研究
研究简介
以医药为代表的功能性分子的研制及反应开发。
医药给予人类无尽的恩惠,大概没有人没有喝过药吧。药的有效成分是有机分子,是自然界存在的人工设计合成的有机分子。我们研究室,以药为基础,进行有机分子的探索,设计,及合成。但是,即使明确了构造及有效成分,合成还是困难重重。只有简便合成才能应用于制药,才能上市贩卖。所以,开发安全,简便,低成本的有机反应合成路径是十分必要的。我们的研究内容之一就是有用反应法的开发。
Development of photochemical organic reactions and light-responsive molecular systems
利用光的有机反应
光照射下会发生意料之外的反应
光拥有与化学键同等程度甚至更高的能量。但是,光照射于分子并不一定会使分子键断裂。因为分子吸收光后,为了满足其能量变化,分子必须转换为特定构造。我们研究室,正在进行可以有效吸收光并独特作用于化学反应的催化剂的开发。
Synthesis of luminescent materials
Development of charge-separated photocatalysts
(This quote is cited from Atlas of Science)
https://atlasofscience.org/perpendicular-plane-configuration-to-prevent-backward-electron-transfer/
Photoirradiation systems used in our laboratory
无过渡金属的人造光合作用
不使用过渡金属的人造光合作用的开发
在天然的光合作用中,植物利用太阳能,将水和二氧化碳转化为氧气和葡萄糖。多亏了光合作用,包括人类在内的动物才能通过获取养分而呼吸并活动。模拟自然光合作用的人造光合作用,是一种利用光能人工地从水中制备氢气和氧气,或将二氧化碳转化为甲烷的技术。随着化石燃料枯竭问题日益严峻,人造光合作用被视为实现可持续社会的关键技术。
人造光合作用的研究已经非常广泛,并且已有许多相关研究实例。然而,在以往的例子中,反应过程中所使用的催化剂分子几乎都包含过渡金属元素。这是因为过渡金属元素非常擅长在光合作用相关反应中催化氧化和还原步骤。然而,过渡金属往往稀有且具有资源与地缘风险,从可持续性的角度来看是一大挑战。 近年来,我们课题组提出了一种不使用任何过渡金属元素的人造光合作用研究路径,即将原本由过渡金属承担的功能,交由非过渡金属有机分子来完成。我们将继续致力于开发突破元素固有性质限制、通过精密的有机分子结构设计来实现高难度反应的新体系,以此来体现作为有机化学家的自豪感。
无过渡金属催化剂的光化学二氧化碳固定化反应
Synthesis of bioactive molecules and development of synthetic methodologies to access them
以合成药为目标
一氧化氮供体医药物质的开发研究
必要时间在必要场所供给必要量的一氧化氮
一氧化氮是生物体内活化环磷酸鸟苷(cGMP)合成酶,促进其分泌的信号传导物质之一。cGMP具有迟缓平滑肌作用,与人体循环系统有密切联系。我们以这一机理为对象,合成量西地那非及心绞痛药物等。一氧化氮是与学习与记忆密切相关的神经传导物质。也作为改善癫痫病及老年痴呆(阿尔茨海默病)病症的药物受到广泛关注。我们研究室,正在进行具有新构型的一氧化氮供体及可选择性提供一氧化氮的医药物质及生物化学手段的开发。
全合成研究
合成自然界馈赠的物质
全合成是以可简单入手的物质为原料,一步步合成目标分子(通常具有复杂结构)的研究。一般为自然界具有药理活性的物质及动物分泌的微量生理活性物质。全合成是充分发挥有机化学经,知识及直觉来创造新分子的一门学科。反应过程中,会出现对光,空气不稳定,同种分子间发生反应,不溶于溶剂等难以驾驭的反应中间体。也会经常生成预想外的副生成物。我们就是克服这些困难,以合成最终产物为目标。
研究蚂蚁的生活状态 ~昆虫信息素的合成~(与神户大学尾崎研究室共同研究)
蚂蚁是群居动物,会形成群体。即使是同种蚂蚁,不同群体间也会产生敌对意识。神户大学大学院理学研究课尾崎まみこ教授力求解明此现象,发现是因为蚂蚁的身体表面信息素不同导致的。蚂蚁的信息素是数十种有机化合物混合而成的,而不同群体间其构成成分也不同。我们现在正在力求人工全合成以上有机化合物,协同解明蚂蚁的社会行为及生活状态。
