年報2013
北海道大学触媒化学研究センター

Catalysis Research Center, Hokkaido University

Annual Report 2013

A

厦門大学/触媒化学研究センタージョイントシン
ポジウム（北海道大学創成科学研究棟/2013年5月9日）

B

宮城県仙台第一高等学校触媒高等実践研修プログ
ラム（北海道大学創成科学研究棟/2013年7月16日）

C/D

触媒化学研究センター研究討論会（北海道大学創成科学研究棟/2014年3月17日）

A

C

B

D

E

E/F 第16回均一不均一触媒会議（ISHHC-16）（北海道大学学術交流会館/2013年8月4日）
G

情報発信型触媒化学研究センター国際シンポジウ
ムinアトランタ（2014年1月11日）

H

情報発信型触媒化学研究センター国際シンポジウ
ムinプラハ（2013年10月25日）

I

統合物質創製化学シンポジウム（北海道大学創成
科学研究棟/2013年10月31日）

F
G

H
I

巻頭言
preface「北海道大学触媒化学研究センター年報
2013」の刊行にあたって

触媒化学研究センターは，その設置目的・目標として，「触媒化学の基礎および応用研究を推進する」ことを掲げております.その目標達成のために，本センターでは触媒基礎研究部と触媒ターゲット研究アセンブリにおいて，教授・准教授が中心となり基礎・展開研究を強力に推進しております．
2010年4月からは共同利用・共同研究拠点「触媒化学研究拠点」として文部科学大臣の認定を受け，6年間の中期
目標・中期計画の期間中に，研究者コミュニティへの支援活動を行うこととなりました．この拠点活動として，公募
型共同研究と情報発信事業の二点を中心に行っております．
公募型共同研究に関しまして、本センターでは1989年の設置以来，全国共同利用施設として国内外の研究者と広範囲にわたる共同研究を推進してきました．この20年以上の経験を生かして，現在，研究課題があらかじめ設定されている「課題設定型」と申請者自らが研究課題を設定する「課題提案型」の二種類をおき，研究者のニーズに幅広く対応
しています．
情報発信事業としては，2005年度以来，クロスカップリ
ングをテーマとして情報発信型シンポジウムを海外で開催してきました。日本人の優れた研究成果を本センターの主導で海外において情報発信するというコンセプトのもとで行ってきたものであり，このシンポジウムに毎回お呼びしてきた鈴木章先生と根岸英一先生が2010年度ノーベル化学賞を受賞されたことは大きな喜びであります．2011
年度にクロスカップリングのテーマは一旦終了し，2012年度からは有機合成触媒と触媒理論化学の二本立てで情報発信型シンポジウムを行っております．触媒理論化学では,ストラスブルクで開催した情報発信型シンポジウムにご招待したM. Karplus 先生が2013年度のノーベル賞を受賞され，またご支援差し上げた諸熊奎治先生がノーベル賞に値するご業績をあげられた研究者としてノーベル財団
より高く評価されました．
さらに，2011年度からは化学における「物質合成（ものづくり）」と「若手人材育成」を目的とした「統合物質創製化学推進事業」を名古屋大学物質科学国際研究セン
ター，京都大学化学研究所附属元素科学国際研究セン
ター，九州大学先導物質化学研究所とともに開始しまし
た．物質合成の鍵は触媒ですので，本センターが参画することにより「ものづくり」における新しい学術基盤の構築と，それを担う若手研究者の育成を進めていく所存です．
2012年度の触媒理論化学部門に加え，2013年度は実用化
基盤部門も新設いたしました．さらに企業，海外との連携を進めるコーポレートユニットに4ユニットを開設しました．これらにより，新たな体制の基礎を作りました．
本センターは北海道大学の附置研究所・センターとして，教育・研究などさまざまな活動を通じて北海道大学に貢献していきたいと考えております
この年報では，2013年度に行った触媒化学研究センターの諸活動をまとめ，自己点検を行うとともに，ここに公表する次第です．学内外の皆様の忌憚のないご意見をいただ
ければ幸いです．

2014年9月
北海道大学触媒化学研究センターセンター長 教授・朝倉清髙

1目次
contents
巻頭言「北海道大学触媒化学研究センター年報2013」の刊行にあたって ..................................... 1

センター編■概要と組織設置 ........................................... 3
目的と使命 ..................................... 3
教育研究理念 ................................... 3
将来構想 ....................................... 3
触媒化学発展のための施策と将来計画 ............. 3
組織 ........................................... 4センター長/特別招へい教授/触媒基礎研究部/触媒ターゲット研究アセンブリ/コーポレートユ
ニット/研究支援技術部/北キャンパス合同事務部
管理運営 ....................................... 5
運営委員会/協議員会/常置委員会/評価委員会/研究員・大学院生などの受入れ
財務 ........................................... 7
外部資金を含む各年度の予算
施設 ........................................... 8
所在地/建物教育/人材育成/社会連携 ......................... 9
進路状況/触媒化学のフロンティア/触媒化学研究センター海外派遣制度/触媒高等実践研修プログラム/
学生交流委員会
図書/学術情報 ................................. 12
図書/学術情報■国際・国内交流と共同研究交流協定 ...................................... 13
共同利用・共同研究拠点事業 .................... 13
平成22年度～27年度文部科学省特別経費「統合物質創製化学推進事業」―先導的合成の新学術基盤構築と次世代中核研究者の育成― ................... 15
講演会・研究会など ............................ 16
厦門大学/触媒化学研究センタージョイントシンポ
ジウム―Joint Symposium of PCOSS, Xiamen Univ.
and CRC, Hokkaido Univ.― / 2013年北の国触媒塾 /第16回均一不均一触媒会議 (ISHHC-16) / 触媒化学
研究センター国際シンポジウム－CRC International
symposium of post ISHHC-16 “Advanced Synthesis
and Characterization Techniques for the Atomic-level
Understanding and Control of Chemical Reactions”
and THE 4th CSE Summer School / 情報発信型国際シンポジウム─CRC International Symposium in
Prague/ 情 報 発 信 型 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム ─ CRC-EC
Joint International Symposium on Chemical Theory
for Complex Systems / 触媒化学研究センター国際

2

シ ン ポ ジ ウ ム － CRC International Symposium:
Catalysis and Technology for Green Innovation / 触媒化学研究センター平成25年度研究討論会－触媒の基盤技術開発に向けて / 触媒化学研究センターコ
ロキウム■沿革と記録沿革 .......................................... 23
2013年度の記録 ................................ 26

研究室編■触媒基礎研究部
表面構造化学研究部門 .......................... 29
表面分子化学研究部門 .......................... 33
触媒反応化学研究部門 .......................... 37
触媒物質化学研究部門 .......................... 42
分子触媒化学研究部門 .......................... 46
物質変換化学研究部門 .......................... 51
集合機能化学研究部門 .......................... 56
触媒理論化学研究部門 .......................... 59■触媒ターゲット研究アセンブリ
サステナブル触媒研究クラスター ................ 63
不斉反応場研究クラスター ...................... 65
構造制御表面反応場研究クラスター .............. 67
エネルギー変換場研究クラスター ................ 69
バイオインターフェース研究クラスター .......... 71
分子集積反応場研究クラスター .................. 73
機能複合型グリーン触媒研究クラスター .......... 75
機能性プラズモン粒子研究クラスター ............ 77
バイオポリマー研究クラスター .................. 79■コーポレートユニット........................ 81■研究支援技術部 .............................. 82

個人編■個人データ
個人データ .................................... 83
教職員の特許 .................................. 98
教職員の受賞 ................................. 101
2013年度担当講義 ............................. 102
2013年度学位審査 ............................. 103
2013年度委員・講師など ....................... 104
2013年度外部資金など ......................... 106

編集後記■編集後記 ..................................... 108■書誌情報 ..................................... 108

概要と組織abstract and organization
設置
触媒化学研究センターは，触媒の社会的重要性に鑑み，その前身である触媒研究所（昭和18年1月30日設置）における約46年間にわたる｢触媒作用および表面科学に関する研究」の研究業績を母体とし，「触媒化学に関する研究な
らびに全国大学等との共同研究，共同利用に供する」ことを目的とする全国共同利用施設の触媒化学に関する中核研究機関として，1989年5月29日に設置された．その施設の時限は10年（1998年度）とされていたが，1998年4月9日に基幹研究部門3部門9分野，客員研究部門1部門2分野に拡充改組された．さらに，2007年度から7研究部門体制の触媒基礎研究部と，これら部門と学内外の研究者が横断的に連携する7つの研究クラスターを擁した触媒ターゲット
研究アセンブリ体制からなる新組織を始動させた．

目標と使命
触媒化学研究センターは，化学の枢要な分野である触媒化学に関して，その機序を解明し，応用研究に供するという学術上の要請に対応するための基礎研究の推進を目的としている．併せて共同研究，共同利用などを行う全国共同利用施設として触媒関連分野の発展に貢献し，また学術情報収集・発信の中心的な役割を果たす使命を担っている．
触媒化学研究の目的は，表面・界面の構造，表面科学，
触媒物性，反応性の解明，表面設計および反応設計などの基礎研究にあり，またこれを利用し，高性能触媒の合成，
電気・光・化学エネルギーの相互変換触媒，触媒化学を基礎とする高性能機能材料等の開発，ファインケミカルズ合成に関わる触媒，環境触媒，バイオ資源利用触媒等を発展させることにより斯界の進展に寄与することにある．

教育研究理念触媒化学研究センターにおける研究は，触媒分野の基礎的知見を蓄積することにより，高活性，高選択性および長寿命触媒の開発，資源・エネルギーの有効利用と環境汚染
物質除去技術などの高性能化および高価値物質の合成・製造等を目指している．その研究組織は，基礎研究領域である表面科学系，物質科学等に基礎を置く機能性界面系，および触媒化学と有機合成化学の境界領域である有機錯体
系の三分野から成り，これらを学際的に融合し，触媒に関する基礎理論と応用化学の分野において総合的一体的に研究を行い，触媒化学の研究を効果的に促進することを共通の理念としている．
触媒研究法の基本的システムは，触媒の構造，物性，反応機構を解明し，その結果が新たな触媒の設計および調製にフィードバックされるというものである．これらの触媒研究の方法論を実現するため，本研究センターでは表面構
造化学，表面分子化学，触媒反応化学，触媒物質化学，分子触媒化学，物質変換化学，集合機能化学にくわえ2012●年報2013・センター編

年度より触媒理論化学の8研究部門を配置して集中的に取り組んでいる．他方，触媒を機軸とした科学・技術のイノ
ベーションを目的とした自立集合型の研究クラスターからなる触媒ターゲット研究アセンブリを組織し，活動している．
以上の理念に基づき基礎研究を進め，触媒研究の高度化を図ることが本センターの主目的であるが，併せて学術研究の発展に対応して独創的，先駆的な研究をなし得るような次代の研究者を養成することが重要である．このため，大学院学生の教育，研究指導等に充分に留意すると共にその受け入れ環境の充実に力を注いでいる．

将来構想
触媒化学研究センターの設置に当たっては，急速に進展する科学技術に伴う新たな学術上の要請に対応するため，新分野への展開を含め，研究情報，研究体制の整備・充実を図ることを基本的な要素とし，その達成を目的としている．
将来構想の施策は，触媒化学の発展のために，これまで蓄積してきた研究業績と研究情報を更に推進させるための研究分野の整備，これに新たに展開する研究分野を加え，社会的要請に調和するよう組織の転換を図る．さらに世界の触媒化学の中核的研究機関として世界的な研究交流，研究支援できるセンターの体制づくりが必要である．

触媒化学発展のための施策と将来計画
触媒化学研究センターが全国の触媒化学研究分野の中で担うべき役割は，その中心的研究組織となることである．真に中心的な組織たり得るためには，広い領域をカバーし，各分野の優れた研究者を擁し，先端的な研究を進めることが重要である．国立大学法人化によりセンターの10年時限はなくなったが，センターとして活発に活動していくには，常に組織を見直しながらそれぞれの時代にふさわしい体制を整えることが望ましい．
触媒化学の分野では，大学などの公的研究機関だけではなく，日本の経済を支えている化学企業にも多くの触媒化学の研究者が活躍しているのが特徴である．同時に，触媒は光触媒，自動車触媒，燃料電池触媒などのように市民の生活を支える身近な物質でもある．企業のみならず社会を見据え，さらに地球全体を見た活動の基本姿勢が必要になってきている．
また，触媒化学研究センターは世界をリードする国際的中核研究機関として活動する．世界の触媒研究者の連携を進め，世界的レベルでの触媒研究方向を定め，触媒研究を活発化させることを目標としている．その一環として，様々な国の触媒研究機関と積極的に学術交流協定を締結している．
アジアは中国を拠点として，石油大学（2001年），北京大学（2002年），清華大学（2003年），華東師範大学（2004年），厦門大学（2007年），大連化学物理研究所（20073年）と部局間協定を締結し，2003年には，北海道大学と北京大学が大学間協定に伴う覚書及びオフィス設置合意書を締結，北京大学内と北海道大学にオフィスを設置した．
欧米では，ミュンスター大学（2003年），アーヘン工科大学（2004年），ボン大学（2004年），ドイツ・マックス
プランク協会フリッツハーバ研究所（2005年），ブレーメン国際大学（2006年），デラウェア大学（2007），アイオ
ワ州立大学（2009年），カーディフ大学（2009年），ポー
ランド科学アカデミー触媒・表面科学研究所（2009年），
西ポメラニアン工科大学（2009年），グダンスク工科大学（2009年），リル第1大学－リル中央学院触媒・固体化学
研究ユニット（2010）およびグダンスク大学（2012）と部局間（一部は大学―部局間）協定を締結した．
また，海外に進出している触媒化学の研究者と現地の研究機関を含めた研究交流，研究支援を目的として，海外拠点を形成し海外ネットワークを構築することをめざす．

