岩手大学工学部 研究室訪問 Lab.Navi《ラボナビ》

岩手大学 工学部・大学院工学研究科

嶋田 和明 教授Kazuaki Shimada

理学博士。1981年東北大学大学院理学研究科化学第二専攻博士課程修了。1981年より岩手大学工学部助手として勤務。助教授、准教授を経て2011年教授に就任。

嶋田 和明 教授
研究室イメージ

研究テーマを教えてください。

 大学で取り組む有機化学の研究は有機化合物をいかに上手く、速く、安く作るかということになりますが、それとともに大学の研究では「新規さ」が求められます。その新しさを追求するという点で、我々は特に元素の周期表の16族元素の中の硫黄、セレン、テルルを含む有機化合物に着目しております。これらの化合物は一般に不安定で取り扱いが難しく、あまり合成研究への利用が進んでいません。しかしその中には対応する酸素化合物と全く異なる化学反応性を示すものがいろいろありますので、我々は硫黄・セレン・テルルを上手く使った有機化合物の合成と新しい反応の発見をかれこれ30年ほど継続して取り組んでいます。

こちらは昨年夏にスタートした研究室と
いうことですが、新たに始めた取り組み
などはありますか?

 我々はこれまで継続的に硫黄・セレン・テルルを上手く使った有機化合物の構造や合成法を主に検討してきましたが、新たな研究室を立ち上げるにあたっては岩手大学工学部応用化学・生命工学科の有機化学の教育・研究の幅を拡げる方向性を取りたいと考えました。

嶋田 和明 教授

そこで早速着手している研究が硫黄・セレン・テルル化合物の新規な化学反応性を駆使する生理活性・薬理活性物質の合成です。医薬品の合成といえば別な専門の学部もありますから、我々としてはとにかく作る事ではなくて新反応を開発しながらその合成利用の延長線上に上手く医薬品合成を結び付けていくという研究目標を持っております。

硫黄・セレン・テルルから薬を作ることが
できるんですか?

 一般的に医薬品の開発では毒性や副作用が重要な障害になるため、研究にはかなりの困難が伴います。ただ我々の研究目標は先ほども申し上げたように医薬品の合成そのものではなく、これまでほとんど用いられてこなかった合成中間体からの新しい反応を発見し、「このような新たな方法で医薬品合成が実現します」という形で新反応の有用性・実用性を積極的に社会にお示ししご提案したいと考えています。そのためには色々な段階で新しい合成化学的な考え方や反応設計の考え方が必要となります。たとえば1番目の課題は「硫黄・セレン・テルルの特異な化学反応性をいかに上手くコントロールしながら利用するか」という点です。たとえばお酒に入っているエタノールや、酢に入っている酢酸のような安定した化合物は取り扱いが楽ですが、化学反応性は昔から知られていて利用法もほぼ確立しています。これでは新しい発明発見は生まれにくいでしょう。

嶋田 和明 教授

私の見る所では、むしろ化学的に不安定で取り扱いの困難なもののほうが予想外の化学反応を起こしてくれます。不安定な物質を作り、それを巧みに操ってあたかも「じゃじゃ馬」を馴らすように合成反応の中に組み入れて、新しく簡便な方法で有用物質を作ってみようじゃないか、というのが我々の大きな狙いです。そして課題のもう一点は有機合成化学におけるグリーンケミストリーの実現です。ただ単に不安定な物質を使えばいいのではなく、生命現象に学びながら温和な反応条件で欲しい物質だけを高選択的に合成する手法を見出そうということです。生体内の化学反応では酵素という触媒が無駄なエネルギーを使わずに化学物質をうまく選んで反応させ、自分にとって有用な物質を高選択的に作っています。要するに生き物の体の中には非常に効率的に化学反応をコントロールする仕組みがあるわけです。我々はそのような自然の仕組みから多くを学び、酵素の中で起こっている反応を極限まで単純化して、この物質とこの物質をこのように接近させてこの部分を結合すればこのような物質ができるとか、この2種類の基質を反応させるためにどのような構造の触媒を設計しなければならないか、というような考察を進めることにより新たな反応設計を行います。そしてそのアイディアをフラスコやビーカーの中の実際の化学反応により実現します。

嶋田 和明 教授
応用化学・生命工学科
生理工学研究室
一ノ瀬 充行 教授
大石研究室
大石 好行 教授
八代研究室
八代 仁 教授
有機合成化学研究室
嶋田 和明 教授
マテリアル工学科
藤代研究室
藤代 博之 教授
平塚研究室
平塚 貞人 教授
山口(勉)研究室
山口 勉功 教授
吉本研究室
吉本 則之 教授
菊池研究室
菊池 弘昭 准教授
吉澤・中西研究室
中西 良樹 准教授
電気電子・情報システム工学科
高木研究室
高木 浩一 教授
今野研究室
今野 晃市 教授
西館研究室
西館 数芽 教授
本間研究室
本間 尚樹 准教授
機械システム工学科
船﨑研究室
船﨑 健一 教授
佐藤研究室
佐藤 淳 准教授
水野研究室
水野 雅裕 教授
柳岡研究室
柳岡 英樹 教授
小野寺研究室
小野寺 英輝 准教授
熱工学研究室
廣瀬 宏一 教授
社会環境工学科
福祉支援工学研究室
大川井 宏明 教授
構造工学研究室
岩崎 正二 教授
環境システム工学研究室
中澤 廣 教授
環境衛生工学研究室
海田 輝之 教授
都市計画学研究室
南 正昭 教授