物理化学有機化学無機化学環境科学1)学芸大ホーム | 分子化学TOP | 新着 | 紹介 | カリキュラム | 研究室 | スタッフ | 卒論 | 予定表 | 入試情報 | リンク | 機器 | アクセス |
| 研究室名 | キーワード | |
| 物理化学 |
長谷川 貞夫 研究室 | 表面化学 |
| 小川 治雄 研究室 | 反応物理化学・化学（科学）教育 | |
| 宍戸 哲也 研究室 | 触媒化学 | |
| 生尾 光 研究室 | 構造化学 | |
| 有機化学 |
長谷川 正 研究室 | 有機物理化学 |
| 滝沢 靖臣 研究研 | 有機合成反応化学 | |
| 吉原 伸敏 研究室 | 有機合成化学 | |
| 前田 優 研究室 | フラーレン化学 | |
| 無機化学 |
斉藤 昭 研究室 | 錯体化学 |
| 小坂 知己 研究室 | 材料化学 | |
| 環境科学1) |
大神田 淳子 研究室 | 生物有機化学 |
研究の概要
長谷川貞夫 研究室 (S206) (研究室ホームページ)
- 固体表面の持つ機能とその利用について研究している。TiO2, MgO, CaO, Ta2O5,MoO3, WO3などの金属酸化物およびこれらの複合酸化物について、 その表面の触媒としての反応性や光伝導性などの機能を 調べている。現在、１）環境浄化（NOｘ除去）触媒の設計・評価、2)金属酸化物の酸性質の評価、3)半導体ガスセンサーの設計・開発を行っている。
- 固体表面に吸着する分子の吸着状態とその反応性を研究しています。固体表面に分子が吸着するとき、吸着分子の吸着部位での化学的性質変化、吸着部位外の部位での化学的性質変化、吸着分子間の相互作用による分子性状の変化や吸着分子の集合状態の変化が期待 できます。いずれも吸着により本来分子の持つ性質が変化し、それにより吸着分子の新たな反応性が期待できます。例えば、カルボン酸やアミノ酸のアルミナやシリカへの吸着は中性分子であったり、また、陰イオンであったり、陽イオンであったり、吸着分子間に相互作用を持た せたりと、条件を制御することにより望む状態を設計してきました。また、表面を有機分子で修飾することにより、表面と吸着分子の相互作用の制御を行ってきました。
- 心豊かな自然観の育成を基本にした創造性の育成に主眼を置き化学（科学）教育カリキュラムおよび教材製作、実践をめざします。科学技術基本法1995年11月公布・施行）に基づく「科学創造立国」をめざす日本での科学教育の重要性にあって、市民的教養としての 理科と専門家養成のための理科（For allとFor excellence）にいかに対応したリテラシーを育成するかが問われます。少なくとも市民的教養としての科学教育は、自身の生活改善や社会的問題に責任をもって判断・対処できる教養、職業に対する意識の向上、専門家への志等を促す 内容であることが望まれます。科学リテラシーを育成するに当たっては、理科が各発達レベルで面白いと思われるような順次性が考慮され、「課題解決学習」型の学習形態の取り入れることにより、観察による情報の収集とその解釈による仮説の設定、実験による「仮説の検証」をどの ように進めていくかをdebateし、解決していく力を養う必要があります。
- 環境問題およびエネルギー問題は、解決すべき重要な課題である。本研究室では、これらの問題を解決するために必要不可欠な高性能且つ新規な”触媒”の設計・開発を行い、シンプル且つクリーンな物質変換プロセスの構築を目指している。現在、結晶性化合物を前駆体とする高分散担持金属触媒の新規調製法の開発とその天然ガス変換（水素および合成ガス製造）および環境浄化（NOｘ除去）への応用を中心に固体酸・塩基触媒や選択酸化触媒の研究を行っている。
- 金属酸化物や金属錯体を対象として、構造を解析し、それをもとに物性を検討 している。構造解析には主としてＸ線を用い、物性は通常の分光学的手法に加 え、電気伝導度測定や電気化学測定等を行う。また、量子化学計算の結果を用 いた化学反応の可視化も行っている。
- 現在の研究課題： 金属担持二酸化チタンの光電導特性
オスミウム・ルテニウム錯体の構造と光物性
量子化学計算による化学反応の可視化
キーワード：光触媒、センサー、金属錯体、結晶構造、光物性、計算化学、可視化