組織
本センターは，触媒分野に新しいコア化学を生み出すことを目的に基礎研究を推進する8研究部門体制の触媒基礎研究部と触媒を機軸とした科学・技術のイノベーションを目的とする自立集合型の研究クラスターからなる触媒ターゲット研究アセンブリで構成されている．また，研究支援技術部を擁している．事務は，触媒化学研究センター，
創成科学研究機構および電子科学研究所などについて，北キャンパス合同事務部が行っている．
センター長
触媒基礎研究部
表面構造化学研究部門
表面分子化学研究部門
触媒反応化学研究部門
触媒物質化学研究部門
分子触媒化学研究部門
物質変換化学研究部門
集合機能化学研究部門
触媒理論化学研究部門
実用化基盤技術開発部
触媒ターゲット研究アセンブリ
サステナブル触媒研究クラスター
不斉反応場研究クラスター
構造制御表面反応場研究クラスター
エネルギー変換場研究クラスター
バイオインターフェース研究クラスター
分子集積反応場研究クラスター
機能複合型グリーン触媒研究クラスター
光機能性プラズモン粒子研究クラスター
バイオポリマー研究クラスター
コーポレートユニット
先端有機合成ユニット
工業光触媒ユニット
有機工業触媒ユニット
日仏国際連携触媒研究ユニット
研究支援技術部
北キャンパス合同事務部

4

センターの常勤教職員（触媒ターゲット研究アセンブリ
は所属教員など）および北キャンパス合同事務部の配置は以下のとおり（研究員/外国人研究員/大学院生については
人数のみ表示）．非常勤職員と大学院生などは「研究室編」の各研究室の項目を参照．

■センター長〈触媒化学研究センター教授〉福岡淳■特別招へい教授〈北海道大学名誉教授/特別招へい教授〉鈴木章・〈パデュー大学特別待遇教授/特別招へい教授〉根岸英一■触媒基礎研究部
表面構造化学研究部門 〈教授〉朝倉清髙・〈准教授〉髙
草木達・〈助教〉有賀寛子・〈センター特任教授〉Gates
Bruce Clark［2013/08/03～2013/11/03］
・〈センター特任助 教 〉 上 原 広 充 /Mauriello Francesco ［ 2013/08/12 ～2013/09/14］
・研究員7名・外国人研究員1名・大学院生7名・学部学生2名
表面分子化学研究部門 〈教授〉大澤雅俊・〈准教授〉叶深・〈センター特任教授〉Chen Zhan［2013/08/01～
2013/08/23］・〈助教〉本林健太・〈センター特任教授〉
Chen Zhan［2013/10/21～2013/10/30］
・研究員2名・外国人研究員2名・大学院生6名・研究生1名
触媒反応化学研究部門 〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa
Kowalska・〈助教〉高瀬舞・研究員7名・外国人研究員5名・大学院生13名・学部学生1名
触媒物質化学研究部門 〈教授〉上田渉・〈准教授〉竹口竜弥［～2013/09/30］・〈助教〉村山徹・研究員3名・外国人研究員1名・大学院生11名・学部学生2名
分子触媒化学研究部門 〈教授〉高橋保・〈准教授〉小笠
原正道・〈助教〉宋志毅・〈センター特任教授〉Lu Long
［2013/11/19～2014/02/19］
・研究員5名・外国人研究員
4名・大学院生8名・学部学生3名
物質変換化学研究部門 〈教授〉福岡淳・〈客員教授〉佃
達哉［～2013/09/30］・〈准教授〉原賢二・〈助教〉小林広 和 ・〈 セ ン タ ー 特 任 教 授 〉 Sanchez Cortes Santiago［2013/07/01～2013/08/31］
・〈センター特任助教〉馮博［～2014/01/31］・研究員5名・外国人研究員4名・学部
学生1名
集合機能化学研究部門 〈教授〉中野環・〈准教授〉小山靖 人 ・〈 セ ン タ ー 特 任 助 教 〉 Pietropaolo Adriana［2013/08/12～2013/09/14］
・研究員3名・外国人研究員
2名・大学院生9名・学部学生1名
触媒理論化学研究部門 〈教授〉長谷川淳也・〈准教授〉
中山哲［2013/07/01～］
・〈センター特任助教〉中谷直輝［2013/10/01～］■触媒ターゲット研究アセンブリ
サステナブル触媒研究クラスター＜拠点型＞ 〈リーダー/教授〉上田渉・〈教授〉朝倉清髙/大澤雅俊/大谷文章/
高橋保/福岡淳/中野環/長谷川淳也・〈准教授〉清水研一
不斉反応場研究クラスター＜展開型＞ 〈リーダー/准教授〉小笠原正道・〈教授〉中野環・〈学外研究協力教員/熊本大学〉中島誠/〈名古屋工業大学〉柴田哲男/〈首都大学〉野村琴広/〈岡山大学〉西原康師/〈千葉大学〉吉田和弘/〈京都大学〉阿部竜/〈大阪府立大学〉神川憲

年報2013・センター編●

構造制御表面反応場研究クラスター＜展開型＞ 〈リーダー/准教授〉髙草木達・〈教授〉上田渉・〈准教授〉原賢二・〈客員教授/東京大学〉佃達哉・〈客員准教授/東京工業大学〉松本祐司・〈特任教授/カリフォルニア大学〉
Gates Bruce Clark〈学外研究協力教員/NIMS〉魚崎浩平/〈国際基督教大学〉田旺帝/〈お茶の水女子大学〉近藤敏啓/〈名古屋大学〉鈴木秀士
エネルギー変換場研究クラスター＜展開型＞ 〈リーダー/准教授〉竹口竜弥・〈教授〉福岡淳・〈准教授〉叶深・〈客
員教授/京都大学〉内本喜晴・〈学内研究協力教員/工学研究院〉幅﨑浩樹/〈工学研究院〉向井紳/〈工学研究院・准教授〉本橋輝樹/〈工学研究院〉荻野勲/〈工学研究院〉
辻悦司・〈学外研究協力教員/京都大学〉山中俊朗/〈京都大学〉細川三郎/〈ユナイテッドエナジー・コンサル
ティング〉上村正昭/〈（株）三徳〉室田忠俊/〈京都大学〉阿部竜/〈九州大学〉山内美穂
バイオインターフェース研究クラスター＜展開型＞〈リーダー/准教授〉叶深・〈理学研究院教授〉村越敬・〈学外研究協力教員/京都大学〉今堀博/〈NIMS〉葉金花・〈研究推進支援教授〉佐々木陽一
分子集積反応場研究クラスター＜展開型＞ 〈リーダー/
准教授〉原賢二・〈教授〉朝倉清髙・〈客員教授/東京大学〉佃達哉・〈学外研究協力教員/神戸大学〉大西洋/〈米国エネルギー省/アイオワ州立大学〉Marek Pruski/〈理学研究院教授〉魚崎浩平/〈国際基督教大学上級准教授〉
田旺帝/〈理化学研究所専任研究員〉加藤浩之/〈熊本大学准教授〉原正大/〈国立台湾大学教授〉陳林祈
機能複合型グリーン触媒研究クラスター＜展開型＞〈リーダー/准教授〉清水研一・〈教授〉上田渉/朝倉清髙/大谷文章・〈准教授〉竹口竜弥/小笠原正道/原賢二・〈学内研究協力教員/地球環境科学院〉神谷裕一・〈学外
研究協力教員/名古屋大学〉薩摩篤/〈名古屋大学〉沢邊恭一/〈産総研〉多井豊
光機能性プラズモン粒子研究クラスター＜展開型＞〈リーダー/准教授〉Ewa Kowalska・〈准教授〉髙草木達・〈助教〉高瀬舞・〈パリ大学〉Hynd Remita・〈スウィン
バーン大学（オーストラリア）〉Saulius Juodkazis・〈ウルム大学（ドイツ）〉Sven Rau（Ulm・〈グダンスク大学（ポーランド）〉Adriana Zaleska・〈フリードリヒアレク
サ ン ダ ー 大 学 （ ド イ ツ ）〉 Horst Kisch ・〈 The West
Pomeranian University of Technology （ポーランド）〉
Antoni W. Morawski
バイオポリマー研究クラスター 〈リーダー/准教授〉小山靖人・〈教授〉福岡淳・〈先端生命科学研究院・教授〉
門出健次・〈東京大学〉芹澤武■研究支援技術部〈班長〉石川勝久
第一研究機器開発班 〈技術主任〉長谷川貴彦・〈研究支援推進員〉𡈽生哲三
第二研究機器開発班 〈技術主任〉向井慎吾・〈技術職員〉
川村裕介・〈研究支援推進員〉松平和彦
研究機器管理班 〈技術主任〉山岸太平・〈技術職員〉下田周平■北キャンパス合同事務部〈事務長〉岩渕徹也
総務担当 〈係長〉原田貢・〈主任〉佐々木由香［～2013/09/30］
・〈係員〉斉藤拓朗［2013/10/01～］
・〈主任〉
久保明啓［～2013/06/30］/三浦司［2013/07/01～］
・〈係員〉齋藤沙織・〈事務補佐員〉今西和佳子・〈事務補助員〉
吉野裕子・〈研究支援推進員〉伊藤春奈
研究協力担当 〈係長〉岩松珠美・〈係員〉梶山美紀［～2013/06/30］
・〈主任〉市川智章［2013/07/01～］
・〈技術補佐員〉藤谷量子・〈研究支援推進員〉木村香世子［～2013/09/30］/須々田明子［2013/10/16～］
会計担当 〈係長〉岡林眞弓・〈主任〉重金千賀子/大内聖
和・〈係員〉小原大和/岡部啓吾/佐藤未奈子［2013/10/01～］・〈事務補佐員〉小林みか/本元舞
北キャンパス図書室 〈係長〉田邉千雪

管理運営
本センターを含め，研究を主目的とする全国共同利用施
設では，部局の教授会に相当する協議員会（センターの組
織・教員人事等の重要事項に関する審議機関，本センターにあってはセンター全教授および部門教授会び学内関係
教授により構成），ならびに運営委員会（主としてセンターの研究計画・事業計画に関する審議機関，センターの若干
名の教授・学内関係教授及び全国の学識経験者により構成）を設置して管理運営を行っている．なお，運営委員会
は，全国共同利用施設である本センターに対する外部の関係研究者等の意向を反映するために設置されているものである．
本センターでは，センターの活動状況を1989年度から「年報」として刊行している．1992年度以来，本年報をベースとして評価委員会において点検評価の総括を行い，自己点検評価としている．
センター長

運営委員会・協議員会■コーポレートユニット
先端有機合成ユニット 〈客員教授/パデュー大学〉根岸英一・〈助教〉宋志毅
工業光触媒ユニット 〈客員教授/昭和電工セラミックス〉
黒田靖
有機工業触媒ユニット 〈客員教授/広栄化学〉西田まゆ
み/隅田敏雄日仏国際連携触媒研究ユニット 〈教授〉上田渉/福岡淳・〈 客 員 教 授 / リ ル 大 学 固 体 触 媒 化 学 ユ ニ ッ ト 〉 F.
Dumeignil〈客員教授/ベルサイユラボアジエ研究所〉E.
Cadot・〈准教授〉清水研一/竹口竜弥・〈助教〉村山徹●年報2013・センター編

