No.55

2015.5HEADLINE01
GSC‑7を新しいGSC創生の場に
02
第5回GSCアジア・オセアニア
会議にSTGA受賞者を派遣
04
固体触媒によるバイオマス変換
05
遷移金属酸化物でコーティングしたメソポーラスシリカ
06
特別フォーラム「イノベーションの実現」を開催
06
第４回JACI/GSCシンポジウム・GSC-7 開催のお知らせ（2015年７月5 〜 8日）

2015年7月GSC-7開催！

新化学技術推進協会は、人と環境の健康・安全と、持続可能な社会をめざすGSC推進の考え方にたち、技術革新の原動力となる新しい科学技術発展に貢献することを目的とした、公益社団法人です。

GSC‑7を新しいGSC
創生の場に
早稲田大学先進理工学研究科
応用化学専攻 教授

松方 正彦

来たる 2015 年７月５日（日）より７月８日（水）まで、第４回 JACI/GSC シンポジウ
ム・第７回 GSC 東京国際会議（The ７th International Conference on Green andSustainable Chemistry（GSC‑7）and ４th JACI/GSC Symposium）が、東京竹橋の一橋大学一橋講堂と学士会館にて開催されます。
第１回の GSC 国際会議（GSC‑1）は、2003 年に東京早稲田大学国際会議場で初めて開催されて以来、２年ごとに、欧州、北米、アジア・オセアニア地域の回り持ちで開催されて、GSC にかかわる最新情報の交換の場としての機能を果たしてきました。1992 年の地球環境サミット、リオデジャネイロ宣言を受け、化学による地球環境に及ぼす影響を低減することが重要な課題との考えから、1998 年に Paul
Anastas と John Warner によって、化学と環境の共生を図るグリーンケミストリーの 12 か条が提唱されました。2003 年の GSC‑1 では、このグリーンケミストリーと、経済合理性をもって持続的成長を図る考え方サステイナブルブルケミストリーとを融合した、グリーン・サステイナブルケミストリーという新しい化学の方向性を「東京宣言」として採択しました。東京宣言の採択にあたっては、発表当日まで、文案について激論が交わされたと聞いていますが、その後、この考え方は化学に定着してきました。
７月の GSC‑7 は、GSC 国際会議としては実に 12 年ぶりの日本開催となります。
一方で現在では、全地球規模で、資源・エネルギー、地球温暖化、水・食糧、人口問題等の長期的課題が深刻化・複雑化しており、これらの課題解決を図り、より健康で豊かな社会の持続的発展をもたらす牽引役として、化学を基盤とするイノベーションへの期待は、益々大きくなっています。GSC‑7 では、産官学のトップによる講演、GSC に関する最新の研究成果の発表、GSC 活動に関する展示などが企画されており、今後の GSC の方向性を議論する場となることが期待されています。ぜひ多くの皆様に、新しい GSC を創成する場にご参加いただき、活発に議論していただきたいと思います。

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Japan Association for Chemical Innovation

第5回GSCアジア・オセアニア会議にSTGA受賞者を派遣

平成27年１月15 〜 17日にインド・デリー
において開催された第５回GSCアジア・オ
セ ア ニ ア 会 議（AOC‑5） に、 第 ８ 回GSCSTGA（Student Travel Grant Award）の受賞者である大学院生５名を派遣しました。
GSC STGAは、GSCの分野で優れた研究を行っている日本の大学院生に、GSCに関する国際会議に参加して人脈を広げ、知見をより深めていただくことを目的に、毎年選考しています。
今 回 の 会 議 で は、1998年 に 有 名 な「 グリ ー ン ケ ミ ス ト リ ー 12か 条 」 を 発 表 し た
PaulAnastasとJohn Warner、そして米国化学会のGreen Chemistry Institute理事長であるDavid Constableがウェブで基調講演を行い、現代社会が直面する課題へのアプローチが示されました。John WarnerとDavid
Constableは、JACIが７月に東京で開催するGSC‑7（GSC東京国際会議）にも来場され、それぞれご講演をいただきます。
インドネシアやタイ、中国といったアジア

