化学者のつぶやき -Chem-Station-

• George M. Whitesides, J. Fraser Stoddart, Seiji Shinkai, Julius Rebek, Jr（超分子、自己組織化）

 ハーバード大教授のホワイトサイズ教授は分子自己集合に関する先駆的研究で非常に有名な方で、最近は、九州大学の新海教授らとともにノーベル化学賞に最も近い研究者としてあげられています（トムソンISI2005年度ノーベル化学賞候補者）。もちろんアーサー･コープ賞、米化学会賞、ロバート・ウェルチ化学賞を始め多数の賞を受賞しており、最近では化学分野で最高の賞プリーストリーメダルを受賞し、現在も精力的に研究を行っています。代表的な研究は多数ありますが、有機チオールと金などのナノ粒子を用いた自己組織化単分子膜（Self‐Assembled Monolayer: SAM）やミクロ接触印刷法（極微のスタンプを用いて単分子膜（SAM）のパターンを作り、これを基板上に転写する）^[1]が特に有名です。

SAM(Self‐Assembled Monolayer)

 一方で、九州大学の新海教授は1979年に世界に先駆けてクラウンエーテルとアゾベンゼンからなる「分子機械」を開発し、アゾベンゼンの光によるシス-トランス異性化反応を利用し、分子スイッチとしての応用を示唆しました^[2]。その後カリックスアレーンの機能材料化やそれによるフラーレンの画期的新精製法の開発を行いました。その他にもボロン酸の化学修飾により、世界唯一の実用的人工糖センサーの開発や無機物質へのキラリティ転写など多様な分野で多くの業績をあげています。

また、UCLAのストッダート教授、スクリプス研究所のレベック教授も分子認識、分子機械の分野では第一人者です。よく、これらの研究は実用的でなくお遊びに近いと言われたりしますが、研究者がすべて実用的なものを考えていたら、基礎研究はまったく進みません。もちろん実用化までこぎつけることができたら、素晴らしい研究者でありエンジニアであると思いますが、なかなかそううまくはいきません。実際これらの研究をもとに実用化されている事例は多くあり、数年以内のノーベル賞は間違いないと考えられています。

[1] a) Xia Y. N; Whitesides G.M Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 551. b) Aizenberg, J; Black, A. J.; Whitesides, G. M.: Nature 1998, 394, 868.

[2] Shinkai, s.; Ogawa, T.; Nakaji, T.; Kusano, Y.; Manabe, 0. Tetrahedron Lett. 1979, 4569.

関連リンク

The Whitesides Research Group

Stoddart Group Website 

Shinkai Labo

The Rebek Laboratory Homepage 

•  Sumio Iijima, Morinobu Endo 　（カーボンナノチューブ）

　日本発の材料であるカーボンナノチューブ。この発見・合成には名城大教授飯島澄男^[1]と信州大遠藤守信教授^[2]が中心的な存在となっています。最近では飯島教授はナノホーン^[3]、遠藤教授はナノペーパー^[4]とカーボンナノチューブから発展させた材料開発も非常に精力的に行っています。フラーレンを発見したハロルド・クロトー、リチャード・スモーリー、ロバート・カールが1996年にノーベル化学賞を受賞していることもあり、一般的に似たようなものと考えられており、なかなか難しいという声があがっていますが、フラーレンにくらべて材料としての可能性は大いに秘めており、最近多くの実用化が期待されており、ノーベル候補者として毎年両氏の名前が挙がっています。

カーボンナノチューブ(左)とカーボンナノホーン（右）

[1] a)Iijima S. Nature 1991, 354, 56..;b) Ijima S.; Ichihashi T.; Nature 1993, 363, 603.

[2] Oberlin A; Endo M; Koyama T., J Cryst Growth, 1976, 32, 335.

[3] Umeda, K., Tanaka, A., Yudasaka, M., Iijima, S., Proc. Annual Conf. of JAST, 207 (2002-5).

[4] Endo, M.; Muramatsu H, et al.Nature 2005, 433, 476.

関連リンク

飯島澄男　NEC特別主席研究員

遠藤研究室

•  Tobin J. Marks, Walter Kaminsky, Maurice S. Brookhart（高分子触媒）

 チーグラー・ナッタ触媒の後の高分子重合触媒の先駆的開発者達です。

工業的な高分子の合成に長い間活躍してきたチーグラー・ナッタ触媒やフィリップス触媒はマルチサイト触媒（触媒の中に多くの活性点構造を含んでいる）でした。1980年にハンブルグ大のカミンスキー教授は二塩化ジルコノセンとメチルアルミノキサンを組み合わせたメタロセン触媒というものを開発しました^[1]。これは均一系のオレフィン重合触媒、すなわちシングルサイト-オレフィン重合触媒と呼ばれ、マルチサイト触媒に比べて活性点構造が均一であるという特徴から、狙った構造のポリマーを作ることができる重合触媒として注目されました。

ノースカロライナ大のマークス教授もこのシングルサイト触媒の第一人者で、いかにしてシングルサイト触媒が働くか、すなわちその作用機構の解明につながる重要な研究を行っています。

また、同じくノースカロライナ大のブルックハート教授はジルコニウムやチタンなどの前周期遷移金属でなく、ニッケル、パラジウムなどの後周期遷移金属触媒を用いて研究を行いました。（それまでは後周期遷移金属触媒では低分子量のポリマーしかできなかった。）その結果、1995年、α－ジイミン配位子として用いることで、後周期遷移金属触媒でもエチレンやα－オレフィンの高分子量重合体が得られることを初めて報告しました^[2]。

現在彼らの触媒や研究を利用して工業化されている高分子は多くあり、同じく高分子触媒でノーベル化学賞を受賞したチーグラーナッタを超える触媒の合成・研究を行った３人は近いうちのノーベル化学賞獲得が期待されています。

[1] Sinn, H; Kaminsky, W; Vollmer, H.-J.; Woldt, E , Angew. Chem. Int. Ed. 1980, 19, 390.

[2] Johnson, L.K.;Killian, C. K.;Brookhart M.S, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6414.

さて続いては、ノーベル化学賞が取れそうで取れない、だけど取れるかもしれない化学者へ！ 

 関連リンク

Marks Group　マークス教授のグループ

Kaminsky Group カミンスキー教授のグループ

M.S. Brookhart ノースカロライナ大のブルックハート教授のプロジェクト紹介