共同利用・共同研究拠点
課題等審査専門委員会
触媒ターゲット研究アセンブリ会議
常置委員会
第一常置委員会
第二常置委員会
第三常置委員会
評価委員会

5

■運営委員会■評価委員会〈センター長〉福岡淳［2012/04/01～2014/03/31］〈センター教授〉大澤雅俊［2012/04/01～2014/03/31］〈センター教授〉大谷文章［2012/04/01～2014/03/31］〈地球環境科
学研究院教授〉嶋津克明［2012/04/01～2013/03/31］〈理学研究院教授〉稲辺保［2012/04/01～2014/03/31］〈工学研究院教授〉増田隆夫［2013/04/01～2015/03/31］〈（独）物質・材料研究機構国際ナノアーキテクトニクス研究拠点
主任研究者・ナノグリーン分野コーディネーター〉魚崎浩
平［2012/04/01～2013/03/31］〈電気通信大学情報理工学部特任教授〉岩澤康裕［2012/04/01～2014/03/31］〈東京工業大学資源化学研究所教授〉岩本正和［2012/04/01～
2014/03/31］〈微生物化学研究所所長・常務理事〉柴﨑正
勝［2012/04/04～2014/03/31］〈理化学研究所理事〉川合眞紀［2012/04/01～2014/03/31］〈東京大学大学院工学系研究科教授〉堂免一成［2012/04/01～2014/03/31］〈中央大学理工学部研究開発機構教授〉檜山爲次郎［2012/04/01～ 2014/03/31 ］〈 名 城 大 学 農 学 部 教 授 〉 齋 藤 軍 治［2012/04/01～2014/03/31］〈センター長〉福岡淳〈センター表面構造化学研究部門教授〉朝倉清髙〈センター表面分子化学研究部門教授〉大澤雅俊〈センター触媒反応化学研究部門教授〉大谷文章〈センター触媒物質化学研究部門教授〉上田渉〈センター分子
触媒化学研究部門教授〉高橋保〈センター集合機能化学研
究部門教授〉中野環〈センター触媒理論化学研究部門教授〉
長谷川淳也〈工学研究院教授〉古坂道弘［2012/04/01～
2014/03/31］〈理学研究院教授〉村越敬［2013/04/01～
2015/03/31］〈農学研究院教授〉橋床泰之［2013/04/01～
2015/03/31］〈中央大学理工学部研究開発機構教授〉檜山爲次郎［2012/04/01～2014/03/31］〈名城大学農学部教授〉
齋藤軍治［2012/04/01～2014/03/31］■共同利用・共同研究拠点課題等審査専門委員会〈センター教授〉大澤雅俊［2012/04/01～2014/03/31］〈センター准教授〉原賢二［2012/04/01～2014/03/31］〈工学研究院教授〉向井伸［2013/04/19～2014/03/31］〈東京大学大学院工学系研究科教授〉堂免一成［2012/04/01～
2014/03/31］〈京都大学化学研究所元素科学国際研究セン
ター教授〉小澤文幸［2012/04/01～2014/03/31］〈九州大学総合理工学研究院物質科学部門教授〉寺岡靖剛［2012/04/01～2014/03/31］〈筑波大学数理物質科学研究科教授〉中村潤児［2012/04/01～2014/03/31］■協議員会〈センター長〉福岡淳〈センター教授〉朝倉清髙〈センター教授〉大澤雅俊〈センター教授〉大谷文章〈センター教授〉
上田渉〈センター教授〉高橋保〈センター教授〉中野環〈センター教授〉長谷川淳也〈地球環境科学研究院教授〉小西克明［2013/04/01～2015/03/31］〈理学研究院教授〉武次徹也［2013/04/01～2015/03/31］〈理学研究院教授〉村越敬［2013/04/01～2015/03/31］〈薬学研究院教授〉佐藤美洋［2012/04/01～2014/03/31］〈農学研究院教授〉橋床泰之［2013/04/01～2015/03/31］〈工学研究院教授〉古坂道弘［2012/04/01～2014/03/31］〈工学研究院教授〉大熊毅［2013/04/01～2015/03/31］■常置委員会
第一常置委員会 〈教授〉中野環（委員長）〈教授〉長谷川淳也（副委員長）〈助教〉有賀寛子〈准教授〉叶深〈教授〉大谷文章〈助教〉村山徹〈助教〉宋志毅〈准教授〉原賢二〈准教授〉小山靖人〈技術職員〉山岸太平〈特定専門職員〉貞許礼子
第二常置委員会 〈教授〉大谷文章（委員長）〈教授〉上田渉（副委員長）〈准教授〉髙草木達〈助教〉本林健太〈助教〉高瀬舞〈准教授〉竹口竜弥〈准教授〉小笠原正道〈助教〉小林広和〈教授〉中野環〈教授〉長谷川淳也〈技術職員〉石川勝久
第三常置委員会 〈教授〉朝倉清髙（委員長）〈教授〉高橋保（副委員長）〈教授〉大澤雅俊〈教授〉大谷文章〈教授〉上田渉〈教授〉福岡淳〈教授〉中野環〈教授〉長谷川淳也

6■研究員・大学院生などの受入れ
本センターでは，研究員及び外国人研究員の受入れに関する申合わせを定め，多数の国内外の研究員を受入れ，センター教員との共同研究を実施するとともに，学内においては，大学院教育にも参画し多数の学生を受入れ指導を行っている．
研究員 （1）内地研究員，私学研修員，専修学校研修員，
公立大学研修員及び受託研究員等の制度により派遣される研究者 （2）国立大学法人北海道大学共同研究取扱規程により受入れる研究者 （3）日本学術振興会特別研究員に採用の研究者 （4）本学又は他大学を退職した教員及び企業等において優れた研究業績を有し当該企業等を退職した研究者で，センターの研究の推進支援を目的として受入れる者 （5）競争的研究資金により受入れる研究者(非正規職員として雇用する場合を除く) （6）本学の大学院博士課程を修了後，1年未満で正規の職を有しない者（7）他大学の大学院生(特別研究学生等の正規学生を除く) （8）その他センターにおいて研究等を行うことを目的として受入れる研究者
外国人研究員 （1）政府と外国政府間の協定等により招へいの外国人研究者 （2）日本学術振興会，国際交流基
金，国際協力機構等の公的機関により招へいの外国人研究者 （3）本学における国際交流のための基金等により招へいの外国人研究者 （4）その他センターにおいて研究等を行うことを目的として訪れまたは招へいする外国人
研究者
大学院生・学部学生 触媒基礎研究部の各研究部門において受け入れている．所属研究科等は以下のとおり．
大学院工学研究科･工学部：倉研究室）

表面構造化学研究部門（朝大学院工学研究科/大学院総合化学院/工学部： 触媒物質
化学研究部門（上田研究室）
大学院環境科学院： 表面分子化学研究部門（大澤研究室）・触媒反応化学研究部門（大谷研究室）
大学院生命科学院： 分子触媒化学研究部門（高橋研究室）
大学院理学院/大学院総合化学院/理学部: 物質変換化学
研究部門（福岡研究室）
・集合機能化学研究部門（中野研究室）・触媒理論化学研究部門（長谷川研究室）
受入状況（かっこ内は留学生で内数）《2013年度》
研究員37名・外国人研究員21名・大学院生68（24）名・学部学生11名・研究生1（1）名年報2013・センター編●

《2012年度》
研究員26名・外国人研究員12名・大学院生69（19）名・学部学生8名・研究生4（4）名《2011年度》
研究員24名・外国人研究員15名・大学院生56（18）名・学部学生7名・研究生2（2）名《2010年度》
研究員21名・外国人研究員20名・大学院生50（11）名・学部学生7名《2009年度》
研究員9名・外国人研究員44名・大学院生51（12）名・学部学生7名・研究生2（2）名《2008年度》
研究員9名・外国人研究員10名・大学院生48（10）名・研究生1名《2007年度》
研究員14名・外国人研究員19名・大学院生45（10）名・学部学生2名・研究生1（1）名《2006年度》
研究員12名・外国人研究員21名・大学院生45（7）名・研究生4（4）名《2005年度》
研究員24名・外国人研究員22名・大学院生54（7）名・学部学生6名・研究生1（1）名《2004年度》
研究員33名・外国人研究員26名・大学院生51（7）名・学部学生9名《2003年度》
研究員50名・大学院生58（10）名・学部学生8名・研究生1名

財務■外部資金を含む各年度の予算《2013年度》 （前年比：1.115/2003年度比：2.164）
運営費交付金124,462千円
科学研究費補助金
98,574千円
間接経費（科学研究費補助金）
15,562千円
受託研究
169,353千円
民間等との共同研究
44,482千円
奨学寄付金
18,737千円
その他研究助成24,101千円
間接経費（その他研究助成）
9,055千円
合計
504,326千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：7件/基盤研
究（A）：1件/基盤研究（B）：4件/基盤研究（C）：2件/挑戦的萌芽研究：3件/若手研究（A）：1件/若手研究（B）：3件/
特別研究員奨励費：1件/合計22件・104,580千円（間接経費を含む）］《2012年度》 （前年比：0.729）
運営費交付金
科学研究費補助金
間接経費（科学研究費補助金）
受託研究
民間等との共同研究●年報2013・センター編

137,608千円
92,957千円
14,310千円
123,188千円
44,645千円

奨学寄付金
19,098千円
その他研究助成
16,330千円
間接経費（その他研究助成）
4,007千円
合計
452,143千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：4件/基盤研
究（S）：1件/基盤研究（A）：2件/基盤研究（B）：5件/基盤研究（C）：2件/挑戦的萌芽研究：4件/若手研究（A）：2件/
若手研究（B）：5件/合計25件・121,290千円（間接経費を含む）］《2011年度》 （前年比：1.068）
運営費交付金110,505千円
科学研究費補助金
86,801千円
間接経費（科学研究費補助金）
25,380千円
受託研究
166,282千円
民間等との共同研究
33,761千円
奨学寄付金
28,982千円
その他研究助成
130,410千円
間接経費（その他研究助成）
37,500千円
合計
619,621千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：1件/新学術領域研究：2件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（A）：2件/基盤研究（B）：2件/基盤研究（C）：2件/挑戦的萌芽研究：2件/
若手研究（A）：2件/若手研究（B）：3件/合計17件・116,340
千円（間接経費を含む）］《2010年度》 （前年比：1.151）
運営費交付金125,761千円
科学研究費補助金
83,872千円
間接経費（科学研究費補助金）
21,956千円
受託研究210,207千円
民間等との共同研究
75,002千円
奨学寄付金
30,344千円
その他研究助成31,201千円
間接経費（その他研究助成）
1,830千円
合計
580,173千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：4件/新学術領域研究：2件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（A）：3件/基盤研究（B）：1件/基盤研究（C）：2件/挑戦的萌芽研究：3件/
若手研究（A）：1件/若手研究（B)：1件/研究活動スタート
支援：2件/特別研究員奨励費：1件/合計21件・113,450千円（間接経費を含む）］《2009年度》 （前年比：0.843）
運営費交付金67,994千円
科学研究費補助金
120,380千円
間接経費（科学研究費補助金）
26,124千円
受託研究120,209千円
民間等との共同研究
78,361千円
奨学寄付金
19,460千円
その他研究助成60,482千円
間接経費（その他研究助成）
9,301千円
合計
502,311千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：8件/新学術領域研究：1件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（A）：2件/基盤研究（B）：3件/基盤研究（C）：2件/挑戦的萌芽研究：3件/
若手研究（A）：1件/若手研究（B）：2件/若手研究（スタートアップ）：2件/合計25件・147,504千円（間接経費を含む）］《2008年度》 （前年比：1.509）
運営費交付金
科学研究費補助金
間接経費（科学研究費補助金）

68,313千円
140,297千円
32,459千円

7受託研究
202,545千円
民間等との共同研究
80,716千円
奨学寄付金
29,939千円
その他研究助成36,120千円
間接経費（その他研究助成）
5,462千円
合計
595,851千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：9件/新学術領域研究：1件/基盤研究（S）：2件/基盤研究（A）：1件/基盤研究（B）：1件/基盤研究（C）：4件/若手研究（A）：2件/
若手研究（B）：4件/特別研究員奨励費：1件/合計25件・172,760千円（間接経費を含む）］《2007年度》 （前年比：1.543）
運営費交付金
科学研究費補助金
間接経費（科学研究費補助金）
産学連携経費
奨学寄付金
その他研究助成合計

69,074千円
79,210千円
14,820千円
198,892千円
21,150千円
11,500千円
394,646千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：7件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（B）：3件/基盤研究（C）：5件/挑戦的萌芽研究：1件/若手研究（A）：2件/若手研究（B）：1件/
若手研究（スタートアップ）：1件/特別研究員奨励費：1
件/合計22件・94,030千円（間接経費を含む）］《2006年度》 （前年比：0.858）
運営費交付金
科学研究費補助金
間接経費（科学研究費補助金）
産学連携経費
奨学寄付金
その他研究助成合計

70,319千円
86,910千円
13,020千円
71,962千円
11,923千円
1,500千円
255,634千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：4件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（B）：3件/基盤研究（C）：7件/挑戦的萌芽研究：1件/若手研究（A）：1件/若手研究（B）：3件/
若手研究（スタートアップ）：1件/特別研究員奨励費：5件/合計26件・99,930千円（間接経費を含む）］《2005年度》 （前年比：1.052）
運営費交付金
科学研究費補助金
間接経費（科学研究費補助金）
産学連携経費
奨学寄付金
その他研究助成
間接経費（その他研究助成）
合計

合計

283,121千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：3件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（A）：1件/基盤研究（B）：3件/基盤研
究（C）：2件/挑戦的萌芽研究：5件/若手研究（S）：3件/
特別研究員奨励費：1件/合計19件・62,900千円（間接経費を含む）］《2003年度》
校費84,959千円
科学研究費補助金
36,060千円
間接経費（科学研究費補助金）
1,260千円
産学連携経費53,778千円
奨学寄付金
28,200千円
その他研究助成26,090千円
間接経費（その他研究助成）
2,638千円
合計
232,985千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：5件/基盤研究（A）：1件/基盤研究（B）：2件/基盤研究（C）：1件/挑戦的萌芽研究：4件/若手研究（S）：1件/特別研究員奨励費：2
件/合計16件・37,320千円（間接経費を含む）］

施設■所在地
本センターは，2003年11月より北海道大学構内北キャン
パス内の創成科学研究棟（001-0021 札幌市北区北21条西10丁目）．それ以前は，移転途中の中間段階をのぞき，北海道大学南キャンパス内の触媒化学研究センター棟に所在（現在は理学部8号棟）．

