創造と応用を目指して
本クラスタでは、ナノレベルでの物質や生命現象の理解と制御、計測、機能発現などを行なうために必要な理論と技術に関する教育と研究を理論化学と合成化学の両面から行い、最先端の「ものづくり」や資源・環境保全に対応できる技術者の養成を目指します。
主な教育研究内容は、以下の通りです。
- 陰イオン性金属酸化物・金属過酸化物クラスタを中心とした多核金属錯体の設計、合成、構造決定、集積挙動の解析および触媒等応用分野の開拓
- 機能性有機典型元素化合物の設計・合成および量子有機化学の適応
- 高機能性の有機分子・高分子ならびに超分子の設計・合成と応用
- センシング技術による物質移動と環境の現象解明およびその基礎技術の応用
- 新規な機能有機・無機複合材料の設計・合成に基づく分離・分析法の研究・開発や生体試料測定のための選択性や感度の優れた分析化学技術の開発
- 生体分子検出・制御のためのケミカルツールの設計・合成、ならびに生細胞への応用
研究分野
実験に先立ち理論計算による予想を行う「計算先導」という手法を用いて、新規な有機典型元素化合物を設計・合成し、新しい結合様式や構造および物性を開拓し、応用しています。この成果は、電気・磁気材料の開発や生体反応の根源に迫る発展をもたらしています。
金属酸化物の陰イオン性集積体(ポリオキソメタレート)と金属過酸化物の陰イオン性集積体(ペルオキソポリオキソメタレート)を主な題材にして、合成、構造決定、集積体形成反応の追跡、構造の設計、様々な機能の付与などを行なっています。特に、他ではほとんど扱われていない金属過酸化物集積体の化学の解明と拡充に力を入れています。これらオキソメタレートは、触媒のみならず光学・磁性・電子材料や固体電解質、エレクトロンバンク、酸化物材料前駆体といった無機材料や無機医薬など、幅広い応用範囲を獲得しつつあり、やや地味ながら結構ホットなジャンルとなっています。
生体適合性材料や、薬物送達システム(DDS)あるいは光触媒となるような分子集合体の開発、ならびに、芳香族および芳香族複素環化合物の合成、同定および物性測定と、有機エレクトロニクス材料としての応用研究を行っています。
生体および環境中において、対象物質を分離、分析、計測、センシング可能な高機能材料を分子設計し応用します。光などの外部刺激を用いた高選択性の実現や、究極の高感度として、１個の分子やイオンの検出を目指しています。
核酸（DNA・RNA）やタンパク質などの生体分子を「見る」「操る」をキーワードに、様々なケミカルツールの設計・合成・機能評価を行っています。低分子有機合成、核酸合成、ペプチド合成技術を基盤に開発したケミカルツールを用い、バイオイメージング、細胞機能制御、生物動態制御を目指します。
担当教員
| 氏名 | 役職 | キーワード |
|---|---|---|
| 奥野 恒久 （オクノ ツネヒサ） |
教授 | 分子間相互作用、電導性磁石、分子素子 |
| 坂本 英文 （サカモト ヒデフミ） |
教授 | 機能性有機材料、天然有機化合物、刺激応答性、分子集合体、分子・イオン認識 |
| 橋本 正人 （ハシモト マサト） |
教授 | 多次元金属化合物、ポリオキソメタレート、金属過酸化物、構造化学、溶液内反応、触媒、無機材料、結晶構造解析、多核NMR、固体NMR |
| 林 聡子 （ハヤシ サトコ） |
教授 | 有機典型元素化学、構造有機化学、有機複合元素化合物、非結合相互作用 |
| 矢嶋 摂子 （ヤジマ セツコ） |
教授 | イオンセンサー、生体適合性材料、レアメタル回収、高選択性 |
| 大須賀 秀次 （オオスガ ヒデジ） |
准教授 | 有機合成化学、不斉合成、複素環化学、芳香族化合物、有機ＥＬ、有機ＦＥＴ、有機太陽電池 |
| 坂本 隆 （サカモト タカシ） |
准教授 | 生体分子イメージング、分子プローブ、アミノ酸分析、細胞機能制御、機能性人工核酸 |
| 中原 佳夫 （ナカハラ ヨシオ） |
准教授 | 有機無機複合材料、ナノ粒子（溶媒分散系）、表面化学修飾、蛍光バイオセンサー |
| 吉田 健文 （ヨシダ タケフミ） |
講師 | 金属錯体、固体物性、放射光、電子状態、機械学習 |
