2.2.3 化学科

概要

研究業績と活動　化学科

2.2.3 化学科
化学科 反応物性化学グル-プ
■教員・研究分野
教 授
教 授
准教授
准教授
講 師

柘植
野﨑
大津
鈴木
岩村

清志
浩一
英揮
炎
宗高

Kiyoshi Tsuge
Koichi Nozaki
Hideki Ohtsu
Honoh Suzuki
Munetaka Iwamura

錯体化学
光物理化学, 光化学, 計算機化学
錯体化学, エネルギー変換化学
溶液化学
錯体化学, 分子分光学, 光化学

■研究概要
光化学, 光物理化学, 計算機化学 (野﨑)
有機化合物や金属錯体などの光物理化学を研究している．パルスレーザー光を分子に照射して, 吸収や発光スペ
クトルの時間変化を観測し, 光励起状態の電子状態や光電荷分離過程の速度論的解析を行っている．また, 発光性
分子の発光量子収率, 高分解発光スペクトルなどの光物性の測定を行い, 高精度量子化学計算に基づくシミュレー
ションと合わせて, 発光機構や発光状態の分子構造などの研究を行っている．
分子分光学, 錯体化学 (岩村)
光エネルギー変換を目指す上で重要な金属錯体をはじめとする光機能分子の励起状態ダイナミクスを, レーザー
分光法を用いて研究している．凝縮系における励起分子の緩和ダイナミクスの超高速過程, 発光性錯体の円偏光発
光過程, これらの環境による変化に興味を持っている．
溶液化学 (鈴木)
水溶液中の微小気泡(マイクロバブル)は高活性触媒としてはたらき, 超音波化学, 超音波発光や医療への応用面
で重要である．マイクロバブルを疎水性の溶質とみなし, ナノからマイクロメートルのスケールでフレキシブルに
サイズを可変できることに着目すると, バブルとレーザー光との相互作用にも興味が持たれる．そこで, 共鳴条件
下の超音波定在波によって捕捉した単一気泡に近赤外レーザーパルスを照射し, 相互作用を観測した．その結果,
レーザー誘起ブレークダウンによる長寿命単一気泡の生成・捕捉と, 強いレーザー-気泡-音響相互作用の発現を見
出した．
錯体化学 (柘植)
金属錯体は, 金属中心と配位子を組み合わせた化合物であり, 構成要素の選択により多様な機能, 構造を有する
化合物の合成が可能である．現在我々は, 錯体の持つ性質のうち発光性に注目し, 新規の発光性錯体の開拓を行っ
ている．銅(I)および銀(I)イオンを用いて可視域に強い発光帯を持つ錯体を合成し, 合成的な見地から発光性錯体
の設計指針についての検討を行っている．また, 外部刺激に応答する多核錯体関する研究も並行して行い, 錯体配
位子を利用した合理的な多核錯体構築法についても研究を進めている．
錯体化学, エネルギー変換化学 (大津)
自然界の資源再生型エネルギー変換反応を志向した機能性金属錯体に関する研究を行っている．具体的には, 二
酸化炭素・酸素・窒素など小分子の新奇な活性化法や自在変換論を見出すため, 有機配位子や金属錯体の設計・合
成を行い, 様々な化学特性や小分子変換反応メカニズムの解明を行っている．

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富山大学理学部 Annual Report 2020

研究業績と活動　化学科

化学科 合成有機化学グル-プ
■教員・研究分野
教 授 井川 善也
直人

Yoshiya Ikawa
Naoto Hayashi

教 授

林

准教授
講 師

宮澤 眞宏
松村 茂祥

Masahiro Miyazawa
Shigeyoshi Matsumura

講 師
助 教

横山 初
吉野 惇郎

Hajime Yokoyama
Junro Yoshino

核酸生化学, 生物有機化学,
合成生物学
固体有機化学, 物理有機化学,
合成有機化学
有機合成化学, 有機金属化学
核酸生化学, 進化分子工学,
合成生物学
医薬品化学, 有機化学, 有機合成化学
有機典型元素化学, 物理有機化学,
合成有機化学