■建物
2,435平方メートル（北海道大学創成科学研究棟内の占有面積）80,171千円
93,400千円
13,680千円
71,701千円
26,040千円
10,350千円
2,565千円
297,907千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：4件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（B）：2件/基盤研究（C）：5件/挑戦的萌芽研究：1件/若手研究（B）：5件/特別研究員奨励費：3件/合計21件・93,400千円（間接経費を含む）］《2004年度》 （前年比：1.215）
運営費交付金
科学研究費補助金
間接経費（科学研究費補助金）
産学連携経費
奨学寄付金
その他研究助成
間接経費（その他研究助成）

8

86,860千円
58,400千円
4,500千円
106,720千円
18,035千円
6,620千円
1,986千円

年報2013・センター編●

■触媒化学のフロンティア（2013年度）

教育/人材育成/社会連携
触媒化学研究センターは研究機関であるが，各研究部門が属する工学研究院，環境科学院，理学研究院および生命科学院において大学院教育を行うとともに，全学教育科目
および関連する学部の専門科目を担当している．これらの担当については《個人編》を参照されたい．また，センターに所属の学生等の学位審査についても《個人編》に収録した．全学教育科目（総合科目）の「触媒化学のフロンティ
ア」は触媒化学研究センターが担当し，センター教員のうち，教授および准教授全員によるオムニバス形式の講義および最終回の触媒化学研究センター見学会を行っている．
シラバスデータと各回の講義担当は以下のとおり．
また，「触媒化学研究センター海外派遣制度」による大学院生と若手教員の海外諸外国における研究の促進，「触媒高等実践研修プログラム」による触媒を専門とする研究者・学生のほか，企業，研究機関，大学，高校等に所属する必ずしも触媒を専門としない研究者，技術者，教育者に対する触媒研究の研修機会の提供，さらに，学生交流委員
会による研究室をこえたセンター内の交流をすすめてい
る．

■進路状況
触媒化学研究センター配属大学院生のうち2013年度修
了者の進路状況は以下のとおり．
進路
修士/博士進学大学
公的研究機関
官公庁
民間企業
その他
合計

博士修了
4
0
0
0
1
5

修士修了
4
0
0
0
8
3
15

学部卒業
6
0
0
0
1
0
7

開講日： 第1学期金曜日第5校時（16：30～18：30）
教室： 高等教育推進機構E308
受講者数： 52
責任教員： 大澤雅俊
キーワード： 触媒，化学物質，環境とエネルギー，持続的な発展
授業の目標： 触媒は，それ自身は変化せずに特定の化学物質だけの生成を促進したり，有害や有毒の化学物質を無害化することができます．触媒は今や化学を支えるもっとも重要な概念のひとつであり，持続的な化学工業の発展のためには不可欠な化学物質です．また次世代のエネルギー基盤と考えられている水素の製造も触媒無くしては考えられません．エネルギーを生む過程でも触媒は欠かせません．このため，21世紀は触媒の時代になると考えられています．触媒化学研究センターでは，触媒による化学反応のしくみを明らかにしたり，新しい触媒の開発をめざしていろいろな角度から研究を進めています．本講義では，触媒の研究の最先端ではどのようなこと行われているのか，将来どのようなことが実現できると期待されているのかをやさしく解説します．
到達目標： 触媒化学の最先端のトピックスを学ぶことを通じて，正しい物質観にもとづいた科学的な考え方を身につけ，資源とエネルギー，環境と化学物質，社会のあり方などについての考え方を学んでもらうことを目標とします．
授業計画： 触媒の基礎から環境触媒，燃料電池までの最新の応用研究まで，各教員が持ち回りで，最新のトピックを講義します．最終回は，北キャンパスにある触媒化学研究センターの見学を行います．
準備学習（予習・復習）等の内容と分量： 復習を兼ねて
課題レポートを出す場合があります．
成績評価の基準と方法： 出席状況と各担当教官から出される課題へのレポート等により評価します．
備考： 講義は統一して液晶プロジェクターを用い，毎回講義の概要を示す資料を配付します．
授業アンケート評価（回答：49人/最高5）： 4.22

●年報2013・センター編

9

各回の講義： 第1回（2013/04/12）大澤雅俊「触媒化学概論」
・第2回（2013/04/19）叶深「燃料電池の現状と展望について」
・第3回（2013/04/26）大谷文章「表面の親水性と疎水性：界面触媒・界面光触媒」・第4回（2013/05/10）
福岡淳「触媒によるバイオマス変換」
・第5回（2013/05/17）
朝 倉 清 髙 「 表 面 反 応 の ナ ノ マ ッ ピ ン グ 」・ 第 6 回（2013/05/24）髙草木達「走査型プローブ顕微鏡：原子・分子の直接観察と制御」
・第7回（2013/05/31）高橋保「均一系触媒：生成物の構造を制御する分子触媒の構造」
・第8回（2013/06/14）中野環「触媒による高分子立体構造の制御」・第9回（2013/06/21）小笠原正道「均一系触媒としての有機金属化合物」・第10回（2013/06/28）上田渉「化学資源の変遷と触媒の関わり」
・第11回（2013/07/05）原賢
二「有機・無機ハイブリッド触媒：学問分野の融合」・第12回（2013/07/12）清水研一「ナノクラスターの触媒作用」・第13回（2013/07/19）長谷川淳也「理論・計算化学
による触媒反応研究」
・第14回（2013/07/26）竹口竜弥「自動車排ガス浄化触媒の開発」
・第15回（2013/08/02）触媒化学研究センター見学会
2000年度以降の開講状況《2012年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：朝倉清髙・受講者数：85・授業アンケート評
価結果〈最高5〉：4.05［85人中65人回答］
・教室：高等
教育推進機構E308《2011年度》第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30）責
任教員：上田渉・受講者数：85・授業アンケート評価
結果（実施せず）・教室：高等教育推進機構E308《2010年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：福岡淳・受講者数：40・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：4.01［40人回答］
・教室：高等教育機能
開発総合センターN282《2009年度》 第2学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：佃達哉・受講者数：50・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：4.11［50人回答］
・教室：高等教育機能
開発総合センターE201《2008年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大谷文章・受講者数：62・授業アンケート評
価結果〈最高5〉：4.00［62人回答］
・教室：高等教育機
能開発総合センターN302《2007年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：高橋保・受講者数：84・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：3.87［84人回答］
・教室：高等教育機能
開発総合センターN302《2006年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大澤雅俊・受講者数：41・授業アンケート評
価結果〈最高5〉：3.76［41人回答］
・教室：高等教育機
能開発総合センターN-1《2005年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：松島龍夫・教室：高等教育機能開発総合セン
ターN-1《2004年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：朝倉清髙・受講者数：135・授業アンケート評
価結果〈最高5〉：3.69［135人回答］・教室：高等教育
機能開発総合センターN-2《2003年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：上田渉・受講者数：119・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：3.40［140人中119人回答］
・教室：高等
教育機能開発総合センターN-2

10《2002年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：辻康之・受講者数：129・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：3.53［160人中129人回答］
・教室：高等
教育機能開発総合センターN-1《2001年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大谷文章・受講者数：146・授業アンケート評
価結果〈最高5〉：3.57［160人中146人回答］
・教室：高等教育機能開発総合センターN-1《2000年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：高橋保・教室：高等教育機能開発総合センター
N-1■触媒化学研究センター海外派遣制度
本制度は触媒化学研究センター内規として2004年12月24日に協議員会において制定され，2度の改正をへて現在にいたっている．内容は以下のとおり．
（1）派遣先： 本センターが研究交流を行っている機関とする．
（2）派遣人数： 毎年3名程度 （3）派遣対象者：
触媒化学研究センター所属の大学院生および教員 （4）派遣期間： 2～3か月間 （5）派遣経費：センター経費
から交通費及び滞在費を支給する（滞在費を派遣先の大学などが負担する場合は，この限りではない）．派遣経費は1名あたり600千円を限度とする．
これまでの実績《2013年度》村山徹（助教）〈触媒物質化学研究部門（上田研究室）〉リール大学（フランス）［2013/09/23～
2014/03/24］《2012年度》稗貫右京（大学院環境科学院修士課程2年）〈触媒反応化学研究部門（大谷研究室）〉グダンスク工科大学（ポーランド）［2012/04/12～2012/07/05］・水
上雄貴（大学院生命科学院修士課程1年）〈分子触媒化
学研究部門（高橋研究室）〉ミュンスター大学（ドイツ）［2012/08/25～2012/11/24］《2011年度》石川理史（大学院工学研究科修士課程2年）〈触媒物質化学研究部門（上田研究室）〉カーディフ大学（イギリス）［2011/10/09～2012/01/12］《2008年度》大沼明（大学院環境科学院博士課程1年）〈触
媒反応化学研究部門（大谷研究室）〉ワシントン大学（アメリカ）［2008/04/02～2009/10/19］・渡邊進（大学院
生命科学院博士課程2年）〈分子触媒化学研究部門（高橋 研 究 室 ）〉 カ タ ロ ニ ア 化 学 研 究 所 （ ス ペ イ ン ）［2008/09/22～2008/12/19］《2007年度》宮本剛志（大学院工学研究科修士課程2年）〈表面構造化学研究部門（朝倉研究室）〉デラウェア大学（アメリカ）/ゲルフ大学（カナダ）［2007/02/17～
2007/04/05］
・木下久美子（大学院工学研究科博士課程3年）〈表面構造化学研究部門（朝倉研究室）〉マックス
プランク協会フリッツハーバ研究所（ドイツ）［2007/04/24～2007/07/24］
・飯室善文（大学院工学研
究科修士課程1年）〈触媒物質化学研究部門（上田研究室 ）〉 ブ レ ー メ ン ジ ェ イ コ ブ ズ 大 学 （ ド イ ツ ）［2007/09/30～2007/12/30］《2006年度》山方啓（助手）〈界面分子化学分野（大澤研究室）〉マックスプランク協会フリッツハーバ研究所（ドイツ）［2006/06/25～2006/08/29］《2005年度》小島綾一（助手）〈触媒設計化学分野（市川研究室）〉アーヘン工科大学無機化学研究所（ドイツ）［2005/07/14～2005/07/15］
・坂本猛（大学院薬学研究

年報2013・センター編●

科博士課程1年）〈有機合成触媒分野（高橋研究室）〉アー
ヘン工科大学（ドイツ）［2005/09/19～2005/12/15］・
津熊大輔（大学院工学研究科修士課程1年）〈機能材料設計分野（上田研究室）〉ブレーメン国際大学（ドイツ）［2005/10/01～2005/12/31］■触媒高等実践研修プログラム
本制度は共同利用・共同研究拠点としての触媒化学研究センターの活動の一環として2012年度から運用をはじめた．募集要項は以下のとおり．
触媒化学研究センター（以下，本センターという。
）では，課題意識をもった研究者に対して触媒の実践的教育の場を提供することを目的として，触媒高等実践研修プログラ
ムを平成２４年度より実施しております。下記の要領で募集しますので，触媒を専門とする研究者・学生の他，企業，
研究機関，大学，高校等に所属する必ずしも触媒を専門としない研究者，技術者，教育者からの積極的な応募を歓迎します。たとえば，以下のような要望を歓迎します。
○保有する材料の触媒性能や表面物性を試しに評価した
い ○触媒の研究方法を学びたい ○触媒部門や触媒専
門家を持たない企業で触媒研究を始めたいので，相談にのってほしい ○触媒実験を教育の現場で生かしたい（1）公募内容 本センターの教員を指導者としてセンター内で研修を実施します。受入単位は触媒基礎研究部の研究部門，触媒ターゲット研究アセンブリの拠点クラス
ター及び研究クラスターとなります。研修内容についてはリストを参考に応募者が実習項目を申請し，センター内研究員として実践研修を受けることができます。希望により複数項目を複数教員から指導を受けることも可能です。極
めて一般的な手法の修得に関しても受け付けます。実験に関わる経費は，予算の範囲内において本センターが負担します。旅費は支給されません。指導を希望する教員とは，事前の研修計画や研修終了後の解析・考察に関して，メール等を通して入念な議論をすることができます。また，特定の部門ないし研究クラスターにて，更により具体的な研究の実施を希望する場合，センターで公募している共同利
用・共同研究や企業との共同研究へと展開することが可能です。
（2）応募資格 応募代表者は，民間企業，センター外の教育機関（大学，高専，高校等）及び公的研究機関に所属している研究者又はこれに準ずる研究者であると本セン
ター長が認めた者とします。応募代表者の共同研究者(学生等)を研修者に加え，研修を受けることもできます。
（3）応募方法 ウェブを窓口として随時受け付けております。応募様式(Excel file 14K)に必要事項を記入し，希望する教員宛に e-mail にて提出願います。各研究部門・研
究クラスターの研究概要，教員への連絡先については，別表 I を参照願います。受入の可否，研修内容，研修期間に関しては，応募者とセンター教員との間の事前相談を経て決定されます。
センター教員は受入の1週間前までに「触媒化学研究センター研究員受入れ申請書」を，また，研修終了後1週間以内に「触媒高等実践研修プログラム 報告書」を北キャンパス合同事務部研究協力担当まで提出して下さい。その他，不明な点については北海道大学触媒化学研究センター
清水研一まで連絡して下さい。