AOC‑5メイン会場

AOC- ５ GSCへの出席は、普段の生活では得られない、数々の視点やきっかけを手にすることができました。特に印象的だったポスター発表では、ヒ素の人体への悪影響についてや乾燥キュウリの皮の栄養価についてなど、ChemistryというよりScienceであるような、広い分野にまたがる発表が行われました。多くの人の全く異なる角度からのGSCは、自分にとっても良い刺激となりました。また、口頭発表で質問したりポスターでディスカッションしたりと、初め東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻

青木航ての国際会議でしたが英語で伝えることの難しさと重要性を再確認できました。この会議で得たこと、感じたことを発展させ、閉会式の話でもあった「 genuineなGSCとは何か」、考えていきたいと思っています。

エネルギッシュ、この一言につきる今回のインドでの学会であった。飛行機から降り立ち、空港を出てすぐに人の熱気の強さに驚かされた。近年発展の目覚ましいインド、話には聞いていたが百聞は一見にしかずとはまさにこの事である。学会会場においても、空港を出てすぐに感じたものや、ニューデリーの市街で感じたそれとはまた種類は異なるものの、同等もしくはそれ以上の熱気に満ち溢れていた。それを顕著に感じたのは、学会３日目に催された学生交流会
大阪大学大学院
工学研究科応用化学専攻

阪口博信

においてである。相手はまだ学部生、研究に携わった経験がほとんどない人たちである。しかし、彼女たちの化学に対する真摯な姿勢を目の当たりにして、驚きと同時に、自分が彼女たちと同い年のときには何を考えていただろう…と恥ずかしささえも感じた。学会の内外において、何物にも代えがたい経験をすることができた。インドで感じた熱意を自分の原動力として、新たな気持ちで普段の研究室生活に戻ろうと思う。

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Japan
Japan
Association
Association
forforChemicalChemicalInnovation
Innovation

からの参加者が多い中で、会場であるインドの方々が日頃から強い関心をお持ちであることを反映してか、水や大気に関する環境問題やバイオマスに関する講演・発表が多くなされ、STGAの皆さんは、多くの刺激を受けたと強調していました。
しかし、もっとも学生さんたちを驚かせたのは、学生交流会での、アジアの学生さんたちの真剣さと熱心さではないでしょうか。日
本の学生の意見を、食い入るように聞き、質問や議論をぶつけてくる熱意が、今後日本人としてどのように貢献していけばいいか、という希望や課題となって、STGA参加者の皆さんの中にしっかりと根付いたように思えます。

デリー市内風景

学生交流会

大学院生として国際会議に参加したことは貴重な経験でした。違う分野の研究者に自分の研究結果を伝えるように工夫し、またコメントをもらうことで自分の研究を深める新たな視点を得ることができました。特に、国際会議は世界から参加する研究者と交流できる上に、その研究者らの研究からその人の環境や文化を感じることができたため、世界旅行をするように様々な国のことを学ぶことができました。短い間でしたが、JACIの支援のおかげで様々な研究者と交流ができ、国によってGSC分野の研究が多様な形で進んでいることがわかりました。私も日本にいるからこそできる研究を進めていきたいと思います。

大阪大学大学院工学研究科
応用化学専攻沈 炫希今回ニューデリーで開催された第５回GSCアジア・オセアニア国際会議に参加させていただきました。GSCに関する多岐に渡る分野の研究発表を聴くことで、GSCの実際について知見を深めることができ、大変勉強になりました。また、ポスター発表や現地学生との交流会では、専門分野の異なる方々と交流を深めることができ、良い刺激を受けました。本会議で得られた貴重な経験を基に、より一層努力してゆく所存であります。短い間でしたが、今回の学会を共にした他のGSC STGA受賞者のみなさまとは、今後も互いに切磋琢磨し合えていけたらと思います。最後になりましたが、このような機会を与えてくださったGSCNに深く感謝いたします。

東京大学大学院工学系研究科
応用化学専攻谷口健人

AOC GSC‑5には様々な分野の研究者が参加しており、GSCに対する各分野の注目度の高さを感じるとともに、様々な観点からのGSCに対する取り組みを知るとても良い機会を持つことができた。いずれの発表も非常に興味深かったが、学会初日に行われた特別セッションにおいて、「Cost」、「Performance」、「Sustainability」の３つの要素がそろってはじめてGSCとなるという話は非常に印象に残った。同じSTGA受賞者の４人とも行動を共にし、内容の濃い有意義な経験ができたことも非常に大きな収穫となった。自らの研究を社会に還元できるように、これらの経験を生かして今後の研究を行っていきたい。

