はじめに

 　羽村研究室では、有機化学をベースとして材料科学・生命科学の発展に貢献することを目標に、有用分子の革新的な合成法の開拓（合成方法論の開発）と新しい機能性材料の創製（機能の探索）を研究の柱として、「研究を楽しむ気持ち、わくわくする気持ち」を大事にしながら、“ものづくりの匠”を目指して研究に打ち込んでいます。そして、「オリジナルな反応・自分達にしか合成できない機能性分子群」の数々の成果を世界に情報発信しています。

　最近では、π共役系有機化合物の実用的合成法の開発に重点を置いています。π共役系有機分子は、材料科学・生命科学における重要な物質群ですが、これを構成する芳香環・複素環化合物の合成には制限があり、新しい物質を創製する機会が大きく阻まれています。これは、望みのものを望みの場所に、望みのタイミングで導入させる合成手法が欠如し、合成化学によって構築できる空間が小さいことに起因しています。したがって、新しい物性や機能の宝庫であるπ共役系分子をナノ領域のレベルまで精密に合成できる新しい合成方法論の開拓が望まれています。このような背景の下、私達は以下に示すテーマを柱として研究を遂行しています。

 ① 新しい有機分子構築法の開発 　

　芳香環に三重結合を含むベンザインや小員環化合物のように“潜在的に高い反応性を持つ分子”を取り上げ、そのユニークな反応性の開拓に基づく革新的な合成手法の開発を行っています。例えば、最近私達は温和な条件で触媒的にベンザインを発生させる方法論の開発に成功しました。これにより、種々の炭素官能基・窒素官能基・酸素官能基・硫黄官能基を芳香環に位置選択的に導入することに成功しました。さらに、この手法の応用・展開として、遷移金属触媒を用いない新しい芳香環連結反応を開発しました。

 ② 有機半導体材料・二次電池材料の創製  

　独自の合成力を武器に新しい有機半導体材料を合成し、色素増感太陽電池や有機薄膜太陽電池への応用を図っています。例えば、最近私達はドナー・アクセプター分子の反応集積化を鍵とするπ共役骨格の迅速な構築と官能基化によって置換ペンタセンが自在に合成できることを明らかにしています。このようにして新規に合成した分子の性能評価に関しては他大学のグループと共同研究を行っています。最近では、私達のπ共役系分子に興味を持ってもらう機会が増え、二次電池への応用を指向した共同研究もスタートしています。

 ③ 生体機能性分子の創製

　独自に合成したπ共役系分子と糖鎖やDNA等を導入したπ電子複合中分子を合成し、その機能創出を図っています。例えば、包接π電子空間を化学エネルギー伝達部位として、生体分子の構造変化と機能調節を行える生体機能性分子の創製を目指しています。