正確に素早く見つけ出すことが望まれているが、従来の触媒開発では、触媒の設計、試作、触媒活性の評価・検証などを繰り返し行う必要があり、開発期間が長く、労力やコストがかかっていた。
研究グループは今回、過酸化水素を使ってオレフィンからエポキシ化合物を製造する触媒反応を対象に、触媒構造データのみから触媒反応の収率、いわゆる触媒活性を簡単に予測できるAIを構築した。
収率の予測のために、まず、触媒分子の構造や特徴をシミュレーションで数値化したパラメーターを用意、このパラメーターとエポキシ化反応の実験収率とを相関付けて機械学習させ、AIを構築した。
このAIに、これまで反応成績が知られていない触媒分子のパラメーターを入力し、得られた予測収率と実験収率とを比較したところ、確度の高い結果が認められ、このAIを用いれば、触媒構造のデータのみからエポキシ化反応の収率を予測できることが示されたという。
今回開発した技術は触媒の自動発見を目指したAI技術に先鞭をつけるもので、今後、触媒開発期間が大幅に短縮され、機能性化学品の開発・製造の高速化に貢献することが期待されるとしている。