●年報2013・センター編

2013年度の受入（11件/16人）
國奥広伸（（株）キャタラー 第1研究開発部）「触媒表面分
析」2013/04/08～2014/03/31〈上田渉（清水研一）〉
長谷川俊雄（三菱レイヨン（株） 大竹研究所触媒研究センター大竹グループ）「触媒表面分析」2013/06/01～
2014/03/31〈上田渉（清水研一）〉
山越幸康（（地独）北海道総合研究機構）「炭素担持白金触媒の調製」2013/06/10～2013/06/12〈福岡淳〉
渡部知子（宮城県仙台第一高等学校）「セルロースの触媒を用いた加水分解」2013/07/16〈福岡淳〉《仙台第一高等学校科学部部員12名を引率》
本間順・佐々木和徳（北海道滝川高等学校）「触媒についての実験実習」2013/07/23〈上田渉〉《滝川高校理数科
第1学年生徒29名を引率》
柴崎浩志・林慎（北海道札幌日本大学高等学校）「光触媒反応についての講義と実践研修」2013/10/31〈大谷文章〉《札幌日本大学高等学校特進コース2年生34名を引率》
堀輝一郎（北海道札幌開成高等学校）「ゼオライトの構造と触媒作用」2013/11/09〈福岡淳〉《札幌開成高等学校
2年生39名を引率》
会田渉・上野克也（花王（株））「in-situ FT-IR測定（CO
吸着種観察）」2013/07/01～2014/03/31〈上田渉（清水研一）〉
霜田直宏・渡辺文博（成蹊大学 理工学部）「透過型電子顕微鏡観察」2013/12/18～2013/12/19〈上田渉（清水研一）〉小林達弥（日清オイリオグループ（株））「グリーン有機合
成 用 固 体 触 媒 に 関 す る 打 合 わ せ 」 2014/01/28 ～2014/03/31〈上田渉（清水研一）〉
川端竜也・北野友之（（株）日本触媒 基盤技術研究所）「粉
末 X 線 回 折 と リ ー ト ベ ル ト 解 析 」 2014/03/04 ～2013/03/07〈上田渉〉■学生交流委員会
所属大学院がことなる触媒化学研究センター配属大学
院生間，研究室間の交流を深めることを目的として設置される委員会で，毎年度各研究室から委員を出して構成している．触媒化学研究センター談話会（2010年度途中から触媒化学研究センターコロキウム）が主催して年度末に開催していた「触媒化学研究センター大学院生の交流発表会/
送別会（歓送会）」（第1回は1995年度）は2006年度から，
触媒化学研究センター有志が世話をしていた「触媒化学研究センターソフトボール大会/ジンギスカンパーティ」は2008年度から学生交流委員会が担当している．2013年度の活動は以下のとおり．
ソフトボール大会/ジンギスカンパーティ
2013年9月4日（水）北野球場 (北22条西15丁目）にて予定
していたが，雨天のため交流会のみ実施（レストランポプ
ラ）触媒化学研究センター第19回大学院生の交流発表会/歓送会
2013年3月13日（木）触媒化学研究センター第19回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟大会議室/サイエンスプラザ〉

11

図書/学術情報■図書
触媒化学研究センター図書室は2003年11月に北海道大学構内北キャンパス内創成科学研究棟に移転した後，名称は変更せずに創成科学研究棟（触媒化学研究センター/創成科学研究機構/電子科学研究所）の共通の図書室として運用されてきたが，2005年からは名称を「北キャンパス図書室」とした．2010年に電子科学研究所の移転にともない，2008年8月11日に同研究所図書室と統合された（名称は「北キャンパス図書室」．北キャンパス総合研究棟5号館［電子科学研究棟］1階）．
図書予算（2013年度）： 132千円
蔵書数と所蔵雑誌（触媒化学研究センター分）： 蔵書（和書）4,326冊/和雑誌78種類・蔵書（洋書）16,509冊/洋雑誌380種類・合計：蔵書20,835冊/雑誌458種類■学術情報
出版物《センター出版物（定期刊行物）》（1）北海道大学触媒化学研究センター年報2013（2014年10月刊行/A4判/108ページ）
データベース（1）触媒物質データベース（触媒化学研究者が自ら選び出した触媒物質・触媒作用に関する「確実な」情報を集積し，新たな知の創成や知の共有をめざす・395件・12

担 当 ： 清 水 研 一 ） http://133.50.165.193/catdb/《2013年度：追加/更新285件》（2）XAFSデータベース（さまざまな化合物のXAFSデータ
をfoilなどの共通的なデータとあわせて掲載することにより，エネルギー軸を統一したデータベースを構
築・143件・担当：清水研一）http://133.50.165.193/
catdb/ 《2013年度：追加/更新63件》（3）光電気化学/光触媒ニューズメール（関係する学会/
人事公募などの情報を約400人に配信しウェブ上で公開 ・ 399 件 ・ 担 当 ： 大 谷 文 章 ） http://pcat.cat.
hokudai.ac.jp/labo/cgi-bin/pecpc/db_pecpc_e.cgi《2013年度：配信/追加41件》（4）化学系学協会北海道支部冬季研究発表会（共催：触媒化学研究センター・発表参加登録/プログラム表示/
要旨ダウンロードなど・担当：大谷文章）
http://pcat.cat.hokudai.ac.jp/toukiken/cgi-bin/a
pplication/ db_application_e.cgi《2013年度：2014
年1月開催分についてサイトを構築/適宜修正しながら運用》（5）光化学協会誌コンテンツ（光化学協会の会誌「光化学」のオンラインデータベース・1977～2009年・約1500
件・担当：大谷文章）http://pcat.cat.hokudai.ac.jp/
cgi-bin/jpa/db_jpa_e.cgi《2013年度：追加/更新なし》（6）触媒OnTheWeb（触媒学会の会誌「触媒」のオンライ
ンデータベース・サイトの管理/スクリプトの追加修正
担 当 ： 大 谷 文 章 ） http://www.shokubai.org/jnl/
cgi-bin/ccotw.cgi《2013年度：適宜修正/管理》

年報2013・センター編●

国際・国内交流と共同研究
international and domestic exchange and collaboration
交流協定
世界の触媒研究者との連携を進め，世界的レベルでの触媒研究方向を定め，触媒研究を活発化させることをセンターの目標としている．その一環として，さまざまな国の触媒研究機関と積極的に学術交流協定を締結している．

■2012年度までに締結されて2013年度に有効な協定
中国・石油大学（北京）化工学院 部局間友好学術交流協定（締結：2001/12/07・期限：2011/12/06［自動更新］）《自動更新済》
中国・華東師範大学化学系 部局間友好学術交流協定（締結：2005/03/18・期限：2015/03/17［自動更新］）
ドイツ・マックスプランク協会フリッツハーバ研究所 部
局間 友 好 学 術 交流 協 定 （ 締 結 ：2005/12/26 ・期限：2015/12/25［自動更新］）
中国・清華大学 大学間学術交流に関する協定〈責任部局〉（締結：2008/06/30・期限：2013/06/29）
アメリカ・アイオワ州立大学理工技術研究所 部局間友好
学術交流協定（締結：2009/03/10・期限：2014/03/09）
イギリス・カーディフ大学カーディフ触媒研究所 部局間
友好学術交流協定（締結：2010/01/26・期限：2015/01/25）
ポーランド・ポーランド科学アカデミー触媒・表面化学研
究所 部局間友好学術交流協定（締結：2010/03/15・期
限：2015/03/14［自動更新］）
ポーランド・西ポメラニアン工科大学化学・環境工学研究
所 部局間友好学術交流協定（締結：2010/03/17・期限：
2015/03/16［自動更新］）
ポーランド・グダンスク工科大学 部局間友好学術交流協定（締結：2010/03/18・期限：2015/03/17［自動更新］）
中国・厦門大学 大学間学術交流に関する協定〈責任部局〉（締結：2010/11/25・期限：2015/11/24）
フランス・リル第1大学－リル中央学院触媒・固体化学研
究ユニット 部局間友好学術交流協定（締結：2011/01/17・期限：2016/01/16［自動更新］）
ポーランド・グダンスク大学 部局間友好学術交流協定（締結：2012/02/01・期限：2017/01/31［自動更新］）■2013年度における協定関連事業 日付のあとの（）内の数字は日数2011/04/01(241)
博 士 研究 員 （ グ ダ ン ス ク 工科大学
/Marcin Janczarek）を非常勤研究員として受入れ（継続）（触媒基礎研究部触媒反応化学研究部門）
2013/09/09(5)
グダンスク大学で開催の国際シンポジ
ウムに出席/共同研究打合せ〈大谷文章教授〉（ポーラン
ド・グダンスク大学）
2013/10/15
Expanding innovations by joining
strengths Japanese-Polish Science and Technology
Seminarに出席し西ポメラニアン工科大学と共同研究打合せ（大谷文章教授）（政策研究大学院大学 (GRIPS)）
2013/11/18(5)SPASEC-18/AOTs-19に参加しグダンスク
工科大学との共同研究打合せ（大谷文章教授）（Town &●年報2013・センター編

Country Hotel and Convension Center, San Diego）

共同利用・共同研究拠点事業
触媒化学研究センターは，2009年度まで触媒化学に関する共同研究，共同利用などを行う「全国共同利用施設」として活動してきたが，2010年度からは，触媒化学の分野における「共同利用・共同研究拠点」として触媒関連分野の発展に貢献し，学術情報収集・発信の中心的な役割を果たす使命を担っている．

■共同利用・共同研究
公募要領は以下のとおり．
触媒化学研究センター（以下「センター」）は，センター
教員の持つノウハウを活用してこれまで全国の研究者との共同利用研究を行い，触媒反応過程に深く踏み込んだ解析研究で触媒作用の姿を明らかにし，また新しい触媒を生み出す元素・分子の組織化･集積化等の研究を推進・支援
してきました．これにより，資源高度利用触媒，環境触媒，
バイオ資源利用触媒，燃料電池・電極触媒，光触媒，有機
合成触媒開発などで多くの成果が生み出されています．
本センターは，触媒化学の発展を支える長期的視点に立った研究を進める触媒基礎研究部と，分野横断的・先進的な研究を進める活動単位である研究クラスターを擁し，2010年4月からは触媒化学研究の共同利用・共同研究拠点として，より深化した共同研究を進めるとともに触媒研究
ネットワークの形成を支援しています．今年度も新しいエ
ネルギー・資源・物質体系構築を目的としたサステナブル触媒の開発，触媒をコアとする新しい学術領域の創成，触媒機能の高度化や触媒の多次元解析支援などの共同利用・共同研究の実施を予定しておりますので，下記の要領
で応募願います．若手研究者からの積極的な応募を歓迎します．
1 公募事項
本センター共同利用・共同研究は，本学外の研究者が研究代表者となり，本センターの教員を研究分担者として本センターにおいて共同実施するもので，研究課題があらか
じめ設定されている「課題設定型」，申請者自らが研究課
題を設定する「課題提案型」の2種類の公募区分（1-1参照）があります．それぞれの共同利用・共同研究の受入単位（1-2参照）は，研究部門ないしは研究クラスターとなります．
1-1 公募区分（1）課題設定型：
研究者コミュニティの意見を踏まえ，本センターが年度ごとに設定した共同利用・共同研究課題に基づき，研究計画の公募を行います．
（別紙様式１ Wordファイル PDFファイル）居室，研究環境の提供をはじめ，所要の物品購入や複数回の旅費等の支出が可能です．複数の研究機関からの研究者の参画が可能です．年度当初から研究を開始し，年度を通して研究を実施します．
（今年度の研究課題については，別表Ⅰ参照 ）13

（2）課題提案型：
触媒化学分野に関連した自由発想に基づき，研究課題及び研究計画の公募を行います．（別紙様式2 Wordファイル
PDFファイル）萌芽的，発案的，試験的，準備的研究の実施，研究会やワークショップの実施等，様々な共同利用・共同研究の形態を可能とし，その希望により機動的に開始できるものです．（年4回の公募時期を設定）
1-2 受入単位
共同利用・共同研究の受入単位は，基礎研究部の研究部門，
触媒ターゲット研究アセンブリの拠点クラスター及び研究クラスターとなり，関係受入教員が研究分担者となります．なお，申請に当たっては，受入希望教員と課題の設定
及び研究計画について事前相談が必要です．各研究部門・研究クラスターの研究概要，教員への連絡先については，
別表Ⅱを参照願います．
1-3 研究期間
課題設定型については，4月1日から当該年度最終日まで，
課題提案型については，採択（年4回の公募）から当該年度最終日までの期間とします．なお，課題設定型・課題提案型とも継続申請が可能ですが，採否は年度ごとに審査によって決定します．また，課題設定型研究を継続して実施できる年数は2年を限度とします．
1-4 研究経費
共同利用・共同研究の経費は，予算の範囲内（下表参照）
において本センターが負担します．購入可能な物品は，申請課題の遂行上直接的に必要なものに限ります．旅費は，本センターへのものに限ることとし，申請書に記載のある研究代表者，分担者及び研究協力者についてのみ支給できます．
区分： （1）課題設定型 年度ごとに設定した課題に基づき公募し，年度を通し研究を実施・期間は4月1日から翌年3月31日・3～5件・100万円以内 （2）課題提案型 共
同利用・共同研究の希望の発生に機敏に対応するため，年4回の公募を行う．
（第一期）4月1日～（第二期）7月1日～（第三期）10月1日～（第四期）1月1日～ 終期はいずれも当該年度最終日・15件程度・15万円以内
2 申請資格申請をする研究代表者は，学外の国公私立大学，公的研究機関及び民間企業に所属している研究者又はこれに準ずる研究者であると本センター長が認めた者とします．研究代表者は，当該研究を遂行するため，本センター受入教員である研究分担者の外，上記資格を有する学内外の研究者を「研究分担者」として加えることができます．また，研究代表者が指導している大学院生を「研究協力者」として加え，研究を実施することができます．
3 申請方法申請書（別紙様式１ Wordファイル PDFファイル(課題設定型)，別紙様式2 WordファイルPDFファイル(課題提案型)）に必要事項を記入し，上記締切日までに提出願います．なお，研究機関等に所属している方については，所属長の内諾を得たうえで申請してください（名誉教授等で，現在研究機関等に所属していない方を除く）．原則として，電子メール申請での受付となっております．申請書をPDF形式とし，メールの件名を【○○年度共同利用・共同研究応募】と明記し提出願います．課題設定型と同一の研究課題で課題提案型に重複申請することができます．その場合は，申請書（別紙様式1 Wordファイル PDFファイル）の該当欄に○印を付記のうえ申請願います．

