化学コース

人類は、紀元前よりもずっと昔から、「物質とは何か?」ということを知りたいと願い、いろいろな発見の経緯とともに化学という学問が育ってきました。近年においては、生命現象をはじめ、地球環境、宇宙における物質の創生・循環などのしくみが化学的に理解され、周辺分野の進歩とともに発展しています。このため、化学はセントラルサイエンスとよばれることがあります。また、化学は、医療、環境、資源、エネルギーなどの応用科学の分野にも無くてはならない学問です。現在、化学の知識と技術を携えて、持続可能な社会を築くのに貢献することが、若い皆さんに期待されています。　基本的な化学知識と実験技術を身につけさせるとともに、卒業研究や地域のインターン学習をとおして、自主性、知識の活用能力、問題解決能力、コミュニケーション能力を高め、化学分野はもとより、生命、環境、ナノテクノロジー、装置開発、エネルギーなど、様々な分野で活躍ができる人材を育てます。また、大学院に進学することで、より高度な知識と能力を身につけ、研究開発に携われる人材を育てます。

私たちの研究室では、「グリーンケミストリー～環境にやさしい化学～」を中心テーマにして有機合成化学の教育・研究を行っています。環境にできるだけ負荷をかけない反応、例えば従来、触媒を用いることが常識とされていた反応を、試薬や溶媒を工夫して触媒を全く用いないで進行させる「無触媒反応」や、従来2工程が必要であった変換を1段階で行う「ワンステップ変換反応」の開発研究を行っています。さらに、右手と左手の関係にある鏡像異性体の一方の化合物だけを選択的につくる「不斉合成」の研究も行っています。これらの研究成果は、医薬品や生体関連物質などの合成にも大いに役立っています。　研究室の方針としては、化学的視点で物事を理解し、思考し、表現する力を確実に修得できるように学生たちに接しています。このような力は化学という専門分野に限らず、世の中でも必ず通用するものだと思います。化学について正確かつ冷静に情報発信できる人材、さらに、物づくりを通して、21世紀において人類が健康で、安全かつ快適な生活をおくることを強力に推進し、サポートできる人材を育成できればと願っています。研究室では、「常に徹底的に考えながらやれば、必ずできる」をモットーに日夜、実験・研究に励んでいます。多くの優秀な卒業生たちも、社会のそれぞれの分野で大いに活躍しています。

生命現象は、細胞の中や外の化合物のネットワークをつくり、機能しています。生命現象を化学の知識や方法で理解することによって、医薬品をつくったり、環境の保護に重要な物質や仕組みを作ることに役立てることができます。ここでは、遺伝子工学的方法によって化学的特性を変化させたタンパク質について、レーザーを使ったラマンスペクトルという方法で睡眠やアレルギーに関係している酵素(タンパク質)の構造と機能との関係を調べています。

化学と物理学の原理で説明できない自然現象はないはずです。DNA、RNAやタンパク質の機能がシュレーディンガーの波動方程式を用いて説明できる時代が、計算機の進歩とともに到来しようとしています。生体分子の反応メカニズムの解明は、生化学だけでなく、医学、薬学、農学的にも重要です。実験的なパラメータをなるべく使うことなくその複雑なメカニズムの解明を説明しようとする試みは、物理学と生命科学を結びつける化学者の夢の一つです。　鉄を含む酵素の中でもっとも重要なものの一つにシトクロムP450という酸化酵素があります。この酵素は薬物代謝の70%以上にかかわるほか、最近開発された「青いバラを咲かせる」こと、ジャスミン茶の香気成分、コレステロール・ビタミン類の生合成の鍵にもなっています。　血液循環の調節に重要な分子である「トロンボキサン」や「プロスタサイクリン」も体内のシトクロムP450によって合成されますが、酸化反応ではない異質な反応です。最近、そのメカニズムが量子化学計算により当研究室で初めて明らかにされ、化学分野の世界トップレベルの学術雑誌に掲載されました。