~ 大学院生からのメッセージ~

持続可能な社会を指向する
有機合成化学

増田 隆介
 Ryusuke Masuda
(化学専攻 博士課程2年生)

身のまわりにあふれているものが何からでき,どのように作られているのか。そういう考え方をする機会は現在の日進月歩の世の中においてひじょうに少なくなっているのではないだろうか。私は現在,理学系研究科化学専攻の有機合成化学研究室に所属している。有機合成化学は人類に有用な化学物質を石油などの単純な有機物質から合成する学問であり,実際に数多くの 物質が作られている。人類の生活を支えている物質を自在に作れるだけでなく,未来に役立つ新しい物質を自らの手で生み出すことができる。そういった魅力に惹かれて私は有機合成化学を選んだ。

私は有機合成化学のなかでも主に新規不均一系触媒(注)の開発を行っている。環境汚染・資源の枯渇・エネルギーの浪費が世界的な問題として取り上げられる昨今,グリーンケミストリーの実現による持続可能な社会の構築は科学者の重要な使命の一つと考えられている。現在,工業的な化学物質製造のほとんどが反応窯,フラスコといった容器内に反応物質を一度に入れて反応後にまとめて取り出す「バッチ法」によるものである。これに対して,反応カラムに反応物質を連続的に送り込む方法を「フロー法」とよぶ。特に,不均一系触媒はフロー法と相性が良いと考えられている。不均一系触媒を用 いるフロー反応は,触媒と目的物との分離を必要とせず連続的に,また欲しい量だけ目的物を合成することができる。さらに,反応カラムを連結することによって多段階反応を一つのシステムで行うことができるなどバッチ反応と比べて多くの利点があり,より効率的な反応システムとして期待されている(図)。しかしながら,高い活性をもつ不均一系触媒の例が限られていることから,複雑な化学物質のフロー法による合成 はひじょうに難しいとされている。 自動車,電化製品,食品までもフロー系(流れ作業)による製造が主流な中,医薬品などの精密化学製品は現状フロー系で製造が難しい数少ない製品であるといえる。このような課題に対して,私の所属する研究室では医薬品などの連続フロー合成を指向し新規不均一系触媒の開発に取り組んでいる。これらの研究を通して,近い将来スイッチ一つ押すだけでさまざまな医薬品が製造できるシステ ムの実現も期待される。

連続フロー法とバッチ法

有機合成化学などの実験を主体に成り立つ分野においては,最終的に最適とされる一つの反応の裏に数えきれない検討がなされている。そのような試行錯誤の末に未知の現象を自らの手で実現できた時の感動は何物にも代えがたい。深い専門性が理学の長所として注目されることが多いが,基礎と応用をつなぐ架け橋となることができるのもまた理学の魅力だと思う。実際に,私が所属する研究室においてもいくつかの企業と共同研究が行われている。自分の行っている研究が活用され役に立つ未来を想像できるのはとてもわくわくする。東京大学理学部・理学系研究科は広く,深く最先端の研究に携わることができる環境であると感じている。この文章が理学を志す人たちのその踏み出す一歩の後押しとなれれば幸いである。

注:不均一系触媒:反応溶液に溶解することなく作用する触媒。対して,反応溶液に溶けた状態で作用する触媒を均一系触媒という。   Profile
出身地和歌山県
出身高校 智辯学園和歌山 
出身学部 東京大学理学部化学科

 

理学部ニュース2021年5月号掲載



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