14

4 申請書提出期限「1 公募事項」の表に記載の期限を厳守してください．
5 選考
採否，採択額については，本センター共同利用・共同研究
拠点課題等審査専門委員会の議を経て，本センター長が決定します．
6 採否の通知
直接申請者へお知らせします．なお，採択後，速やかに「共同利用・共同研究承諾書」（別紙様式3 Wordファイル/PDF
ファイル）を提出していただきます．
7 フェローの称号について
課題設定型に採択された研究代表者，分担者には，「北海道大学触媒化学研究センター共同研究フェロー」の称号を付与します（本学教員である研究分担者を除く）．
8 共同利用・共同研究報告の提出，論文発表など（1）共同利用・共同研究報告書
共同研究実施期間終了後30日以内に，「共同利用・共同研
究報告書」（別紙様式4 Wordファイル PDFファイル），およびA4版2頁（課題設定型）又は1頁（課題提案型）で学会発
表形式のレポートを提出願います．レポートは本センター
が発行する年報に掲載し，公開させていただく予定です．
（2）学会発表・論文発表
本共同利用・共同研究によって得た成果を学会や論文等で公表する場合は，本センターの共同利用・共同研究で得られた成果である旨を謝辞として次のように要旨集や論文等に明記してください．発表後は，要旨集や論文のコピー等を速やかに本センターの受入教員及び下記提出先に提出願います．
（和文）北海道大学触媒化学研究センター共同利用・共同
研究に基づき実施された．
（英文）This study was supported by the Cooperative Research
Program of Catalysis Research Center, Hokkaido University.
(Grant #.........)（3）知的財産権の取り扱いについて
本共同利用・共同研究によって生じた知的財産権の取扱いについては，別途協議するものとします．
9 宿泊施設
宿泊施設の紹介を希望の方については，事前に受入教員にご連絡願います．
10 提出先・お問い合わせ先北海道大学北キャンパス合同事務部 研究協力担当
001-0021 札幌市北区北21条西10丁目
電話011-706-9202，9264・ファクシミリ011-706-9110・電子メール k-kenkyo@jimu.hokudai.ac.jp・ウェブページ
http://www.cat.hokudai.ac.jp■2013年度の共同研究員
滞在時期の順．共同研究員の所属・職・氏名と研究課題．
（）内は受入研究部門・研究クラスター，［］内は滞在期間をあらわす．
神戸大学大学院工学研究科・教授 森敦紀「遷移金属触媒
不斉閉環メタセシス反応による大環状軸性不斉ヘテロ
ビアリールのエナンチオ選択的合成法の開発」（不斉反
応場研究クラスター）［2013/04/01～2014/03/31］
東京工業大学応用セラミックス研究所・助教 中島清隆「水中で機能する固体ルイス酸を用いたバイオマス由来糖類の必須化学資源化」（触媒物質化学研究部門）［2013/04/01～2014/03/31］

年報2013・センター編●

東京農工大学大学院工学研究院・教授 田中健「螺旋不斉ジホスフィン配位子を用いたヘリセンの触媒的不斉合成」（不斉反応場研究クラスター）［2013/04/01～
2014/03/31］

北陸先端科学技術大学院大学・准教授 谷池俊明「遺伝子アルゴリズムを用いた非経験的構造最適化法の開発とTiO2表面構造の解明」（表面構造化学研究部門）［2013/08/01～2014/03/31］（独）産業技術総合研究所・研究員 今喜裕「固体触媒の最適化によるテルペンの高選択酸化技術開発」（触媒物質化学研究部門）［2013/04/01～2014/03/31］

東京理科大学理学部第二部化学科・准教授 秋津貴城「誘起CDを示すキラル金属錯体の金ナノ粒子表面上での吸着構造の解明」（分子集積反応場研究クラスター）［2013/08/01～2014/03/31］

東京工業大学元素戦略研究センター・准教授 北野政明「新規チタン系ナノチューブ材料の開発と固体酸触媒としての応用」（物質変換化学研究部門）［2013/04/01～
2014/03/31］
京都大学大学院工学研究科・准教授 西直哉「表面増強赤外分光によるイオン液体の電気二重層構造の解明」（表面分子化学研究部門）［2013/04/01～2014/03/31］
東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科・助教 和田敬
広「チタンインプラント表面における骨形成過程に対する紫外線照射促進効果とそのメカニズム解明」（表面構造化学研究部門）［2013/04/01～2014/03/31］
大阪大学産業科学研究所・助教 山本洋揮「微細加工技術
による配列した金属ナノ粒子の表面，界面反応に関する研究」（触媒反応化学研究部門）［2013/04/01～
2014/03/31］
九州大学大学院理学研究院・教授 桑野良一「ホスフォー
ルの触媒的不斉水素化」（不斉反応場研究クラスター）［2013/04/01～2014/03/31］
岡山大学理学部物理学科・講師 狩野旬「強誘電性分極揺らぎに誘発される触媒作用の研究」（表面構造化学研究部門）［2013/04/01～2014/03/31］
上智大学理工学部物質生命理工学科・准教授 鈴木教之「温度応答性ミセルに固定化した不斉有機触媒の開発と不斉合成反応への応用」（不斉反応場研究クラスター）［2013/04/01～2014/03/31］
宇都宮大学工学部応用化学科・助教 古澤毅「触媒/光熱変
換物質内包型マイクロカプセルを用いた可視光応答型
BDF製造プロセスの開発」（物質変換化学研究部門）［2013/04/01～2014/03/31］
京都大学低温物質科学研究センター・助教 中野義明「電気化学赤外分光法を用いたEDO-TTF系有機導電体の同位体効果の解析」（表面分子化学研究部門）［2013/04/01～
2014/03/31］
宇都宮大学地域共生研究開発センター・准教授 松本太輝
「p-n接合型半導体複合粒子の合成と光触媒特性評価」（触媒反応化学研究部門）［2013/04/01～2014/03/31］
岐阜大学流域圏科学研究センター・特定研究補佐員 市橋修「微生物燃料電池に適した非白金カソード触媒の開発」（触媒物質化学研究部門）［2013/04/01～2014/03/31］
慶應義塾大学理工学部・助教 吉田真明「In-situ X線吸収分光法による水分解用光電極上の酸素生成助触媒への励起キャリア異動の観測」（表面構造化学研究部門）［2013/08/01～2014/03/31］
山梨大学クリーンエネルギー研究センター・教授 入江寛「バンドギャップの小さな光触媒材料の作用スペクト
ル解析」（触媒反応化学研究部門）［2013/08/01～
2014/03/31］
大阪府立大学理学系研究科・准教授 神川憲「不斉閉環メ
タセシス反応による"非環式"キラルホスフィン化合物の触媒的エナンチオ選択的合成法の開発」（不斉反応場
研究クラスター）［2013/08/01～2014/03/31］●年報2013・センター編

岡山大学大学院自然科学研究科・教授 菅誠治「両末端にアミノ基を有するπ拡張ジイン誘導体の蛍光ソルバト
クロミズム発現機構に関する計算科学的研究」（触媒反応化学研究部門）［2013/08/01～2014/03/31］
名古屋大学・助教 大山順也「Ruナノ粒子の水素酸化反応におけるCO耐性の評価」（触媒物質化学研究部門）［2013/08/01～2014/03/31］
明治大学理工学部・教授 渡邉友亮「窒化物光触媒の格子欠如に関する研究」（触媒反応化学研究部門）［2013/12/01～2014/03/31］
東京大学・助教 高垣敦「個体酸触媒を用いたバイオマス
由来原料の選択的脱水反応」（物質変換化学研究部門）［2013/12/01～2014/03/31］
名古屋大学大学院工学研究科・准教授 鈴木秀士「X線支援
非接触原子間力顕微鏡への新型探針導入による化学分
析能向上」（表面構造化学研究部門）［2013/12/01～
2014/03/31］

平成22年度～27年度文部科学省特別経費「統合物質創製化学推進事業」―先導的合成の新学術基盤構築と次世代中核研究者の育成―
北海道大学，名古屋大学，
京都大学，九州大学
2010-2015 MEXT Project ofIntegrated Research on
Chemical Synthesis■概要
現代の最先端学術研究は益々学際化しており，革新的な物質創製を実現するためには，複数研究分野の有機的連携が必要不可欠である．すなわち，それぞれに特徴ある世界水準の研究活動を展開してきた研究機関といえども，多種多様なすべての物質様式を包含することは困難であり，特徴ある物質創製研究を推進している他大学機関との連携を図ることが是非とも必要である．物質創製における我が国の優位性を確固たるものにし，次世代の物質文明の基盤を支えるためにも，各グループがもつ化学研究の力量を結集できる，実践的な機関連携研究組織の構築を迅速に行なわなければならない．
このような背景のもと，物質階層を構成する「元素」（京
都大学化学研究所附属元素科学国際研究センター），「分子」（名古屋大学物質科学国際研究センター），「集合体」（九州大学先導物質化学研究所）の研究を融合するべく，大学間連携研究「物質合成研究拠点機関連携事業」 （平成17～21年度）を実施した．これは本事業の基礎となるもので，各物質階層を縦断する新物質の合成と新機能の開拓において卓越した研究成果を挙げ，また有為な人材を多数15

輩出することにも成功した．本事業では，各物質階層における化学研究の融合を踏まえ，「物理的物質合成概念」および「生命物質合成概念」をも包含する新たな「化学物質変換概念」を創出し，統合的な物質創製化学を実践する．
あらゆる物質階層における物質変換概念において「触媒」
が一つの共通キーワードとなるため，触媒研究の国際研究拠点である北海道大学触媒化学研究センターをこの組織に加え，連携研究体制を強化・充実させた．特に，北海道大学触媒化学研究センターが得意とする固体触媒は，緊迫するエネルギー環境問題解決に必要不可欠な研究要素であり，4研究機関の有機的連携により，最先端バイオ・情報技術からエネルギー・環境問題にまで至る，新物質・新反応・新機能の開拓に，総合的観点から取り組むことのできる，強力な研究組織が整備される．研究機関間の緩やかな連携は欧米先進諸国でも実施されているが，それらの多くは特定テーマに限定的である．物質創製化学研究を革新
し，異なる物質階層および異なった物質変換概念を包括的に推進する本連携事業は他に類例を見ないものである．

■2013年度の開催記録
第4回若手研究会（名古屋クラウンホテル・2013年6月28日～29日）
第4回統合物質シンポジウム「ダイナミックに機能する統合物質の創製」（北海道大学創成科学研究棟・2013年
10月31日～10月1日)
第3回統合物質国際シンポジウム “Synergy of Theory andMolecular Transformation”（九州大学西新プラザ・2014
年1月10日～11日）

16

講演会・研究会など■厦門大学/触媒化学研究センタージョイントシ
ンポジウム―Joint Symposium of PCOSS,
Xiamen Univ. and CRC, Hokkaido Univ.―
主催：厦門大学固体表面物理化学国家重点研究室，触媒化学研究センター
日時：2013年5月9日
会場：北海道大学創成科学研究棟
担当部門：触媒物質化学研究部門
講演者・演題：9:00 Opening remarks from both sides
Director of CRC: Professor Atsushi Fukuoka
Director of PCOSS: Professor Zhaoxiong Xie
9:10 Professor Zhaoxiong Xie (Xiamen Univ.)
Preparation and Enhanced Catalytic Properties of Noble
Metal and Metal Oxide Nanocrystals with High Energy
Crystal Surfaces
9:40 Professor Masatoshi Osawa (CRC)
The mechanism of electrocatalytic oxidation of formic acidand formate ion: A critical overview
10:10 Professor Shigang Sun (Xiamen Univ.)
Design and Preparation of Electrocatatalysts for Direct
Ethanol Fuel Cells
11:10 Assistant Professor Hiroko Ariga (CRC)
Surface structures and electronic states of Ni2P single crystal
and their adsorption properties
11:25 Assistant Professor Kenta Motobayashi (CRC)
Potential-dependent structure of Ionic liquid/metal electrodeinterface studied by SEIRAS
11:40 Professor Mingshu Chen (Xiamen Univ.)
A Surface Science Approach to Understanding the Activationof Light Alkanes on Noble Metal Surfaces
13:00 Professor Takao Masuda (Hokkaido Univ.)
Recovery of Petroleum-related Useful Chemicals from
Inedible Biomass Wastes Using Iron Oxide Catalysts without
any Hydrogen
13:30 Associate Professor Gang Fu (Xiamen Univ.)
New Insights into Selective Oxidation and Selective
Hydrogenation
14:00 D3 Chuanxia Jiang (CRC)
Elimination of Ethylene at Low Temperature over Supported
Pt Nanoparticles
14:15 Postdoctoral Siddiki S M A Hakim (Kyoto Univ.)
Pt Nanocluster Catalyzed Dehydrogenation of Alcohols andRegioselective C-C and C-N Alkylation of Indole byAlcohols
14:30 Associate Professor Yasuhito Koyama (CRC)
Efficient Polymer Reaction Using Macrocycle Catalyst as a
Result of Wheel Translation along the Polymer Axle
14:45 Postdoctoral Research Associate Hsieh Yi-Fang (CRC)
Second Ring Adducts of Pentacene: Preparation andApplication
15:30 Professor Ye Wang (Xiamen Univ.)
Strategy for the Design of Efficient Cocatalysts for
Photocatalytic Reduction of CO2 in the Presence of H2O
16:00 Postdoctoral Research Associate Joanna Kuncewicz(CRC, Jagiellonian Univ.)
Visible Light-responsive Rhodium-modified Titania
Photocatalysts: Influence of Rhodium Concentration on
Mechanism and Activity
16:15 Professor Weizheng Weng (Xiamen Univ.)
Photo-induced Transformation of O2 to Peroxide Ions on the
Surface of Lanthanide Sesquioxides