■研究概要
固体有機化学, 物理有機化学, 合成有機化学 (林, 吉野)
有機化合物は, 分子構造を適切に設計することで望む性質をもつ物質を得ることが容易という長所を有するが,
その一方で集合構造の予測や制御は容易ではない．そこで我々は, 有機化合物からなる分子性固体において分子構
造が集合構造に及ぼす相関を明らかにするための研究を進めている．対象は, 結晶だけでなく, アモルファスや薄
膜, 柔粘性結晶を含む．これとともに, 分子設計と集合構造設計を利用した機能性固体開発も行っている．例えば
発光性固体や有機トランジスタ, あるいは光応答性着色挙動を示す固体である．このような機能性固体を形成する
有機分子においては, 炭素および水素だけでなく種々の典型元素を活用することで, それら元素に固有の特性を生
かした構造と機能性を実現できることから, ホウ素などの典型元素を分子骨格の中心に据えた有機分子の開発につ
いても研究を進めている．またこうした研究の基盤として, 分子間相互作用の研究や新規有機化学反応の開発も行
っている．
有機合成化学 (宮澤, 横山)
自然界には多くの不斉中心をその母核に有する生物活性天然物が数多く存在している．これらの天然物の合成研
究は創薬, 並びに製薬の面から期待されている．そこでこれらの天然物やそれらの誘導体の効率的な合成と機能解
明を目的として, 立体選択的な反応開発と生物活性天然物全合成への応用を行っている．立体選択的な反応開発と
しては，有機触媒を用いる分子内不斉 Michael 反応やパラジウムやイリジウムなどの遷移金属を用いる炭素-炭素，
炭素-酸素, 炭素-窒素結合生成反応を中心とした触媒反応の開発を行っており, 多くの有機合成化学者に有用な手
法を提供している．またそれらの反応を基軸とするテルペノイド, アルカロイド, ポリプロピオネート, ポリ環状
エーテル, 糖鎖, ステロイドなどの生物活性天然物の立体選択的合成研究を行っている．
生体機能化学 (井川, 松村)
RNA は DNA と同様に遺伝情報を保持・伝達する情報分子であると同時に, 蛋白質に匹敵する複雑な構造を形
成して高度な能力を発揮する機能分子として生体内で多彩な役割を担う生体高分子であり, 化学・生命科学の両分
野から基礎研究の対象として, また医療や創薬への応用の視点からも高い注目を集めている．触媒機能や分子認識
機能を発揮するRNA に焦点を絞り, その機能が発揮される分子基盤の解明(RNA 生化学)と, バイオテクノロジー・
ナノテクノロジー素材としての可能性の開拓(RNA ナノテクノロジー)を目的とした人工改変・人工創製の研究を
行っている．これらの基礎・応用研究において構築される「機能性 RNA の分子システム」は, 生命の起源と初期
進化における RNA の役割を解明するモデル実験系としても興味深い素材であるため, 分子進化学の視点からも研
究を進めている．

富山大学理学部 Annual Report 2020

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■論文
1.

An RNA triangle with six ribozyme units can promote a trans-splicing reaction through trimerization
of unit ribozyme dimers (査読付),
Akagi, J., Yamada, T., Hidaka, K., Fujita, Y., Saito, H., Sugiyama, H., Endo, M., Matsumura, S., and
Ikawa, Y.,
Applied Sciences, 11 (6), 2583 (2021)

2.

Catalytic RNA nano-objects formed by self-assembly of group I ribozyme dimers serving as unit
structures (査読付),
Kiyooka, R., Akagi, J., Hidaka, K., Sugiyama, H., Endo, M., Matsumura, S., and Ikawa, Y.,
Journal of Bioscience and Bioengineering, 130 (3), 253-259 (2020)

3.

Polyethylene glycol molecular crowders enhance the catalytic ability of bimolecular bacterial RNase
P ribozymes (査読付),
Rahman, M.S., Gulshan M.A., Matsumura, S.,and Ikawa, Y.,
Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids, 39 (5), 715-729 (2020)

4.