大阪府立大学大学院工学研究科
物質・化学系専攻

鳥屋尾3隆

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Japan Association for Chemical Innovation

固体触媒によるバイオマス変換
Biomass conversion by solid catalysts
北海道大学触媒化学研究センター
教授 福岡 淳Atsushi Fukuoka, Professor, Catalysis Research Center,
Hokkaido University

持続可能な社会の実現のためには温室効果ガスの削減が必要である。
この目的を達成する一つの手段として、バイオマスを資源として用いる研究が世界中で活発に行われている。バイオマスは再生可能な炭素資源となり得るが、バイオマスの利用ではその資源量が少ないことを考慮して石油から作りにくい化学品の合成をめざすのがよい。
さらに、固体触媒を用いる場合には、競合する酵素や硫酸などの方法よりも有利となるプロセスにする必要がある。

バイオマスの利用を考える上で、まずバイオマスの資源量について見てみる。農水省の資料によると、一次エネル
ギーに占めるバイオマスの割合は2008年において日本で１%、世界全体で10%であるが、2035年でもそれぞれ３%と12%と微増するに留まると予想されている（農水省第４回
バイオマス活用推進会議資料、2012.2.2）。また、この試算では、日本にある利用可能なバイオマスをすべて使っても温室効果ガスは３%削減されるだけである。すなわち、日本におけるバイオマス資源量は少なく、CO2削減効果は限定的であることを示している。このような予想は、途中で大きな技術革新があると外れることもあるが、しかし今は謙虚に受け止めたい。その上で私は、日本では石油を少しでも有効利用するためにバイオマスを使うのがよいと考えている。その際に、個々のバイオマス利用技術でCO2排出削減を進め、その量を積み上げて上記の試算を少しでも上回りたいと思う。その技術は日本のみならずバイオマス資源量の多い国で生かされ、温室効果ガス削減に貢献できるであろう。
次に、固体触媒によるバイオマス変換について考える。
図１は「触媒」と「バイオマス」の両方をキーワードにもつ論文数を集計したものであるが、過去15年ほどの間に論文数は急増しており、2014年には世界中で1409本の論文が出版された。触媒としては、従来から酵素や硫酸などのいわゆる均一系触媒が用いられてきたが、最近では分離再使用が容易な固体触媒が使われることが多くなった。このよ
うに競合する方法がある状況下では、私は次の二点が重要と考えている。それは、（１）石油よりもバイオマスを原料にすることが有利になる化学品を合成する、（２）他の方法よりもその触媒を使う方が有利となるプロセスにする、である（１）の例としては、イソソルビドをモノマーとするポリカーボネートであり、本欄でも既に紹介されている（駒谷、JACIニュースレター 53号, ６（2014））。この樹脂は透明性・光学特性がよく、携帯電話のケースなど我々の身の回りでも使われている。製造プロセスにおいて石油使用量とCO2排出の削減が大きいとのことで、バイオマスを使う意義は十分にある。現在はデンプンを原料に用いていると思われるが、非可食バイオマスのセルロースを原料にすることができれば一層のCO2排出削減につながるであろう。
（２）の例としては、固体触媒によるソルビトールの脱水反応を挙げる。この反応は（１）のイソソルビド合成の方法であるが、現在は硫酸を触媒として行われている。しかし、硫酸は再使用できず使用後に中和して廃棄する必要がある。そこで、硫酸代替として固体酸の使用が検討されてきたが、硫酸化ジルコニアやゼオライトではイソソルビド収率は40 〜 60%となり、硫酸法よりも10 〜 15%ほど収率が低くなる。しかし、最近、我々はゼオライトの最適化によりイソソルビド収率を硫酸並みに向上できることを見出した。この触媒は再使用可能であるため、硫酸を使うプロセスよりも有利になり得る。
原油価格の低下により、バイオマス変換の研究にも一時的にブレーキがかかるかもしれないが、上の二点をおさえておけば、再生可能な炭素資源としてのバイオマス利用は促進され、それに関わる固体触媒化学は発展できると考えている。

1600
14001000800600400200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014

論文数

1200

出版年
図１ Biomass と Catalyst の両方をキーワードにもつ論文数（Web of Science をもとに筆者が集計）

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Japan Association for Chemical Innovation

