私たちは様々なものに囲まれていますが、それらの多くは有機化合物により構成されています。
また、一見有機化合物と関係ないようなものも、その製造過程で有機化学反応が利用されていることが多くあります。
ところで有機化学とはどのような研究分野でしょうか。
厳密に定義するのは難しいのですが、簡単に言うと主にＣ、Ｈ、Ｏ、Ｎの元素からなる化合物を扱う分野といえます。
これら僅かな種類の元素を自在に組み替えて、無限の可能性を持つ様々な物質を合成することを研究するのが有機合成化学です。
有機合成化学研究室では、環境に優しい有機合成反応の研究や、それらを利用する生産・リサイクルプロセスの開発など、基礎から実用に渡る環境負荷を低減するための総合的な研究を目指しています。
自分の手の中で化合物を少しづつ組み立てていくことはエキサイティングで面白いものです。是非自分で体験してみてください。
～環境に優しい光を利用する有機化学反応の開発～光を用いると電子励起状態という熱反応(振動励起状態)とは異なる活性化状態から反応が起こるので、熱とは異なる反応を起こしたり、反応効率の向上を図ったりすることができます。
当研究室では光エネルギーの優れた特徴をうまく利用して環境に優しい有機光化学反応を開発しています。
1.太陽光を用いる有機化学反応
太陽光は究極の環境に優しいエネルギー源と言えます。
そこで、太陽光を用いる光反応により有機合成的に利用価値の高い反応の開発を行っています。
太陽光は人工的に得られる紫外線と比べて得られるエネルギーが低いので、太陽光を利用するためには工夫が必要です。
有機テルル化合物を用いると効率良く太陽光による有機化学反応を起こせることが判ったので、テルル化合物を用いる様々な有機化学反応の開発を行っています。
太陽光を用いる有機合成反応
2.過酸化水素を用いる炭素－炭素結合の形成
有機化学では炭素－炭素骨格の構築は重要な反応で、様々な方法が開発されてきました。
その中に炭素ラジカルを用いる反応が有り、広く用いられているイオン反応とは異なる特徴を持っています。
従来のラジカル反応は、高温、長時間、毒性の高い化合物の利用等の問題を抱えていました。
そこで、光と過酸化物を用いることにより、室温で短時間の内に効率良くラジカル反応により炭素－炭素結合を形成する方法を開発し、 現在その反応を様々な化合物に利用できるようにする研究を行っています。
光と過酸化物を用いる炭素－炭素結合の形成
光照射装置
3.フラーレンを増感剤とする有機光反応
C60フラーレンの化学修飾により様々なアリール基を持つアジリジノフラーレンを合成すると、 アリール基の立体障害により励起状態を通常の三重項状態と分子内電荷分離状態との間で切り替えられることを初めて見出しました。
この特異なC60フラーレン誘導体を利用した有機合成反応の開発を行っています。
化学修飾によるC60フラーレンの励起状態の制御
