化学で、生活に欠かせない有機化合物の未来を開く

ノーベル賞受賞者も多い触媒の研究

医薬品、香料、化粧品など、生活に不可欠な「ファインケミカル」と呼ばれる製品は、付加価値が高い有機化合物で、複雑な製法で生産されています。
ファインケミカルの合成で重要な役割を果たすのが「触媒」です。触媒は、わずかな使用量で反応を促進させる物質で、2001年の野依良治教授や2010年の鈴木章教授・根岸英一教授など、日本人ノーベル賞受賞者を多く輩出している分野としても知られています。

触媒による「不斉合成」革命

数十年前の生体に作用する生理活性物質の生産においては、副産物として「鏡像異性体」も混在していました。鏡像異性体は右手と左手の関係にあり、指は同じでもその並びが異なります。
物質を手に置き換えて説明すると、これらを混在したまま投薬した場合、右手の物質が薬効を示すのに対し、左手の物質は薬効どころか深刻な副作用を示すというものです。サリドマイド薬禍事件もこれが一因であり、現在の医薬品の製造では鏡像異性体を純粋にする必要があります。この製造に大きな力を発揮するのが「不斉合成」といわれる技術です。特に不斉触媒を用いる不斉合成は、不要な鏡像異性体を生成せず、必要な一方のみを生産する技術で、医薬品を含むファインケミカルの分野に革命をもたらしました。

未来型触媒

ファインケミカルでは触媒としてレアメタルを含む希少金属元素がよく用いられるため、資源の枯渇の問題は避けて通れません。そのため（1）使用する触媒の量の減少や、（2）代替物質の利用など、新たな高機能触媒の開発が必須になっています。
例えば（1）の研究では、計算化学を駆使した新たな触媒開発により、原料に対し40万分の1という極微量の不斉触媒を用いた不斉合成も可能になっており、省資源化された医薬品製造プロセスへの展開が期待されています。また（2）の研究として、希少金属元素を使用しない有機分子触媒が盛んに研究され始めています。こうした触媒研究の発展が、ファインケミカルを含む有機化合物製造の未来を切り開いていくのです。

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岩手大学理工学部化学・生命理工学科教授是永敏伸先生

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有機合成化学、有機金属化学、計算化学

メッセージ

化学産業が供給する製品は、自動車、家電製品、服、医薬品、化粧品など、生活の隅々まで用いられており、現代社会において欠かすことはできません。また化学産業が次の日本の「リーディング・インダストリー」になるとの見方もあります。そのためには未来に向けた人材育成が重要であり、地方大学の役割はさらに大きいものとなります。岩手大学理工学部では、工学的な化学に加え、理学的な化学も研究することができます。また、医薬品合成や創薬に関する研究も実施可能です。本学で世界をめざす研究を一緒に行いましょう。

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