Synthesis and Photophysical Properties of Emissive Silver(I) Halogenido Coordination Polymers
Composed of {Ag2X2} Units Bridged by Pyrazine, Methylpyrazine, and Aminopyrazine (査読付),
Kuwahara, T., Ohtsu, H.,and Tsuge, K.,
Inorganic Chemistry, 60 (3), 1299-1304 (2021)

5.

Coherent Vibration and Femtosecond Dynamics of the Platinum Complex Oligomers upon
Intermolecular Bond Formation in the Excited State (査読付),
Iwamura, M., Fukui, A., Nozaki, K., Kuramochi, H., Takeuchi, S.,and Tahara, T.,
Angewandte Chemie International Edition, 59 (51), 23154-23161 (2020)

6.

Effects of π-Conjugation on the Solid-State Photoresponsive Coloring Behavior of BipyridineBoronium Complexes (査読付),
Yoshino, J., Hirono, Y., Akahane, R., Higuchi, H.,and Hayashi, N.,
Photochemical & Photobiological Sciences, 19,1517-1521 (2020)

7.

Penning ionization electron spectroscopy of anisole, thioanisole, and selenoanisole by collision with
He*(23S): conjugation effects and conformational stability (査読付),
Ishiguro, Y., Yamakita, Y., and Hayashi, N.,
Chemical Physics Letters, 754,137653 (2020)

8.

Preparation of solid solution and crystal-glass composite consisting of stable phenoxyl radical and its
phenol analogue (査読付),
Kamoto, T., Lyu, X., Yoshino, J.,and Hayashi, N.,
ARKIVOC, 2000, part viii, 58-69 (2020)

■総説・解説
1.

機能性 RNA (第 2 部-13) (査読付),
井川善也,

核酸科学ハンドブック(杉本直己編) ,421-425 (2020)
2.

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固溶体形成を利用した混合型発光性配位高分子の合成 (査読付),
柘植清志,
光化学, 51(3),161-164 (2020)

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研究業績と活動　化学科

3.

2 価のパラジウム触媒を用いるエーテル環の立体選択的構築とポリエーテル系天然物Yessotoxin 合成へ
の応用 (査読付),
横山 初, 宮澤眞宏,
有機合成化学協会誌, 78 (4),317-326 (2020)

■著書
1.

化学便覧 基礎編 改訂６版,
林 直人 他
丸善出版, (2021)

■研究発表
1.

RNase P リボザイム・ナノ集積体の構築に向けた基質認識部位の人工改変,
山田貴裕, 松村茂祥, 井川善也,
日本生化学会北陸支部 第 38 回大会(誌上開催)

2.

ポリアミンを用いた核酸増幅反応とリボザイム反応の両立,
中根 龍, 井川善也, 松村茂祥
日本生化学会北陸支部 第 38 回大会(誌上開催)

3.

1 次元ナノ集積を目指した RNase P リボザイムのモジュール改変: 構造ドメイン間界面の人工強化と
kissing-loop 相互作用の導入,
山田貴裕, 青山理沙子, 松村茂祥, 井川善也,
第 14 回バイオ関連化学シンポジウム

4.

モジュール組み換え型リボザイムの自己集積による無限集積型 RNA ナノ構造の構築,
福田拓郎, 大井宏紀, 松村茂祥, 井川善也,
第 14 回バイオ関連化学シンポジウム

5.

微小液滴と RCA 法を用いた RNA 機能スクリーニング法の開発,
小山孝紀, 井川善也, 松村茂祥,
第 14 回バイオ関連化学シンポジウム

6.

NAD+モデル配位子を含むルテニウム錯体の性質と NAD+型から NADH 型への光化学反応,
飯田拓郎, 柘植清志, 大津英揮,
錯体化学会第 70 回討論会

7.

