ガスの中でも、特にメタンガスは、世界中でメタンハイドレートとして存在することが指摘されているので、メタンガスを炭素資源として利用することは、将来の人類が解決すべき重要な課題です。炭素1個と水素4個からなるメタン分子を炭素資源として利用する際は、炭素原子同士をつなぎながら水素原子を取り除いて、少しだけ大きな分子にしてやる必要があります。この目標に対して、現在は「金属錯体触媒による炭化水素の変換反応」を研究しています。

新しい化学結合を創成する

有機化学は炭素を含む分子を対象とする学問です。炭素は4本の結合を持つため、その結合のしかたの違いで非常に多くの有機分子を形成し、有機化学に多様性を与えています。それはあたかもレゴブロックで何かを作り出すことと同じであり、炭素というブロックを組み合わせることで、いろいろな分子を作り出せるのです。

ここで周期表を見ると、炭素以外にも多くの元素があります。もし周期表の中の元素の組み合わせで、今までに無い化学結合を生み出すことができれば、これを炭素とつなげることで、さらに多くの有機分子を新しく生み出すことができます。新しい結合を作ることはレゴブロックの新しいパーツを作ることに相当する基礎研究ですが、無限の可能性を秘めています。私たちの研究室ではホウ素やアルミニウムを含む新しい結合を創り出し、その新しい分子構造や新しい化学反応を開拓しています。

有機化学は、炭素原子同士を自由自在につないで新しい化合物を合成することで、高機能な材料や高性能医薬品を作り出すことができる分野です。有機化合物は小さな分子ですが、大きな生物の挙動をコントロールしたり、我々の身の回りでスマートフォンや太陽電池など最先端のデバイスの成分として活躍したりしています。有機分子の小さな構造とマクロな性質の相関を考えることで、少し前までは誰も想像し得なかった未来を作り出すことのできる学問が有機化学なのです。