研究テーマ

新分子の創造と機能開拓を通じて、新しいサイエンスを切り拓く。当研究室では、新しい分子のカタチに新しい元素を融合させることで、未踏の反応・分子・機能を創出する。分子骨格や機能概念をデザインすることによって、従来は不可能と考えられてきた反応や機能を実現し、学問や社会における様々な問題を分子のチカラで解決することを目指す。

瞬間的な分子編集法の開発：

機能の源泉となる新たな分子骨格を創出するために、安定な化合物に対しても目的元素を迅速に導入するための、新しい高活性反応剤の開発を行っている。化合物に対して元素を自在に導入することで、高性能な有機バッテリー材料や光レドックス触媒など、未踏の有機材料開発につなげる。

協働的な刺激に基づく化学反応の開発：

単独の刺激が作用する従来型の化学反応ではなく、複数の物質や外場が同時に作用することではじめて進行する有機反応系を開発している。分子の応答性を精密にデザインすることで、協働的反応性という新たな概念を開拓し、人工材料やバイオマテリアルにおける新たな制御手法の実現を目指す。

相反的性質をもつ材料の創出：

マテリアルには相反的な課題が数多く知られている。例えば、頑丈な材料ほど分解が難しく、分解しやすい材料は長く使えないというトレードオフが存在する。対して、２つの刺激を協働的に作用させることで頑丈な材料でも簡単に分解することが可能となるように、緻密な分子デザインによって、マテリアルにおける相反課題を打開する。

人工材料を利用した生命現象の制御：

人工的に設計した有機分子や超分子によって、生命機能や生命現象の高度制御の実現や、天然では見られない破格機能をもつバイオマテリアルを創製する。実験とシミュレーション双方向からのスクニーニングと、最先端合成化学と機械学習を活用した迅速構造最適化によって、あらゆるバイオ展開に対応できる分子群を揃えることを目指す。

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