ピラジン、メチルピラジンおよびアミノピラジンを架橋配位子とするブロミド銀(I)配位高分子の合成と
発光性,
桑原大貴, 大津英揮, 柘植清志,
錯体化学会第 70 回討論会

8.

強発光性ハロゲン架橋二核銅(I)錯体の固体薄膜における光励起ダイナミクス,
中村鴻介, 藤田紗矢香, 岩村宗高, 野﨑浩一,
錯体化学会第 70 回討論会

9.

溶液中におけるジピリジル白金(Ⅱ)錯体会合体の励起状態ダイナミクス,
渡邉ほのか, 岩村宗高, 野﨑浩一, 高梨 司, 倉持 光, 田原太平,
錯体化学会第 70 回討論会

10. Identification of Mettallophilic Oligomers in Aqueous Solution by Excited-state Vibration,
岩村宗高,

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研究業績と活動　化学科

錯体化学会第 70 回討論会
11. 立体選択的エーテル環構築を基盤とする phomonol と yessotoxin の合成研究,
横山 初, 加藤臣太, 中井友也, 松尾 愛, 高見将弘, 宮澤眞宏,
第 62 回天然有機化合物討論会
12. アリール基の 3 位の tert-ブチル基の置換数がトリアリールフェノキシルのアモルファス固化に及ぼす
影響,
呂 信文, 小嵐元気, 吉野惇郎, 林 直人,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
13. グループⅠリボザイムの in droplet 進化に向けた反応-検出系の構築,
上田実怜, 松村茂祥, 井川善也,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
14. ジ(アリールアルキル)ホウ素骨格を有するビピリジン―ボロニウム錯体の合成研究,
大矢隼士, 吉野惇郎, 林 直人,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
15. テトラアリールフルオランテンにおいてテトラアリールベンゾ部位が結晶構造及び蛍光挙動に及ぼす影
響,
尾崎 仁, 佐藤 信, 吉野惇郎, 林 直人,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
16. モジュール型リボザイムを基盤とした T-loop_PK モチーフ・アダプター配列の人工創製と機能解析,
森 裕紀, Rahman, MS., 宮﨑克志, 石川隼也, 古田弘幸, Luc Jaeger, 松村茂祥, 井川善也,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
17. リボザイムの進化実験中に出現した非切断型機能性 RNA の解析,
寺田海舟, 荏原基力, 井川善也, 松村茂祥
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
18. リボザイム型二重イントロンのスプライシング：制御系と評価系の構築,
植田智貴, 西山祐夏, 宮崎克志, 松村茂祥, 井川善也,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
19. 可視光によって有機ヒドリドを貯蔵する NAD+型錯体 Ru-(Ph-pn)の性質と光反応,
飯田拓郎, 柘植清志, 大津英揮,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
20. 蛍光 RNA アプタマーの小型化に向けた構造解析,
安部俊輔, 松村茂祥, 井川善也,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
21. 三脚型 N-Oxide 配位子を持つ Zn 錯体の合成と性質,
壇 卓海, 柘植清志, 大津英揮,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
22. 実験進化により得られた活性部位改変型 VS リボザイムの評価,
今井巴絵, 荏原基力, 井川善也, 松村茂祥,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
23. 微小液滴への大腸菌 1 細胞封入によるハイスループット酵素活性検出系の構築,
安部雄大, 井川善也, 松村茂祥,

