世界にまだない、まったく新しい分子をクリエイトする化学

誰もつくったことのない新しい分子に向けて

これまでに多くの有機化合物がつくられ、新しい薬や素材となり、私たちの生活は便利になりました。しかし、まだまだ有機化学には無限の可能性があります。有機化合物は主に炭素と水素、これに窒素や酸素など周期表の一部の元素の組み合わさったものですが、もっと違う元素を入れるとどうなるでしょうか。例えば炭素のすぐ下の元素、ケイ素で有機化合物をつくったら？　もっと下の元素では？　周期表に目を向ければ、わからないことがたくさんあります。さまざまな元素を含む新しい分子を合成できれば、これまでの有機化合物の常識を超える分子や性質を発見することができるかもしれません。まだ世界にない新しい分子は新しい材料や新触媒の開発につながります。

新しい分子への挑戦

代表的な有機分子として正六角形の分子、ベンゼンがあります。これをほかの元素でつくるとどうなるでしょうか。窒素など一部の元素を除くと、このように単純な分子でもほかの元素でつくることはとたんに難しくなります。それでもほかの元素でベンゼンをつくるとどうなるのか、この疑問にこたえるべく、挑戦が行われてきました。炭素と性質の異なる元素を入れれば、きっと新しい性質が出るはずです。例えば、アルミニウムではどうなるでしょうか。炭素は有機化合物の元素、アルミニウムは金属の材料のイメージがあります。これくらい違う元素でも化学の力を使えば、ベンゼン骨格に組み込むことができます。新しい分子は従来にはない構造や性質をもちます。このアルミニウムを含むベンゼンのケースでは、金属触媒の配位子として活用できる可能性が見えています。

可能性は無限大

もっと違う元素では？　ベンゼン以外の分子では？　まだまだたくさんの可能性があります。このように新しい分子をデザインして、実際に自分の手でつくることができるのが化学です。元素の組み合わせ、導入対象は無限にあります。新しい分子をデザインすることで、新しい性質をもつ物質が生まれる可能性は大いにあるのです。

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先生情報 / 大学情報

山陽小野田市立山口東京理科大学工学部応用化学科准教授鈴木克規先生

研究室

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

有機元素化学、有機材料化学

先生が目指すSDGs

メッセージ

大学では好きなこと、興味のあることを存分に学んでほしいです。興味のあることが化学なら、ぜひ一緒に新しい分子をつくっていきましょう。身のまわりにある、どんな物質も化学合成された分子からできています。分子は目に見えないため、普段の生活では実感することは難しいですが、テレビが薄く軽くなったのも、スマホが今のように手軽に使えるようになったのも、ディスプレイ材料や電池材料などの化学技術の進化があったからです。目に見えないけど重要な分子、これを操る、つくる化学にもぜひ目を向けてください。

先生への質問

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山陽小野田市立山口東京理科大学は「確かな基礎教育」を掲げ、基礎学力を育成する体系的な教育を行っています。2016年4月、公立大学法人へと移行、2018年4月西日本初の公立の薬学部を設置し、工学部・薬学部の二学部体制となりました。東京理科大学の姉妹校として、基礎学力を重視した実力主義の教育を受け継ぎ、工学・薬学の専門的な学術を教育・研究するとともに、地域産業界・医療界で活躍する人材を育成します！