- 当研究室では、溶液中および固体表面での有機化合物の光反応について研究しています。光反応を利用すると、有機合成に役立つ合成法が開発できるだけでなく、有機反応を支配している因子を明らかにすることもできます。当研究室の主たる研究テーマの一つは、励起カルボニルによる分子内水素引き抜きを経る光反応の研究です。 励起カルボニルによる分子内水素引き抜き反応では、６員環遷移状態を経る水素引き抜き反応が、他の位置からの水素引き抜きに著しく優先して起こり、中員環遷移状態 からの水素引き抜き反応は極めて起こり難いとされていました。当研究室では、20年程前に、この中員環遷移状態からの水素引き抜きを経る光環化反応の最初の例を見出し、中員環遷移状態からの遠隔水素移動を経る光反応について研究してきており、既に、反応の支配因子のいくつかも明らかにしています。また、この反応を利用して生理活性を有する化合物の合成も試みています。もう一つの主たる研究テーマは、シリカゲル表面での有機化合物の光反応です。固体表面は、光反応過程を制御する２次元の反応場とな ることが知られています。当研究室では、ベンゾイルシクロヘキサンやアルキルアリールケトンのシリカゲル上での光反応を研究し、シリカゲル表面が２次元の反応場とな るだけでなく、潜在的な有機化合物の反応性を顕在化する場となること(J. Phys. Org. Chem., 9, 677 (1996))や、最低励起n,π*三重項状態とその上の π,π*三重項状態のエネルギー差を小さくし、この近接したn,π*状態とπ,π* 状態を逆転させる場にもなること(J. Phys. Org. Chem., 13, 437 (2000)).を見出しています。
- 有機化合物の新規な反応の開拓及び合成についての研究を行っている。それらは、1) 酸化反応を用いた新規有機合成反応の開拓（分子状酸素や反応剤によるもの）； ２）金属元素（Fe, Cu,Mn,など）の特性を用いた有機合成反応の開発；３）抗酸化活性をもつ化合物の合成と抗酸化反応の解明（過酸化脂質の化学）；４）超音波を活用した有機合成反応；天然有機化合物の研究；複素環化合物の合成と反応；５）フェノール性化合物を活用した有機合成反応である。これらのテーマに共通している新規な反応および新規な化合物の開拓と合成への活用を目指している。
キーワード：酸化反応、有機合成反応、金属元素の活用、フェノール性化合物、抗酸化活性化合物、超音波有機合成、複素環化合物
- 有機合成化学
- ナノ炭素クラスターであるフラーレン・ナノチューブ類はその特殊かつ新規な分子構造に由来する興味ある種々の物理的、化学的特性を有しており、新炭素素材として 非常に魅力ある物質群である。本研究はこれらフラ−レン類や金属内包フラーレン、そしてカーボンナノチューブの種々の誘導体の合成とそれらの物性の解明を目的とする。 フラ−レン類や金属内包フラーレンの有機ケイ素活性種やヘテロ原子化合物に対する付加反応を行い、各々の分子の持つ化学反応性を系統的に分類する。こうして確立した 構造論・反応論を基礎として新規フラ−レン誘導体や機能性カーボンナノチューブの創製を試み、さらにそれらの物性の解明から高次機能性材料の開発に向けての分子科学 研究を行う。
- 遷移元素のバナジウム(V)，モリブデン（VI），タングステン（VI）は多様なポリ酸塩を作る。さまざまな元素をヘテロ原子として含むヘテロポリ酸の生成はポリ酸の多様性 をさらに著しくしている。ポリ酸イオンはこれらの中心原子M（VまたはVI）の酸素酸イオンMO６八面体が縮合した集合体であり，特異な配列からなる典型的な構造がいく つか知られている。あるイオンは水溶液においてもまた固体の中においても同じ組成･構造を持つが，固体中では存在しても溶液中では存在が認められない場合もある。特定の集合状 態がなぜ安定であるのかということに関してまだ決定的な説明は見出されていない。また，ポリ酸イオンは，単純なイオンの約十倍の大きさを持つ陰イオンである。溶液や固体の中で それをとりまく他のイオンや水分子とどのような相互作用によって安定に存在するのか。溶液内反応の平衡論的アプローチ，X線構造解析などによりこのような基礎的な疑問に対する答 えを見出すべく検討している。
- 金属、セラミックス、ポリマーに代表される材料は、産業を根幹で支える重要なテクノロジーである。材料には電導性、磁性、耐食性など物理的、化学的性質から、強度、加工性 など機械的性質に至るまで様々な機能性が要求される。本研究室では、“環境にやさしい”とされるソフト溶液プロセス法を利用して物質を合成し、抗菌性など新規な機能性を有する材料 として応用することを目指した研究を行っている。また、機能性発現にはナノメータレベルでの結晶構造や組成分布も重要なパラメータであるので、電子顕微鏡やX線回折法による詳細な 解析にも力を入れている。
- キーワード：機能性材料、ソフト溶液プロセス、表面・界面
- 生体系における分子認識機構に学んだ有機小分子の設計・合成を通して、タンパク質等の生体高分子の表面・内面に位置特異的に結合または集積可能な化合物の開発と、それ ら化合物を用いた生体機能の制御を目指した研究を行っている。必要に応じて金属錯体やペプチドミメティックスを基盤にした論理的分子設計、あるいはコンビナトリアルライブラ リーの構築を行い、分光学的および生化学的手法を用いて化合物の機能評価を行う。
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