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富山大学理学部 Annual Report 2020

研究業績と活動　化学科

令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
24. bisleuconothineA の全合成研究,
横山 初, 石丸寛章, 宮澤眞宏,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
25. DMAP 誘導体の含窒素配位子を有する Pd 触媒の配位子の相違による触媒効果の検討,
宮澤眞宏, 茅根有美香, 照田美里, 横山 初,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
26. Phomonol の全合成研究,
横山 初, 加藤臣太, 宮澤眞宏,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
27. トリブロモエチレンを用いた三置換オレフィンの新規合成法の開発,
宮澤眞宏, 眞川春奈, 横山 初,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
28. 含窒素配位子を有する Pd 触媒を用いた新規分子内閉環反応の開発,
宮澤眞宏, 長谷川一真, 横山 初,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
29. 高活性な Pd-ピリジン型錯体を用いた共役エンイン構造の新規構築法開発,
宮澤眞宏, 照田美里, 横山 初,
令和 2 年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
30. 時間分解 X 線を利用した励起金属錯体ダイナミクスの研究,
岩村宗高,
山田科学技術財団長期間派遣者研究交歓会
31. モジュール集積型人工リガーゼ・リボザイムによる T-loop_PK 適応アダプターモチーフの創製と解析,
森 裕紀, Rahman, MS., 宮﨑克志, 石川隼也, 古田弘幸, Luc Jaeger, 松村茂祥, 井川善也,
第 43 回日本分子生物学会年会
32. 液滴マイクロ流体システムを用いた短鎖ペプチドの実験進化系の構築,
土田和輝, 井川善也, 松村茂祥,
第 43 回日本分子生物学会年会
33. 統合型デバイスを用いた微小液滴スクリーニングによるリボザイムの実験進化,
西山祐夏, 荏原基力, 井川善也, 松村茂祥,
第 43 回日本分子生物学会年会
34. Synthesis and luminescence properties of silver(I) halogenido coordination polymers bridged by
pyrazine, methylpyrazine, and aminopyrazine,
Kuwahara, T., Ohtsu, H., and Tsuge, K.,
日本化学会第 101 春季年会
35. Concentration dependence of absorption and emission spectra of Pt(II) and Au(I) complexes oligomers
in aqueous solutions,
Iwamura, M., Urayama, R., Fukui, A.,and Nozaki, K.,
日本化学会第 101 春季年会
36. Phomonol の全合成研究(2),
横山 初, 加藤臣太, 宮澤眞宏,

富山大学理学部 Annual Report 2020

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研究業績と活動　化学科

日本化学会第 101 春季年会
37. BisleuconothineA の全合成研究,
横山 初, 石丸寛章, 宮澤眞宏,
日本化学会第 101 春季年会
38. マイクロ流体システムによる擬細胞を用いた RNA およびペプチドの実験進化,
松村茂祥,
第 9 回宇宙における生命ワークショップ
39. 原始生命体を育む局所環境としての RNA 酵素の群体化,
井川善也,
東京理科大学 生物環境イノベーション研究部門・公開シンポジウム 〜生物進化の立場から生物環境を
考える〜
■科研費及び科研費相当研究費
1.

2018-2020, 基盤研究(C),
混晶化を利用した銅(I)および銀(I)配位高分子の光物性制御,
(代表者) 柘植清志

2.

2019-2021, 基盤研究(B),
長波長吸収型光合成への進化再現によるレッドエッジ変化の実験的検証,
(代表者) 塚谷祐介(国立研究開発法人海洋研究開発機構), (分担者) 松村茂祥, 藤島皓介(東京工業大学)

3.

2019-2021, 基盤研究(C),
区画化による分子共生は RNA ワールドを飛躍させるか？
(代表者) 松村茂祥

4.

2020-2021, 新学術領域研究(研究領域提案型)
有機ヒドリド供給能を有するユビキタス金属錯体の開発と CO2 光還元システムへの展開
(代表者) 大津英揮

5.

2020-2022, 基盤研究(C),
熱活性遅延蛍光を示す銅(I)錯体の固体薄膜中における超高速光励起ダイナミクス
(代表者) 野﨑浩一

6.

2020-2022, 基盤研究(C),
時間分解円偏光分光による遷移金属錯体の励起状態キラルダイナミクスの研究
(代表者) 岩村宗高

7.

2020-2022, 基盤研究(C),
ボロニウム錯体の分子構造および分子集合構造と光応答挙動の相関解明
(代表者) 吉野惇郎, (分担者) 林 直人

■外部資金

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1.

二酸化炭素を資源化する機能を持つ有機ヒドリド型錯体触媒の高性能化,
公益財団法人タナカ財団,
(代表者) 大津英揮

2. ...