重水素は、創薬や材料科学など幅広い分野で注目されているが、天然物や医薬品、ポリマーのような複雑な分子構造に対して、特定の位置へ選択的に導入することは困難だった。本研究では、2種類の触媒を組み合わせることで、アミドとエステルの特定部位に温和かつ効率的に重水素を導入する手法を世界で初めて確立した。この手法により、多様な重水素化合物の合成が容易になり、創薬研究や機能性材料の開発に大きく貢献することが期待される。重水素は、「重水素化医薬品」をはじめ、創薬研究や有機合成化学などの分野で近年注目を集めています。これに伴い、さまざまな化合物に対して、直接的かつ位置...

京都大学 大学院工学研究科 高分子化学専攻の黒田 啓太 博士後期課程学生、大内 誠 教授のグループは、配列制御ラジカル共重合と重合後修飾反応によってケトンのカルボニル基が周期的に導入された高分子の合成手法を開発しました。得られた高分子（ポリマー）は熱的に安定でありながら紫外（UV）光で分解可能でした。プラスチックやゴムとして用いられる高分子は、安定な材料として使われる一方で、分解されにくく、環境問題の大きな要因となっています。私たちは、「ノリッシュ反応」と呼ばれる光化学反応を引き起こすケトン骨格を高分子に周期的に組み込むことで、光照射によって主鎖を分解できる「光分解性高分子」の開発を...

分子の“カギ穴とカギ”（ホスト－ゲスト）を利用した、繰り返し貼ってはがせる新しい高分子接着材料を開発。ホスト－ゲスト錯体を用いた接着は、なぜ繰り返し貼ってはがすことができるのか、そのメカニズムは十分に理解されていなかったが、中性子を用いて接着界面を可視化することで、そのメカニズムを解明。オンデマンドに分解可能かつ繰り返し使用できる接着剤として、精密機器の製造プロセスにおける歩留まり改善や使用後の分別・リサイクルを容易化し、コスト・廃棄物削減に貢献することに期待。大阪大学 大学院理学研究科の和田 拓真 さん（研究当時：大学院生）、山岡 賢司 助教、髙島...

ゴムが一瞬で壊れる「高速破壊」時に、なぜ亀裂先端が鋭くとがるのかは長年未解明だった。ノーベル物理学賞受賞者ド・ジェンヌ 博士が提唱した「粘弾性トランペット理論」を連続体力学の基礎方程式から初めて導き、ゴムの基本的性質である粘弾性だけで鋭化が生じることを数学的に証明した。タイヤから医療材料まで、幅広いポリマー材料の破壊制御や耐久性向上の理論的基盤となることが期待される。JST 戦略的創造研究推進事業において、大阪大学 大学院基礎工学研究科の長滝谷 北斗 大学院生（博士後期課程）、小林 舜典 助教、垂水 竜一 教授とZEN大学 知能情報社会学部 作道 直...

たんぱく質は細胞内でポリペプチド鎖として合成され、伸びきった変性状態から、球状などの特定の3次元構造（天然構造）へと折り畳まるフォールディング過程を経て固有の機能を獲得します。過剰な金属イオンの蓄積による金属ストレスはたんぱく質のミスフォールディングを引き起こすため、神経変性疾患との関連が報告されています。本研究では、金属ストレス下でたんぱく質フォールディングを効率的に促進する人工分子cyclam-SS（サイクラム・エスエス）を開発しました。細胞内のたんぱく質フォールディングは分子シャペロンや酵素によって制御されており、フォールディングを阻害する細胞ストレスが生じた際も、ストレス...

フッ素樹脂「ポリフッ化ビニリデン（PVDF）」を常温・常圧・短時間でフッ化カリウム（KF）含有黒色粉末へ分解することに成功し、黒色粉末を「KFブラック」と命名KFブラックはそのままフッ素化試薬として使用でき、水洗処理により純粋なフッ化カリウムとしても回収可能蛍石（CaF₂）と有毒なフッ化水素（HF）を経由して製造されていたKFの新たな製造ルートを実現汎用性が高く、他のフルオロプラスチック（PTFE、PCTFE、ETFEなど）にも適用可能名古屋工業大学の服部 雅史 氏（共同ナノメディシン科学専攻1年）、Debarshi Saha 研究員（研究...

京都大学 大学院工学研究科 分子工学専攻 Ｌｉ Ｚｈｕｏｗｅｉ（リ・ツオウェイ） 氏（博士課程３年）・Ｐａｉｔａｎｄｉ Ｒａｊｅｎｄｒａ（パイタンジ・ラジェンドラ） 氏（日本学術振興会 研究員）・筒井 祐介 助教・松田 若菜 氏（博士研究員）・信岡 正樹 氏（博士課程３年）・Ｃｈｅｎ Ｂｉｎ（チェン・ビン） 氏（博士課程３年）・鈴木 克明 助教・梶 弘典 教授・Ｓａｍｒａｔ Ｇｈｏｓｈ（サムラット・ゴッシュ） 氏（日本学術振興会 研究員）・田中 隆行 准教授・須田 理行 准教授・関 修平 教授は、同研究科 物質エネルギー化学専攻・Ｚｈｕ Ｔｏｎｇ（ヂウ・トン） 准教授・陰山 洋 教授、名古屋大...

京都大学 大学院工学研究科 高分子化学専攻の西川 剛 助教、鈴木 宏史 博士後期課程学生、大内 誠 教授のグループは、１次構造が多重制御されたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の合成手法を開発しました。ＰＶＡは医療材料や偏光フィルムといった先端機能材料から身近な接着剤・洗濯のりまでさまざまな用途に用いられる重要な高分子であり、近年ではその分解性にも注目が集まっています。ＰＶＡは炭化水素主鎖に水酸基側鎖が直結した構造を持ち、水酸基の親水性、水素結合性などが物性や機能において重要な役割を果たします。分子量・分岐構造・立体規則性などの１次構造を多重に制御できれば、水酸基の周辺環境の違いに依存し...