[スポンサーリンク]

スポットライトリサーチ

金属内包フラーレンを使った分子レーダーの創製

[スポンサーリンク]

第67回のスポットライトリサーチは、京都大学物質-細胞統合システム拠点(WPI-iCeMS)今堀研究室高野勇太 特定拠点助教にお願いしました。高野先生は先日、第51回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウムにおいて第13回大澤賞をご受賞されました。大澤賞は、フラーレン・ナノチューブ・グラフェン学会における、40歳以下の若手研究者による優秀な学会発表に対して与えられる賞の一つで、フラーレンに関する研究が受賞対象となっています。フラーレンの存在を予想したとして有名な大澤映二先生の名を冠して賞が設けられました。来る3月にある同シンポジウムにおいて、大澤映二先生ご本人から賞状をいただけるとか。また同学会には、飯島澄男先生の名を冠し、ナノチューブに関する研究を受賞対象とした飯島賞もあります。

今回、大澤賞の受賞に至った研究成果に関してお話を伺うことができました。では、高野先生による研究紹介をお楽しみください!

Q1. 今回の受賞対象となったのはどんな研究ですか?

フラーレンの内部空間に金属原子を隔離した「金属内包フラーレン」という分子について、我々はこれまでに新しい化学修飾法やユニークな分子特性を発見し、その利用価値を数多く提示してきました。今回受賞対象となった研究は、これまでの知見を基にフラーレンに内包された金属原子のf電子スピンを利用することで、フラーレン周囲の原子の位置を知る「分子レーダー」のように働くことを実証したというものです。

f電子と言うと聞きなれない方も多いかもしれませんが、周期表の第6周期以降の希土類金属等が持つ電子です。その特異な電子特性を利用してGdのMRI造影剤が実用化されていますし、量子コンピュータの部品となる単分子磁石に向けた研究がDy等ではされています。我々の今回の研究では、フラーレン内で位置を固定した「f電子スピン」からの磁気効果を利用したNMR測定を行うことで、内部Ce原子を基準点として周囲の原子(今回はプロトン)の位置を同定する方法論を確立しました。

関連論文:Y. Takano et al. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 8000. DOI:10.1021/jacs.6b04037

 

figurechemsta-%e3%81%ae%e3%82%b3%e3%83%94%e3%83%bc

Q2. 本研究テーマについて、自分なりに工夫したところ、思い入れがあるところを教えてください。

本研究は私にとって一つの集大成で、論文の随所に私が今まで行ってきた研究のエッセンスを詰めました。2008年に私が初めて報告した金属内包フラーレンに特異的な化学反応手法を使うことで目的達成を可能にする化合物を合成し、以前に報告した分子系を用いたダブルチェックから今回の解析法の妥当性を確認し、最近私が研究に焦点を当てているライフサイエンス分野を研究アウトプットの方向性として示すことが出来ました。連続性を持った研究発展を効果的に行えた結果による成果だと思います。

 

Q3. 研究テーマの難しかったところはどこですか?またそれをどのように乗り越えましたか?

今回の研究は着想から論文として形にするまで足掛け5年かかりました。開始当時一緒に研究をしていた学部4年生(田下諒さん)の猛烈な頑張りによって基本的なデータは1年足らずで得られました。そして期待通りのf電子スピン効果をNMR測定から確認したまでは良かったのですが、この結果を分かりやすく且つ一般的な科学的興味を引くように解釈・説明することに苦労しました。

そこで、論文原稿を少し寝かせることにしました。研究内容の独創性には自信がありましたが、今思えば他グループから類似報告が出ないとも限らなかったので少し危うい選択でしたね。そして寝かせた間に行った別研究から得た知識と経験でデータと議論の大幅な肉付けに成功し、納得のいく論文となりました。

 

Q4. 将来は化学とどう関わっていきたいですか?

