原子・電子レベルで現象を理解し、分子の自在構築によって物質を科学する

   化学の最大の特徴は、従来になかった新物質を自らの手で設計し、創造できることにあります。当研究室では、「ものづくりの化学」を研究基盤として、周期表を縦断・横断する元素化学を展開し、物質の反応・性質・構造について研究しています。「有機合成化学」「分光学・物理化学」「理論化学・計算科学」を３つの柱として、新しい分子を能動的かつ精密にデザインし、新たな分子変換反応の開発、新合成法の開拓、未知機能の創出に挑んでいます。元素の様々な組み合わせで構成される分子の反応性・機能性が、元素のどのような性質に由来するのかを分子構造・電子構造を理解することによって明らかにし、既存の学問領域にとらわれない新しい学理を探求することを目指しています。

 

   化学が対象とする研究分野には、「手に取り出せないもの」「目には見えないもの」などが多数存在します。反応遷移状態、物性予測、軌道間相互作用などもその一つです。これらをいかに合理的にデザインするかが、物質創製・機能設計にとても重要です。
私たちの研究室では、「実験化学」を縦糸に、「理論計算」を横糸に組み合わせて、

• 分子・機能・動きを「理解する・設計する」
• 分子を「生み出す・創り出す」
• 分子を「機能させる・活用する・応用する」

の課題を中心に新しい科学の創出に挑んでいます。

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   経験と実測を得意とする『実験化学』に、予測性を持った『理論計算』が加わると、分子変換・物質科学・生命科学研究に新たな世界が拡がります。理論計算によって得られる三次元構造や立体電子構造は実験化学者の直感を刺激し、また計算化学により思いがけない未知の構造や機能と出会うこともあります。これまで理論化学者に限られてきた計算化学を実験化学に融合することは新たな可能性に満ちています。