分子物性化学研究室

金属錯体の機能や反応性の多くは、その電子状態およびスピン状態に強く支配されています。これらを正確に理解することで、対象化合物が「なぜそのような機能や反応性を示すのか」を本質的に捉えることができるようになります。私は、構造解析や様々な分光法を組み合わせることで、金属錯体の電子・スピン状態を実験的に解明する研究に取り組んでいます。さらに、これらの実験的手法に加えて、量子化学計算に基づく理論的アプローチを行うことで、実験と理論の両面から金属錯体の電子状態を明らかにすることを目指しています。

生体内のタンパク質の中には、金属イオンを含む金属タンパク質が存在し、生命活動を維持するための高効率なエネルギー変換や高選択的な基質変換、さらには電子伝達において重要な役割を担っています。私は、タンパク質全体ではなく、機能発現の鍵を握る金属錯体部位に着目し、生体内に存在する金属錯体がどのような役割を果たしているのかを明らかにすることを目指しています。具体的には、巨大な分子量を持つ金属タンパク質の活性中心を模倣した金属錯体を合成し、それらの構造や電子状態、反応性を詳細に解析することで、標的とする金属タンパク質における機能発現の本質的要因の解明を試みています。さらに、これらの基礎的知見を基に、新たな機能性分子の設計・創製へと展開する研究にも取り組んでいます。

周期表の下部に位置するアクチノイド元素は放射性元素であり、その使用が制限されることから、これらの元素の化学的挙動については未解明な点が多く残されています。私は、アクチノイド元素に有機配位子を結合させることで生成する「アクチノイド錯体」の合成と、その性質解明に取り組んでいます。アクチノイド錯体の多くは5f軌道に不対電子を有しており、その5f電子が錯体の構造や酸化還元などの反応性に及ぼす影響について理解することを目指しています。