北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）の田中耕作三世特任助教、美多　剛教授、松岡　和特任准教授、WPI-ICReDD及び同大学大学院理学研究院の前田　理教授らの研究グループは、量子化学計算による機構解析と実験検証を組み合わせることで、これまで困難とされてきたアルキルケトンの一電子還元反応を基盤とする新しい触媒反応の開発に成功しました。本研究では、光励起パラジウム触媒において問題となる「逆電子移動（BET）」を抑制できる最適な配位子を、膨大な候補の中から、計算化学手法「Virtual Ligand-Assisted Screening（VLA...

北海道大学大学院理学研究院の小林厚志准教授、三浦篤志准教授、高橋啓介教授らの研究グループは、金属錯体色素を複層化した光触媒ナノ粒子とアルコール酸化触媒分子を連動させることで、持続利用可能な資源であるセルロースからクリーンエネルギー源となる水素と高機能材料となるセルロースナノファイバー（CNF）を、環境負荷なく同時合成できる光触媒を開発しました。近年深刻化する環境・エネルギー問題の解決に向けて、化石資源に変わる持続利用可能な炭素資源としてセルロースが注目を集めてきました。セルロースは地球上に最も豊富に存在するバイオマス資源ですが、安定な構造を有しているため資源化には多大なコストが必要...

北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）の江　居竜准教授、龔　剣萍教授、前田　理教授らの研究グループは、熱や光に対する高い安定性と迅速な自己強化性能を兼ね備えたゲル材料の作成に成功しました。本研究では、反応経路自動探索技術と機械学習ポテンシャル技術を組み合わせたシミュレーションによって、適切なメカノフォア分子を予測しました。さらに、それらの結果に基づき、安定性と迅速強化を両立する分子設計の指針も提案しました。2019年、龔教授のグループはダブルネットワークハイドロゲル技術によって、引っ張りで強度が増す「筋肉のような」ゲル材料を開発。引っ張りで...

北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）の美多　剛教授、前田　理教授らの研究グループは、量子化学計算を活用することで二酸化炭素（CO₂）を用いた新しいβ-アミノ酸の合成法を設計し、実際の化学合成によりその合成法を実証しました。さらに、静岡大学グリーン科学技術研究所の間瀬暢之教授の研究グループとの共同研究により、この反応を気液フロー合成へと発展させ、連続的かつ高効率なβ-アミノ酸合成を実現しました。β-アミノ酸は、医薬品や人工ペプチドの研究において重要な構造単位ですが、カーボンニュートラルを見据えたCO₂を直接原料とする反応の開発は、依然として...

北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）及び同大学大学院先端生命科学研究院の龔　剣萍（グン・チェンピン）教授、WPI-ICReDD及び米国デューク大学のマイケル・ルビンスタイン教授らの研究グループは、化学結合の切断を利用した迅速な自己強化材料を開発しました。従来、材料内の化学結合が切断されると強度が低下し破壊が進行することが一般的でした。自己強化材料は、この現象を逆手に取った新しいアプローチです。結合の切断で発生する「機械的ラジカル」を活用し、材料内で新しい高分子ネットワークをラジカル重合で形成させることで、使用中に自己強化を実現します。筋肉トレーニン...