化学というのは、私たちの世界を形作るプログラミング言語のようなものだと感じています。化学によって、この世界や生物の中で起きる現象をある程度理解することが出来ますし、まだ不完全な点も多いですが私たち人間はその言語を利用できます。将来は、私自身は化学を最大限利用して人の役に立つ新しい物質を創り続けていきたいと思いますし、周囲の友人や学生たちにも化学を知ることで見えていく新世界を伝えていければと思います。

 

Q5. 最後に、読者の皆さんにメッセージをお願いします。

私が尊敬する先生から教えてもらった言葉で「自我作古」というものがあります。もとは中国の『宋史』に見られる語で、私自身は「自分が歴史を創り出す」という開拓精神を表す言葉として胸に刻んでおります。これから研究者を志す方、研究を続けられる方には是非とも「自我作古」の精神で研究して新発見をしていくとともに、これからの社会変化に適応した研究者スタイルを見つけ作って欲しい(私自身もそうしたい)と思います。そして時には今回の私の研究のように、焦らずじっくり取り組むことも重要だと思います。

 

参考文献

  1. Takano, Y.; Tashita, R.; Suzuki, M.; Nagase, S.; Imahori, K.; Akasaka. T J. Am. Chem. Soc. 2016138, 8000. DOI:10.1021/jacs.6b04037

 

研究者の略歴

takano-2名前:高野 勇太

所属:京都大学・物質―細胞統合システム拠点・今堀グループ・特定拠点助教

研究テーマ:光機能性π共役分子を用いた細胞機能制御法の開発、フラーレン・ナノカーボン類の新規分子機能開拓

ホームページアドレス:http://www.moleng.kyoto-u.ac.jp/~moleng_05/

個人ページ:http://www.moleng.kyoto-u.ac.jp/~moleng_05/takano.html

めぐ

めぐ

投稿者の記事一覧

博士(理学)。大学教員。娘の育児に奮闘しつつも、分子の世界に思いを馳せる日々。

関連記事

  1. 掃除してますか?FTIR-DRIFTチャンバー
  2. アメリカ化学留学 ”入学審査 編”!
  3. 2001年ノーベル化学賞『キラル触媒を用いる不斉水素化および酸化…
  4. Ph.D.化学者が今年のセンター試験(化学)を解いてみた
  5. 東大、京大入試の化学を調べてみた(有機編)
  6. 嵩高い非天然α,α-二置換アミノ酸をさらに嵩高くしてみた
  7. 分子振動と協奏する超高速励起子分裂現象の解明
  8. 創薬開発で使用される偏った有機反応

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. マーシャル プロパルギル化 Marshall Propargylation
  2. 「引っ張って」光学分割
  3. (+)-11,11′-Dideoxyverticillin Aの全合成
  4. 光親和性標識 photoaffinity labeling (PAL)
  5. 第97回―「イメージング・センシングに応用可能な炭素材料の開発」Julie MacPherson教授
  6. アミン存在下にエステル交換を進行させる触媒
  7. YMC「水素吸蔵合金キャニスター」:水素を安全・効率的に所有!
  8. 第104回―「生体分子を用いる有機エレクトロニクス」David Cahen教授
  9. 製薬大手のロシュ、「タミフル」効果で05年売上高20%増
  10. 超音波有機合成 Sonication in Organic Synthesis

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

注目情報

注目情報

最新記事

カルボン酸に気をつけろ! グルクロン酸抱合の驚異

 カルボン酸は、カルボキシ基 (–COOH) を有する有機化合物の一群です。カルボン…

第138回―「不斉反応の速度論研究からホモキラリティの起源に挑む」Donna Blackmond教授

第138回の海外化学者インタビューはドナ・ブラックモンド教授です。2009年12月現在、インペリアル…

Ru触媒で異なるアルキン同士をantiで付加させる

Ru触媒を用いたアルキンのanti選択的ヒドロおよびクロロアルキニル化反応が開発された。本反応は共役…

化学系必見!博物館特集 野辺山天文台編~HC11Nってどんな分子?~

bergです。突然ですが今回から「化学系必見!博物館特集」と銘打って、私が実際に訪れたいちおしの博物…

有機合成化学協会誌2021年1月号:コロナウイルス・脱ニトロ型カップリング・炭素環・ヘテロ環合成法・環状γ-ケトエステル・サキシトキシン

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2021年1月号がオンライン公開されました。あ…

第137回―「リンや硫黄を含む化合物の不斉合成法を開発する」Stuart Warren教授

第137回の海外化学者インタビューはスチュアート・ウォーレン教授です。ケンブリッジ大学化学科に所属し…

吉岡里帆さん演じる「化学大好きDIC岡里帆(ディーアイシーおか・りほ)」シリーズ、第2弾公開!

印刷インキや有機顔料世界トップシェアのDIC株式会社は、2021年1月より、数々のヒット作に出演し、…

第14回ケムステVシンポ「スーパー超分子ワールド」を開催します!

ケムステーションをご覧の方々、あけましておめでとうございます。本年もどうぞよろしくお願い申し上げます…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP