理学部第一部 応用化学科

［専攻］物理化学、コロイド・界面化学　［指導教員］大塚 英典 教授　［キーワード］分子会合体,バイオコロイド,高分子界面,バイオマテリアル
［テーマ例］❶生体機能を補助する微粒子の合成と化粧品原料への応用 ❷高感度な診断・ ドラッグデリバリーシステム（DDS）用粒子の合成 ❸3次元培養法の開発と新薬スクリーニング・再生医療への応用

ナノスケールでの生体と材料との界面反応を解明し、積極的に生体機能を操作できる物質の創出を本研究室では目指しています。生体物質（細胞・ウイルス・毒素など）と材料との応答機構を明らかにすることによって、生体信号を的確に検知するシステムの構築や、免疫診断・再生医療への応用を目指します。また、大きさや形が制御されたナノサイズの金属・酸化物粒子・分子会合体を合成し、癌をはじめとする難病の検出・治療を可能にする、ドラッグデリバリーシステム（DDS）や高機能化粧品への応用を目指します。

［専攻］有機化学　［指導教員］川﨑 常臣 准教授　［キーワード］キラル化学,不斉合成
［テーマ例］❶自己複製するアミノ酸の創製 ❷不斉の起源を用いたアミノ酸合成 ❸不斉ストレッカー反応の開発

生体に関連する代表的なキラル化合物である「アミノ酸」の起源に関する研究に取り組んでいます。キラル化合物とは、右手と左手のように実像と、それを鏡に映した鏡像の関係にある化合物のことです。アミノ酸を化学合成すると、鏡像関係にあるL型とD型が等量含まれた混合物が得られますが、地球上のあらゆる生命はL型アミノ酸のみを利用しています（生命のホモキラリティー）。生命誕生前の地球上でアミノ酸は、「ストレッ力一反応」によって生成したと考えられており、有機合成化学の手法でこの反応に取り組み、L型アミノ酸ホモキラリティーの起源解明を目指します。

［専攻］化学、触媒化学、固体化学　［指導教員］工藤 昭彦 教授　［キーワード］人工光合成,光触媒
［テーマ例］❶水から水素を作る光触媒の開発 ❷二酸化炭素を資源化する光触媒の開発 ❸硝酸やアンモニアを分解する光触媒の開発

地球規模でのエネルギー・環境問題を根本的に解決する化学反応として、光触媒と太陽光を使った水分解によるソーラー水素製造が注目されています。この水の光分解反応では光エネルギーが化学エネルギーに変換されることから、人工光合成と呼ぶことができます。さらに、このソーラー水素と炭素源として二酸化炭素を用いることにより、さまざまな有用な有機物や、化学肥料に使われるアンモニアを合成することができます。本研究室では、この人工光合成の実現に向けて、水の光分解反応に高活性を示す粉末系半導体光触媒材料や光電極の開発を行っています。また、二酸化炭素を資源化する光触媒反応の研究も行っています。

［専攻］無機化学、電気化学　［指導教員］駒場 慎一 教授　［キーワード］次世代蓄電池
［テーマ例］❶遷移金属酸化物の合成とインターカレーション機能 ❷ナトリウムイオン蓄電池およびカリウムイオン蓄電池用電極材料の研究開発 ❸酵素反応を利用した発電デバイスと電気化学センサ

21世紀の環境・エネルギー問題の解決に貢献できる、新物質の創製に取り組んでいます。90年代に実用化された高性能リチウムイオン蓄電池、将来型電池としてナトリウムイオン蓄電池、カリウムイオン蓄電池に注目し、それらの電極物質の合成と充放電（酸化還元）反応に関する基礎研究を行っています。次世代自動車や電力貯蔵技術に応用できるバッテリーを念頭に、高エネルギー・高出力・長寿命特性を示す新しい二次電池および電気化学キャパシタ用材料の応用研究に取り組んでいます。さらに、電気シグナルから物質を選択的に検出する電気化学センサ、酵素反応を発電に利用するバイオ燃料電池などの研究も展開しています。

［専攻］無機化学、固体化学、錯体化学　［指導教員］貞清 正彰 講師　［キーワード］ナノ空間化学,イオニクス材料,物質変換材料
［テーマ例］❶超イオン伝導性を示す結晶性多孔体の開発と電池材料への応用 ❷金属−結 晶性多孔体複合体の新規合成法の開発と触媒応用 ❸ナノ空間中に包接された物質・イオンのダイナミクス解明

固体中のナノ空間を利用し、物質・イオン・電子を自在に動かすことにより、次世代のエネルギー・物質循環型社会に資する新たな機能性材料の開発に取り組んでいます。燃料電池・二次電池材料への応用を指向した超イオン伝導体の開発や、電力により選択的に物質変換を行う電解合成触媒の開発を行っています。

［専攻］有機化学　［指導教員］椎名 勇 教授　［キーワード］天然物化学,有機合成化学
［テーマ例］❶抗がん剤の人工合成 ❷光学活性な有機化合物の立体選択的合成 ❸低環境負荷を実現する不斉触媒反応の開発

近年の有機合成化学の進歩には目覚ましいものがありますが、最新の技術を駆使してさえなお構造解析ならびにその人工合成が困難な有機化合物も数多く知られています。これらの物質を大量に生産するためにはさらに効率良く各工程の反応を行うことが必要になります。本研究室ではこのような現代の有機化学の背景を踏まえ、テルペン、アルカロイドなどの天然有機化合物あるいは抗菌剤、抗ウイルス剤、抗がん剤などの生物活性化合物の立体選択的な全合成研究を主なテーマとしています。

［専攻］生物物理化学、構造生物学　［指導教員］鳥越 秀峰 教授　［キーワード］生体高分子,がん,老化,ゲノム
［テーマ例］❶3本鎖DNA形成による働いてほしくない（例えばがん化した）遺伝子の発現の人工的制御 ❷テロメア結合タンパク質やテロメラーゼによるテロメア調節機構・細胞がん化老化機構 ❸疾患への感染しやすさや薬の効きやすさなどの体質を左右する一塩基多型の検出

生命の設計図である遺伝情報は染色体上の遺伝子に書き込まれています。遺伝子から作り出されたタンパク質が生命現象で重要な役割を演じています。近年、さまざまな生物で、染色体上の全ての遺伝情報を明らかにするゲノム科学の研究が盛んです。この流れの中で、本研究室では、遺伝子の実体であるDNAや遺伝子から作り出されたタンパク質など生体高分子の3次元構造を明らかにし、生体高分子同士が結合する仕組みを明らかにする研究を行っています。この研究を通じて、精緻に構築されている生命現象の分子機構を明らかにするとともに、生命現象を必要に応じて人工的に制御する方法を生み出し、薬づくりなどに役立てることを目指しています。

［専攻］物理化学　［指導教員］根岸 雄一 教授　［キーワード］ナノ物質化学,クラスター化学
［テーマ例］❶金属ナノクラスターに対する原子精度精密合成技術の確立 ❷高機能金属ナノクラスターの創製 ❸金属ナノクラスターの化学触媒、光触媒、太陽電池への応用

ナノテクノロジーは、機器やデバイスの小型化、高機能化、高分解能化、高効率化、省エネルギー化を実現し、それにより、材料、エネルギー、環境、情報通信、医療といった分野で多くの問題を解決すると期待されています。そうした技術を飛躍的に進展させるために、ナノスケールの大きさを持つ高機能な物質の創製が切望されています。金属原子が数個から数百個集まった金属ナノクラスターは、そのような高機能ナノ物質として大きな注目を集めています。本研究室では、特異な物性や機能を持つ金属ナノクラスターを生み出すこと、そしてそれらを化学/光触媒や太陽電池などに応用することを目指し、研究を行っています。

［専攻］物理化学　［指導教員］ 古海 誓一 准教授　［キーワード］有機材料化学,ナノ物質化学,ソフトマター科学,フォトニクス
［テーマ例］❶セルロース誘導体による液晶の発現とフルカラーイメージングへの応用 ❷人工オパールの作製とレーザーや太陽電池への応用 ❸無機半導体・ナノ材料の精密合 成とオプトエレクトロニクスデバイスへの応用

光の世紀といわれる今世紀、光技術は目覚ましい発展を遂げ、発光ダイオード（LED）に代表されるように、光を発する、すなわち発光する材料や光源は、私たちの日常生活に溢れています。本研究室では、光と物質の相互作用を考究して、液晶やゲルといったソフトな有機材料を用いた新しいフォトニックデバイスを創り出す研究に取り組んでいます。さらに、原子スケールの無機ナノ材料と有機材料を高度に融合することで、独自の有機・無機ハイブリッドナノ材料に関する学理的探究を行っています。今日、私たちが直面している環境・資源問題や社会的ニーズにも考慮しながら、高感度な圧力センサー、ソフトなレーザー光源、高効率な太陽電池など次世代オプトエレクトロ二クスに応用できる新しい研究領域の開拓を目指しています。

［専攻］有機金属化学、合成化学　［指導教員］松田 学則 教授　［キーワード］遷移金属触媒反応,選択的合成
［テーマ例］❶遷移金属錯体を触媒として用いる有機合成反応の開発 ❷元素の特性を生かした反応の開発および機能性物質の合成 ❸不活性結合の活性化に基づく環境調和型分子 変換プロセスの開拓

有機合成化学は、入手容易な小分子からさまざまな機能・物性を持つ高付加価値分子を作り出す手法を開発する研究分野です。私たちの暮らしを豊かにしてくれる物質の多くは、有機合成化学の進歩によってもたらされています。また、現代社会において見過ごすことのできない環境・資源・エネルギー問題の解決にも、有機合成化学の果たすべき役割はますます増大すると考えられます。本研究室では、ライフサイエンスからマテリアルサイエンスまで幅広い分野を対象として、有機合成化学に関するさまざまな課題に取り組んでいます。特に、有機金属化学の立場から新反応の開発、有用物質の創製を目指して研究を展開しています。

［専攻］光化学、物理化学、有機化学、無機化学　［指導教員］湯浅 順平 准教授　［キーワード］発光材料,セキュリティー材料
［テーマ例］❶偏光性を示す有機発光物質の開発 ❷不斉希土類発光体の合成 ❸金属イオンを利用した有機物質の会合状態制御

有機、無機化合物の発光現象に着目した、新規発光性機能材料の開発に取り組んでいます。偏光性などの特殊な性質を持った光は一部の3Dディスプレイに利用されている他、次世代の光情報技術の基盤となることが期待されています。さまざまな有機、無機化合物を分子レベルでデザインすることで、このような特殊な性質を持った光を自発的に放つ発光材料の創成に取り組んでいます。さらに、これらの発光材料の偏光性を利用したセンサやセキュリティーについても研究を展開しています。