年報2013・センター編●

16:45 Professor Shin Mukai (Hokkaido Univ.)
Synthesis of Monolithic Microhoneycombs Having Catalytic
Functions Using the Ice Templating Method
17:15 D2 Zhang Zhenxin (CRC)
A New Octahedral Molecular Sieve Constructed by
Polyoxometalates and Bismuth Linkers with Zeolite-like 3D
Micropores
17:30 Professor Jun-ya Hasegawa (CRC)
Computational chemistry for complex systems:
environmental effect in proteins and solutions■ 第 16 回 均 一 系 不 均 一 系 触 媒 国 際 会 議（ISHHC-16）
主催：ISHHC-16組織委員会
共催：北海道大学触媒化学研究センター
後援：日本学術会議，触媒学会，日本学術振興会，IUPAC
北海道，札幌市
日時：2013年8月4日（日）～8月9日（金）会場：北海道大学学術交流会館
担当部門：物質変換化学研究部門，表面構造化学研究部門
概略・論点と成果：■2013年北の国触媒塾
主催：触媒学会企画・教育委員会
共催：北海道大学触媒化学研究センター，触媒学会北海道支部
協賛：日本化学会
日時：2013年5月11日(土) 08:45-18:00
会場：北海道大学創成科学研究棟5階大会議室
概略・論点と成果：北海道大学触媒化学研究センターが共催で，触媒学会では，毎年「北の国触媒塾」を開催し，触媒の研究を行っている研究室に配属された大学院生・学部
学生と一般の方に触媒の基礎を学んでもらう機会を設けている．2013年度は，平成25年5月11日に「2013年北の国触媒塾」を北海道大学創成科学研究棟5階大会議室にて開催した．下記の先生方に，題目にある触媒の調製，構造と機能，分析と評価に関する講義を行っていただいた．
参加者：講師7名/学生49名/一般5名 合計53名
08:45-09:00 登録・開塾式
09:00-10:00 触媒化学の基礎 松橋博美/北海道教育大学函館校
10:10-11:10 触媒材料 岡崎文保/北見工業大学化学シ
ステム工学科11:20-12:20 触媒構造解析-細孔構造 向井 紳/北海道大学大学院工学研究科
12:20-13:20 昼食
13:20-14:20 均一系分子触媒反応 小笠原正道/北海道
大学触媒化学センター
14:30-15:30 触媒調整 岩佐信弘/北海道大学大学院工学研究科
15:50-16:50 触媒構造解析–結晶と表面 神谷裕一/北海道大学地球環境科学研究院
17:00-18:00 光触媒反応および総論 大谷文章/北海道大学触媒化学研究センター
各講義終了後にクイズ形式の小テスト問題を出題し，参加者の講義内容理解の深化と理解度のチェックを行った．触媒塾終了後に，同日18：30～20：00から，創成科学研究棟の１Fレストランポプラにて交流会を開催した．その際，各講義終了後に実施した小テスト問題の成績優秀者(上位3名)への表彰を行った．

●年報2013・センター編

概 略 ： ISHHC （ International Symposium on Relations
between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis）は，触媒研究領域における重要な構成分野である，不均一触媒，
均一触媒，生体触媒の3大分野に共通する触媒の分子レベ
ル理解と概念構築を軸とし，この3大分野の統合および，
新しい領域開拓と新触媒開発に資することを指向した国際会議である．1974年にブリュッセルで第1回が開催されたのを皮切りに，世界各国において現在2年ごとに開催されており，本第16回会議は20年ぶりの日本での開催となった．
論点と成果： 6日間を通して，29カ国503人（海外134人）の参加者を迎え，連日にわたり白熱した討議と有意義な情報交換の場となった．
□招待講演，基調講演
本会議では7件の招待講演と17件の基調講演が行われた（演者については別項に記載）．いずれも各分野における世界最先端の研究者たちであり，最新知見をふまえた講演と活発な質疑応答がなされ非常に有意義な時間となった．
□一般講演，ポスターセッション
本会議では以下の7つのトピックスに基づき，96件の一般講演と230件のポスター発表が行われた． (1) New
Concept and Mechanism, (2) New Methods andCharacterization, (3) Advanced Materials for Catalysis, (4)Catalysis for Green and Sustainable Chemistry, (5) Catalysis
for Fine Chemicals, (6) Bio-inspired Catalysts, (7) Energy andEnvironmental Catalysts, and (8) New Industrial Catalysts andProcesses. どのセッションにおいても活発な議論がなされ，参加者相互間の有意義な情報交換ができたと思われる．また若手研究者の育成を目的とし，13件の優秀なポス
ター発表に対してポスター賞が贈られた．
□イブニングセッション
本会議では異なる分野の知見共有と発展を指向し，3つのイブニングセッションが開催された．いずれのセッションにおいても多数の参加者によって活発な議論が飛び交い，夜遅くまで白熱した議論が続いていた．また2日目のセッションには，ノーベル賞受賞者の根岸英一先生も参加され，大変貴重な意見交換の場となった．
□バンケット
8/8夜に京王プラザホテルにて開催されたバンケットには，200人を超える参加者が集い，盛況を博した．特に，特設ステージにて披露された日本舞踊は，外国人参加者を含む多くの方を魅了していた．終始賑やかなムードで進行
し，リラックスした雰囲気の中で研究者同士の交流を深めていただく場となった．
また，会期中にISHHC国際会議アドバイザリー会議も開催され，次回開催国はオランダのユートレヒト（Chair：
Bert Weckhuysen教授）とすることが決定された．

17

最後に，本会議の成功に多大なるご支援をいただいた，後援の方々，ISHHC国際会議アドバイザリー会議および組織委員の皆様に深く感謝の意を表したい．

参加者数は47人であり，老若入り混じった2日間の合宿形式の中で，すばらしい講演と共に活発な議論が繰り広げられました．

講演者・演題（発表順）：

最後に本シンポジウムへのご支援をいただきました上
記各団体へ感謝いたします．

・招待講演（Plenary Lecture）：
1) Prof. Keiji MOROKUMA
2) Prof. Gabor A. SOMORJAI
3) Prof. Pierre DIXNEUF
4) Prof. David MILSTEIN
5) Prof. Krzysztof MATYJASZEWSKI
6) Prof. Hans-J. FREUND
7) Prof. Christophe COPERÉT・基調講演（Keynote Lecture）：
1) Prof. Bert WECKHUYSEN, 2) Prof. Noritaka MIZUNO, 3)
Prof. Mizuki TADA, 4) Prof. Pher ANDERSSON, 5) Prof.
Steven BERGENS, 6) Prof. Kuiling DING, 7) Prof. Pierre
BRAUNSTEIN, 8) Prof. Masahiro MIURA, 9) Prof. Alexander
KATZ, 10) Prof. Michael C. W. CHAN, 11) Prof. Christopher
W. JONES, 12) Prof. Giuliano GIAMBASTIANI, 13) Prof.
Christopher HARDACRE, 14) Prof. Xinhe BAO, 15) Prof.
Osamu ISHITANI, 16) Prof. Rinaldo POLI, 17) Prof. Gong
CHEN

■ 触 媒 化 学研 究 セ ン ター 国 際 シ ンポ ジ ウ ム －CRC International symposium of post ISHHC-16“Advanced Synthesis and Characterization
Techniques for the Atomic-level Understanding
and Control of Chemical Reactions” and THE 4th
CSE Summer School
主催：北海道大学触媒化学研究センター，北海道大学大学
院総合化学院，日本学術振興会
日時：2013年8月10日（木）～11日（金）会場：定山渓万世閣ホテルミリオーネ
概略・論点と成果：
当センターでは，国外研究者を含めた研究討論を行う
CRC国際シンポジウムを毎年開催している．2013年度のシンポジウムは，ISHHC-16のポストシンポジウムとして開催し，また総合化学院夏の学校との合同としました．電極
触媒，均一系触媒，固体触媒，理論化学，生物化学の各分野において最先端の研究をされている，世界的に著名な5名の講演者を招待し，special lectureとして御講演頂きました．またPost-ISHHCセッションでは准教授・助教クラスの若手研究者，CSEセッションにおいては，総合化学院博士課程学生に口頭発表をして頂きました．

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講演者・演題：
8月10日
10:00-10:10 Opening address (Atsushi Fukuoka, Director of
CRC, Hokkaido University)
10:10-11:00 Special lecture 1: Masatoshi Osawa (CRC,
Hokkaido University, Japan) “Probing Electrocatalytic
Reactions by Surface-Enhanced Infrared Absorption
Spectroscopy (SEIRAS): Simple Is the Best”
11:00-11:50 Special lecture 2: David Milstein (The Weizmann
Institute of Science, Israel) “Bond Activation and Catalysis
Based on Metal-Ligand Cooperation”
13:00-13:20 CSE session 1: Napan Narischat (CSE, Hokkaido
University, Japan) “Effect of Micropore Structure of Carbon
Support on Co Tolerance of PtRu Anode Catalyst for PEFC”
13:20-13:40 CSE session 1: Yusuke Sato (CSE, Hokkaido
University, Japan) “Quantitative Evalution of Atmospheric
Corrosion by Using Multichannel Electrode Method”
13:40-17:00 Check in, Moving by bus, Recreation
17:00-19:00 Poster session
8月11日
09:10-10:00 Special lecture 3: Bruce C. Gates (University ofCalifornia, USA) “Supported Molecular Catalysts: Design
Based on Fundamental Understanding of Structure andReactivity”
10:00-10:20 Post-ISHHC16 session: Igor I. Slowing (AmesLab. & Iowa State University, USA) “Local Heating in
Catalysis: the Effects of Magnetic Induction on Catalytic
Nanocomposites”
10:20-10:40 Post-ISHHC16 session: Akira Nakayama (CRC,
Hokkaido University, Japan) Photophysics of Pyrimidine
Bases: Implications for Photostability in DNA/RNA
10:55-11:45 Special lecture 4: Keiji Morokuma (Kyoto
University, Japan) “Theoretical Studies of Catalysis – Organic,
Organometallic and Enzymatic Reactions”
12:50-13:40 Special lecture 5: Hideaki Oikawa (Hokkaido
University, Japan) “Nature’s Way to Synthesize Structurally
Diverse Small Molecules”
13:40-14:00 CSE session 2: Jose Isagani B. Janairo (CSE,
Hokkaido University, Japan) “Enhanced Nanostructural
Regulation of Palladium-Based Materials Aided by the p53
Tetramerization
Domain-ConjugatedBiomineralization
Peptide”
14:00-14:20 CSE session 2: Yuki Suzuki (CSE, Hokkaido
University, Japan) “Studies toward Structure-Activity
Relationship of Pectenotoxin-2”
14:20-14:30 Closing remarks (Satoru Takakusagi, CRC,
Hokkaido University, Japan)