遷移金属酸化物でコーティングした
メソポーラスシリカ

Mesoporous silica coated by transition metal oxides
東京工業大学 資源化学研究所
独立行政法人科学技術振興機構
准教授 野村淳子

さきがけ

Junko Nomura KONDO, Associate Professor

規則的なナノ構造を有する遷移金属酸化物材料およびその合成法に関しては、これまでに様々な報告があるが、調製された材料の熱的不安定性や、原料の高価格がそれらの応用の妨げとなっている。そこで、安価で、規則的なナノ構造を安定に維持することのできるメソポーラスシリカを基板とし、その上に遷移金属酸化物薄膜を形成することで、遷移金属酸化物に囲まれたナノ空間を構築した。その結果、それぞれの遷移金属酸化物に特徴的な、表面の性質や空間の雰囲気を引き出すことができた。ここでは、酸化タンタル薄膜形成により疎水化したナノ細孔空間内への、水溶液中の色素分子の選択的な取り込みを紹介する。

規則的に配列したナノ（メソ）ポーラス無機物質は、サブナノサイズの細孔からなるゼオライトでは対象にできない大きな分子の細孔への取り込みや、形状選択的な物質変換系への応用を目的に開発され、1990年代にアモルファスシリカを無機骨格とし、シリンダー状の細孔が二次元ヘキサゴナル構造に配列したメソポーラスシリカが報告された。以降、アモルファスシリカにおいては様々な規則的空間配列構造の物質が調製され、無機骨格も金属酸化物および複合酸化物、炭素、金属など、多岐にわたって合成されて来た。その中で、遷移金属酸化物骨格からなるメソポーラス材料は、バルクや表面の特性が個々で異なり多様である。そのため、それらの特徴を活かした応用に期待が寄せられて来たが、原料が高価格であり熱的安定性が不十分であるため、実材料としての利用には至っていない。そこで、メソポーラスシリカ上に遷移金属酸化物薄膜を調製することで、「空間の雰囲気」と「壁となる材料の機能化」の制御を行った。ここでは一例として、酸化タンタル薄膜形成によるナノ細孔の疎水化を紹介する。
通常の調製法（〜 500°Cでの焼成）によって得られるシリカや金属酸化物、特にアモルファス構造体の固体表面は、配位不飽和なので表面水酸基が多数存在している。その表面には水の吸着が容易に起きるため、酸化物表面は親水的である。これをさらに高温焼成すると、表面水酸基同士の脱水縮合が起こり、疎水的な表面へと変化する。メソポーラス構造を有する材料の場合、表面の性質が直接、メソ空間の雰囲気に反映される。したがって、一般的な方法で調製したメソポーラスシリカあるいは金属酸化物の表面および細孔内の雰囲気は親水的である。あまり知られていないが、数ある酸化物のなかで、500°C程度の焼成処理をしたアモルファス酸化タンタルの表面には水酸基が存在せず、メソポーラス酸化タンタルの細孔空間は非常に疎水的である。この疎水的な空間を用いれば、水中に微量溶解した有機物質の選択的な取り込みを行うことができるが、メソポーラス酸化タンタルを調製するためのタンタル原料は高価であるため、実用的でない。そこで、メソポーラスシ
リカの表面に酸化タンタルの薄膜を形成することで、熱や光あるいは化学物質に耐性の低い有機物質を用いずに、表面の疎水化を行うことができる。
図１に酸化タンタル薄膜形成をしたメソポーラスシリカ（Ta/Si=0.13）のフィールドエミッション型走査型電子顕微鏡（FE-SEM）像を示したが、薄膜形成を行った後にも規則的に配列した細孔の存在が確認できる。図２の写真には、100 ppmのニュートラルレッド水溶液と、酸化タンタル薄膜形成前後のメソポーラスシリカをその水溶液に投入した系の写真を比較した。メソポーラスシリカ場合は色素分子の約30 %が細孔内に取り込まれ、溶液の色が若干薄くなった。一方で、酸化タンタル薄膜を形成したメソポーラスシリカでは、99.7 %の色素が吸着した結果、白色だった粉末が着色し底に沈み、溶液の色はほとんど消えた。これは、親水的なメソポーラスシリカの細孔内雰囲気が疎水的に変化したため、大きな有機分子である色素を水中から選択的に分離できたことを意味する。
さらに、触媒活性点を細孔空間内に構築し、メソポーラ
ス材料の空間と溶媒の親・疎水性が異なる系を選ぶことで、「反応物の選択的な取り込み」と「生成物が効率的な排出」を行うことができる様な触媒反応場として応用できる可能性もある。

