分子の「右手」と「左手」を見分ける魔法の触媒をさがせ！

毒にも薬にもなることがある分子

分子は三次元的な構造物ですが、時として「見た目はまるで同じでも、異なる分子」として生まれる可能性があります。「右手」と「左手」のように、鏡に映ったような分子同士の関係を「鏡像異性体」といいます。見た目は同じでも右手に左手用のグローブが入らないように、その性質は大きく異なる場合があります。
医薬品では、この右手型と左手型の分子が、身体の中で薬として作用したり毒になったりと異なる働きをすることがあります。そこで、身体の中に投与する分子をつくる際には、右手型と左手型を分けて合成する技術の必要性が生まれました。

「つくり分け」に導く不斉配位子

このように分子を選択的に合成することを「不斉（ふせい）合成」といいます。有機化学の中でもこの分野は、2001年にノーベル化学賞を受賞した野依良治先生をはじめ、多くの日本の研究者が活躍している、わが国が誇る強い分野です。
鏡像異性体が生まれる化合物で、どちらか一方をつくるための方法のひとつに、「触媒的不斉合成」があります。炭素と炭素をつなぐ反応そのものを担う金属に、右手型と左手型の差異を見分けられる不斉配位子（ふせいはいいし）という分子をくっつけ、反応が進行する方向を制御するものです。この不斉配位子をどうデザインし、効率的に働かせるかが研究の大きなテーマになっています。

デザインと試験を繰り返し、薬品づくりの基盤へ

最終的には、薬品を合成する際の基盤的な技術に応用されることをめざす研究ですが、ひとつの研究成果がすぐに薬品づくりに結びつくわけではありません。多くの研究者が得意な分子を切り口にして不斉配位子をデザインし、試験を繰り返し、薬品につながる中間体に使える分子の不斉合成へと進めていきます。そうした積み重ねから薬品ができるのです。
このように分子を「自在に制御してつなぐ」ということが一番の強みである有機化学は、応用範囲も広く、これから必要性がますます高まると期待されている分野なのです。

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先生情報 / 大学情報

大阪公立大学理学部化学科教授神川憲先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

有機化学、有機合成化学

メッセージ

私の専門は有機化学です。有機化学とは、ひと言でいうと「炭素の化学」です。私たちの身体をはじめ、身の回りには食料、衣料、薬品など炭素で成り立つ合成物がたくさんあります。そんな重要な元素である炭素と炭素をつなぎ、最終的に世の中の役に立つ分子をつくりあげる研究をしています。
分子を自在に操り、分子に自分の思いをのせて表現できるのが有機化学のすばらしいところです。私たちと共に有機化学を学んでみませんか。

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2022年4月、大阪市立大学と大阪府立大学が統合し、大阪公立大学が誕生しました。大阪市立大学、大阪府立大学は共に約140年の歴史ある大学であり、水都として交通の要衝であった大都市大阪とともに発展してまいりました。この地の利を生かし、理論と実際を有機的に結合することにより、両大学は大都市大阪で生活する人々が必要とする精神文化の発展や産業と経済の振興を担う中心機関としての役割を果たしてきました。本学はさらなる異分野を融合・包摂した新たな学問の創造と多様な世界市民の育成を目指します。