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研究内容Research

  •  中野研究室では,有機合成化学の力を巧みに利用した新しい有機機能性材料の開発(=ものづくり)を展開しています.低分子から高分子まで,目的の機能の発現を目指して日々新しい分子の設計・合成・評価を進めています.また,新しい反応や触媒の開発など,有機材料研究を支える合成技術に関する研究もおこなっています.このように有機合成化学-有機材料化学をうまく連携させながら「ものづくり」研究を進めることで,化学の立場からエネルギーや資源といった様々な問題の解決に貢献することを目指しています.

     以下では,これまでの具体的な研究例を紹介します.
  • 新しいπ共役分子の開発と機能性材料としての応用
     π共役化合物にはさまざまな光・電子機能が期待できます.そして,炭素と水素で構成されるπ共役系に様々なヘテロ元素を組み込むことで,機能は七色に変化します.まさに,新しい有機材料の宝庫といえます.
     これまでに,遷移金属触媒による炭素-ヘテロ元素結合形成反応を利用して,ベンゼン環とピロールやフランなどのヘテロールが縮環したジベンゾヘテロール骨格の構築法を開発しています.



     これらの反応を利用して,ヘテロ環とベンゼン環が直線状もしくは螺旋状に縮環したヘテロアセンやヘテロヘリセンの合成に成功している.ヘテロアセンに関しては,有機電界効果トランジスタ(FET)の有機半導体材料として応用を図っている.また,ヘテロヘリセンに関しては,円偏向発光などキラリティに由来する特異な機能に着目して研究をおこなっている.
     
     
  • 新規重合触媒の開発と新しい高分子材料の創製
     メタロセン触媒(Kaminsky触媒)やGrubbs触媒に代表されるように,金属錯体触媒は高分子合成の分野で大きな役割を果たしていて,ポリエチレンなどわれわれの身の回りで利用されているさまざまな高分子材料を提供しています.
     これまでに,分子レベルでの緻密な構造・機能の制御が可能であるという金属錯体触媒の利点を活かし,重合機構に立脚した新しい重合触媒の開発とその触媒を利用した新しい高分子材料の創製を目指して研究をおこなってきました.特に,エポキシドなどのヘテロ小員環と二酸化炭素(CO2)などのC1資源との共重合に着目してきました.
     たとえば,エポキシドとCO2との交互共重合に関しては,下記に示すような触媒を開発しています.



     開発した触媒をもちいることで,従来は合成できなかった新しい構造のポリカルボナートの合成にも成功しています.このポリカルボナートは,その特異な構造に起因して,従来よりも高い熱分解温度をもつことが分かっています.



     また,エピスルフィドと二硫化炭素との完全交互共重合や,オキセタンと一酸化炭素との共重合にも成功しています.


所在地

〒184-8588
東京都小金井市中町2-24-16
東京農工大学小金井キャンパス
4号館217号室

連絡先
TEL 042-388-7162
e-mail k_nakano(at)cc.tuat.ac.jp