図１

図２5

酸化タンタル薄膜形成したメソポーラスシリカのFE-SEM 像

水溶液から酸化タンタル薄膜形成前後のメソポーラスシリカ（SBA-15）への色素（ニュートラルレッド）の吸着

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Japan Association for Chemical Innovation

特別フォーラム「イノベーションの実現」
を開催
2014年 度 のJACI会 員 向 け「特別フォーラム」の最後を飾る「第４回特別フォーラム」が、３月25日に開催されました。今回のテーマである「イノベーションの実現」にふさわしい講演２本が行われ、会場は超満員でした。
講 演 ① は「 は や ぶ さ ２の新たなる挑戦」。昨年12月に打ち上げられ、「小惑星1999JU3」を目指して航行中の「はやぶさ２」に凝縮された、多くの企業の技術が、JAXA吉川 真ミッションマネージ
ャから紹介されました。（はやぶさ２の写真は、JAXAホームページより）
講演②は「生きている限り自立した生活の実現を目指して」のタイトルで、着用型筋力補助装置マッスルスーツの開発から、ベンチャー企業立ち上げまでを、開発者の東京理科大学工学部小林 宏教授にご紹介いただき、スーツの実演もしていただきました。
（写真は、スーツを女性に装着する小林先生）
今後も、特別フォーラムではさまざまな話題を提供していきます。ご期待ください。

2015年7月

第４回JACI/GSCシンポジウム
第７回GSC東京国際会議

7th International Conference on Green andSustainable Chemistry 4th JACI/GSC symposium

開催◇日時：2015年７月５〜８日！
るませ◇場所：一橋大学一橋講堂（東京・竹橋）◇メインテーマ：「GSCの新たな発展へ」

専用ウェブサイト：http://www.jaci4gsc7.org（協会 HP からも入れます。）

７月のJACI/GSCシンポジウムまであと約１ヶ月となり、このJACIニュースレターもシンポジウムの予告としては最後の発刊となりました。みなさま是
非、会場に足を運び、国際社会の中でGreen & Sustainable
Chemistryが今後に向かって動き出す瞬間を見届けてください。
これまで準備を進めながらいろんな方々とお話しさせていただきました。GSC ？もうやってるよ、GSC ？規制の問題だよ、等の声を聞くことがありました。しかし目指す世界をどのようにイメージするかで、まだまだ不足している事、やれる事、がたくさん見えてきます。みなさまにそれらの主役になっていただきたいと願っております。それでは、一橋講堂でお会いしましょう！

編集
後記

JACIニュースレター
発行
公益社団法人新化学技術推進協会（JACI）〒102-0075 東京都千代田区三番町2三番町KSビル2F
TEL：03-6272-6880
http://www.jaci.or.jp/
編集

JACI

総務部

JACIのGSCネットワークは、次の団体で構成されています。
（一財）化学研究評価機構、（公社）
化学工学会、（一社）
化学情報協会、
関西化学工業協会、（公財）
京都高度技術研究所、（一社）近畿化学協会、ケイ素化学協会、合成樹脂工業協会、（公社）高分子学会、（公社）高分子学会高分子同友会、（公社）相模中央化学研究所、（国立研究開発）
産業技術総合研究所、
次世代化学材料評価技術研究組合、（一社）触媒学会、石油化学工業協会、（公社）石油学会、（公財）地球環境産業技術研究機構、（公社）電気化学会、（独）東京都立産業技術研究センター、日本界面活性剤工業会、（公社）日本化学会、（一社）日本化学工業協会、（公社）日本セラミックス協会、（一社）日本電子回路工業会、（一社）日本塗料工業会、日本バイオマテリアル学会、（公社）日本分析化学会、（一社）日本分析機器工業会、（公財）野口研究所、（一財）バイオインダストリー協会、（国立研究開発）物質・材料研究機構、（一社）プラスチック循環利用協会、（公社）有機合成化学協会、（国立研究開発）
理化学研究所6

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