年報2013・センター編●

■ 情 報 発 信 型 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム ─ CRC
International Symposium in Prague
主催：北海道大学触媒化学研究センター
共催：Faculty of Science, Charles University in Prague，公益財団法人 総合工学振興財団（FIST）
日時：2013年10月25日
会場：プラハ・カレル大学
担当部門：分子触媒化学研究部門
概略・論点と成果：情報発信型CRC国際シンポジウムは，「日本が誇る先駆的研究成果を『日本の研究機関の主導で』海外において情報発信する」というコンセプトの基で企画されており，特に根岸英一先生と鈴木章先生にクロスカップリングの分
野でノーベル賞を取らせたいということを宣言して開催したものである．2005年のアーヘン工科大学（ドイツ），
2006年のパデュー大学（アメリカ合衆国），2007年のリヨン大学（フランス），2008年のストックホルム大学（スウェーデン），2009年のN.D. Zelinsky有機化学研究所（ロシア），2011年の北京大学（中国），2012年のYork大学（カナダ）で行なったが，実際に2010年根岸英一先生と鈴木章
先生にノーベル賞が授与されたので，York大学を最後にクロスカップリングの情報発信型シンポジウムは終了した．
その後根岸先生より，今度は「不斉炭素－炭素結合生成反応」の分野にノーベル賞をという提案があり，この分野と有機金属化学の分野をカバーする情報発信型CRC国際シンポジウムを開催することとなり，その2回目として10月25日（金）チェコ共和国，プラハ・カレル大学において開催
した．
会場となったプラハ・カレル大学 Lecture Hall CH1は160名を超える参加者を集め，活発な議論が展開された．
シンポジウムの開催校を代表してプラハ・カレル大学
Bohuslav Gaŝ教授より挨拶の後，主催者を代表して北海道大学高橋保教授より挨拶があった．午前の部は，2010年
ノーベル化学賞受賞者，根岸英一先生の講演で幕を開けた．休憩を挟んだ後，地元プラハ・カレル大学のPetrŠtěpnička教授が講演をし，その後，RWTH Aachen
UniversityのDieter Enders教授，シンガポールに籍を移しておられる林民生教授が講演を行った．昼食休憩の後，微生
物化学研究所・化学系所長の柴﨑正勝教授の講演で午後の部は再開された．その後，IOCB AS CRのIvo Starý教授，
バーゼル大学のAndreas Pfaltz教授の講演の後，コーヒー・ブレークを挟んでプラハ・カレル大学のJana Roithova教授の講演がつづき，シカゴ大学の山本尚教授の講演で講演の部は終了となった．
最後に共催のプラハ・カレル大学のMartin Kotora教授が終わりの挨拶をし，本シンポジウムの幕は閉じた．どの講演に対しても多くの質問が寄せられ，盛況のうちに終了となった．
本シンポジウムには北海道大学から，高橋保・触媒化学
研究センター教授に加え，事務職員1名（原田貢），技術
スタッフ3名（長谷川貴彦，向井慎吾，山岸太平），分子触媒化学研究部門から助教1名（宋志毅）学生1名（水上雄貴）が参加した．
最後にプラハ・カレル大学のMartin Kotora教授には，本シンポジウム開催に関して大変お世話になった．この場を借りて感謝申し上げる．
講演者・演題（発表順）：
Ei-ichi Negishi (2010 Nobel Laureate in Chemistry, Purdue●年報2013・センター編

University, USA) "ZACA-LyCA-Cross Coupling Cascade for
Catalytic Asymmetric Synthesis of Enantiomerically Pure
Compounds of Feeble Chirality".
Dieter Enders (RWTH Aachen University, Germany)"Asymmetric C-C Bond Formation: From Proline to Domino
Reactions ".
Tamio Hayashi (Institute of Materials Research andEngineering, Singapore) "Recent Advances in Chiral Diene
Ligands".
Masakatsu Shibasaki (Institute of Microbial Chemistry,
BIKAKEN, Japan) "Recent Progress in Cooperative
Asymmetric Catalysis ".
Ivo Starý (Institute of Organic Chemistry and Biochemistry
Academy of Sciences of the Czech Republic, Czech Republic)" Asymmetric Synthesis of Optically Pure Helical Aromatics ".
Andreas Pfaltz (University of Basel, Switzerland) " Studies in
Asymmetric Catalysis: New Catalysts, Substrates, andScreening Methods ".
Jana Roithova (Charles University in Prague, Czech Republic)" Mass spectrometry in organometallic chemistry:More than just a classical tool ".
Hisashi Yamamoto (Chubu University, University of Chicago,USA) "Combined Acid Catalysis-History and Future".

■情報発信型国際シンポジウム─CRC-EC Joint
International Symposium on Chemical Theory forComplex Systems
主催：北海道大学触媒化学研究センター，Emerson Center,
Emory University
共催：京都大学福井謙一記念研究センター
日時：2014年1月9,10日
会場：Emory University
担当部門：触媒理論化学研究部門，表面構造化学研究部門
概略・論点と成果：
本国際シンポジウムは，「日本が誇る先駆的研究成果を『日本の研究機関の主導で』海外において情報発信する」
ことを目的として企画・開催されてきた．高橋保教授による有機金属化学分野のシンポジウムでは，招待講演者であった根岸英一・Purdue大学教授，鈴木章・北海道大学名
誉教授がノーベル化学賞を受賞するなど，これまで顕著な成果を上げてきた．同分野に加え，昨年度より理論化学分野に関するシンポジウムを開催している．
ア メ リ カ の Emory 大 学 に お け る R. Howard Dobbs
University Centerを会場とし，現地オーガナイザーとして，
Jamal Musaev同大Emersonセンター長の協力を得て開催された．
最初に，Emory大学 Emerson center・Jamal Musaevセン
ター長，Emory大学 Robin Forman学長，触媒化学研究セン
ター・福岡淳センター長から挨拶があり，シンポジウム開幕が宣言された．
一 日 目 の 最 初 の セ ッ シ ョ ン は ， Emerson Center
Lectureship Award の表彰式があり，当シンポジウ ムのkeynote speakerである諸熊奎治リサーチリーダー（京都大学福井謙一記念研究センター）に授与された．引き続き，
諸熊リサーチリーダーの「Chemical Theory of Complex
Molecular Systems: Discovery and Insights from
Computational Studies of Chemical Reactions」と題した講演とWisconsin大学のQiang Cui教授による講演が行われた．
休憩後には，化学動力学理論に関するセッションがあり，
keynote speakerであるCalifornia大学Berkeley校のWilliam

19

H. Miller教授から，「Semiclassical Theory of Electronically
Non‐Adiabatic Dynamics」と題する講演が，東京大学の高塚和夫教授と触媒化学研究センターの中山哲准教授による講演がなされた．
昼 食 後 は ， Northwestern 大 学 の 教 授 で あ り Journal of
Physical Chemistry誌の編集長を務めるGeorge C. Schatz教
授 が 「 Coupling Quantum Mechanics to ClassicalElectrodynamics」と題するkeynote講演を，Emory大学のJoel
B. Bowman教授，東京大学の山下晃一教授が講演を行った．休憩後，Stockholm大学のPer E. M. Siegbahn教授，京都大学の林重彦教授，Emory大学James Kintd教授からの講演があった．
二日目の午前は，ポスターセッションが開催され，主に学生や若手研究者から約30件のポスター発表があった．昼
食後は，量子化学研究協会・中辻博理事長，ジョージア工科 大 学 ・ C. David Sherrill 教 授 ， Emory 大 学 ・ Francesco
Evangelista教授からの講演がなされた．休憩後には，本シンポジウム最後のセッションとなり，California Institute forTechnology の William A. Goddard, III 教 授 か ら 「 First ‐Principles Based Multiscale Multiparadigm Methods forApplications to Complex Systems」と題する講演があり，続いて触媒化学研究センター・長谷川淳也教授，ジョージア工科大学・Rigoberto Hernandez教授からの講演があった．
最後に，榊茂好リサーチリーダー（京都大学福井謙一記念
研究センター）により総括が述べられ，シンポジウムは閉幕した．
全ての講演に対して多くの質問が寄せられ，盛況のうちに終了となった．会場となったR. Howard Dobbs University
Centerには100名近い参加者が集まり，活発な議論がなされた．
本シンポジウムには北海道大学から，朝倉清髙・触媒化学研究センター教授，長谷川淳也同教授，福岡淳同教授，
中山哲同准教授，有賀寛子同助教，三浦司事務職員，石川勝久，下田周平，川村祐介技術職員が参加した．
最後にEmory大学のJamal Musaevエマーソンセンター長，京都大学の榊茂好リサーチリーダー（同大名誉教授），
東京大学の山下晃一教授には，本シンポジウム開催に関して大変お世話になった．この場を借りて感謝申し上げる．

講演者・演題（発表順）：
Keiji Morokuma (Fukui Institute for Fundamental Chemistry,
Kyoto University, Japan) “Chemical Theory of Complex
Molecular Systems: Discovery and Insights from
Computational Studies of Chemical Reactions”.
Qiang Cui (University of Wisconsin, USA) “Multi-scaleComputational Analysis of Biomolecular Action”.
William H. Miller (University of California Berkeley, USA)
“Semiclassical Theory of Electronically Non-Adiabatic
Dynamics”.
Kazuo Takatsuka (Institute for Molecular Science; The
University of Tokyo, Japan) “Progress in Time Dependent
Quantum Chemistry”.

20

Akira Nakayama (Hokkaido University) “Photophysics ofPyrimidine Nucleobases”.
George C. Schatz (Northwestern University, USA) “Coupling
Quantum Mechanics to Classical Electrodynamics”.
Joel M. Bowman (Emory University, USA) “I. Vibrational
Relaxation Dynamics of Clusters from (HCl)3 to Bulk Water,
II. A “Paper and Pencil” Theory of Mode-Specific Tunneling,
Tested for Malonaldehyde and Applied to cis-HOCO”.
Koichi Yamashita (The University of Tokyo, Japan) “ElectronTransfer and Thermal Transport at Surfaces/Interfaces”.
Per E. M. Siegbahn (Stockholm University, Sweden) “TheMechanisms for Water Oxidation in Photosystem II”.
Shigehiko Hayashi (Kyoto University, Japan) “Crucial Role ofProtein Flexibility in Enzymatic Catalysis”.
James T. Kindt (Emory University, USA) “Thermodynamics ofCluster Formation from Simple Simulations”.
Hiroshi Nakatsuji (Quantum Chemistry Research Institute,Japan) “Schrödinger Equation and Pauli Principle Governing
Chemistry”.
C. David Sherrill (Georgia Institute of Technology, USA)
“Non-Covalent Interactions in Complex Systems”.
Francesco Evangelista (Emory University, USA) “Adaptive
Quantum Chemistry Methods”
William A. Goddard, III (California Institute of Technology,USA) “First-Principles Based Multiscale Multiparadigm
Methods for Applications to Complex Systems”.
Jun-ya Hasegawa (Hokkaido University) “Excited states ofmolecules in proteins and solutions”.
Rigoberto Hernandez (Georgia Institute of Technology, USA)
“Including Roaming Trajectories within the TST Fold”.

■ 触 媒 化 学研 究 セ ン ター 国 際 シ ンポ ジ ウ ム －CRC International Symposium: Catalysis andTechnology for Green Innovation
主催：北海道大学触媒化学研究センター
日時：2014年3月17日（月）会場：創成科学研究棟5階大会議室
概略：当センターでは，国外研究者を含めた研究討論を行うCRC国際シンポジウムを毎年開催している．2013年度のシンポジウムは，当センターの山内美穂准教授（現九州大学）を研究代表として採択された，CRESTの研究領域「二酸化炭素排出抑制に資する革新的技術の創出」：研究課題
名「高選択的触媒反応によるカーボンニュートラルなエネ
ルギー変換サイクルの開発」の成果，および，グリーン・イノベーションに関連する研究についてシンポジウムを行った。CRESTについては，研究代表者の山内美穂准教授が当センター在籍中の成果を含め講演を行った．また，CRESTチームの構成員がそれぞれの成果の講演を行った．
さらに，国内の講師，および， Oxford 大学のS. C. Edman
Tsang教授がグリーン・イノベーションについて講演を行った．登録参加者数80人でした．
講演者・演題：
9:25-9:30 開会の挨拶 竹口竜弥（北海道大学）
9:30-10:05 S. C. Edman Tsang（Oxford 大学）” Developmentof Nanomaterials for High Performance Green Catalysis”
10:05-10:40 加藤健一（理化学研究所）”SR Diffraction
Probe for Energy-Related Materials”
10:40-11:00 Coffee Break
11:00-11:35 山 内 美 穂 （ 九 州 大 学 ） ”Development of

年報2013・センター編●

Iron-group-nanoalloy catalysts for selective oxidation of
ethylene glycol to oxalic acid in alkaline media”
11:35-12:10 辻悦司（北海道大学）”Catalytic Activity ofNon-stoichiometric Transition Metal Oxides for Oxygen
Reduction/Evolution Reactions”
12:10-13:15 Lunch Time
13:15-13:50 竹 口 竜 弥 （ 北 海 道 大 学 ） ”Solid Alkaline
Inorganic Fuel Cell to Materialize a Clean Energy Cycle”
13:50-14:25 Aleksandar Staycov（九州大学）”Immobilizing
Metal Nanoparticles on Single Wall Nanotubes. Effect ofSurface Curvature”
14:25-15-00 尾澤伸樹（東北大学）”First-Principles Study of
Oxidation Reaction of Ethylene Glycol on Metal Surface in
Alkaline Fuel Cell”
15:20-15:55 内本喜晴（京都大学）”A High Energy Density
Rechargeable Magnesium Battery”
15:55-16:30 久 保 百 司 （ 東 北 大 学 ） ”Development ofMulti-Physics Simulator Based on First-Principles andTight-Binding Quantum Chemical Molecular Dynamics
Methods for Design of Chemical Reactions”
17:00-20:00 Poster Presentations■触媒化学研究センター平成25年度研究討論会－触媒の基盤技術開発に向けて
主催：北海道大学触媒化学研究センター
日時：2014年3月17日（月），18日（火）会場：ポスター発表 創成科学研究棟2階サイエンスプラ
ザ，講演 創成科学研究棟5階大会議室
概略・論点と成果：

研 究 セ ン タ ー コ ロ キ ウ ム （ Catalysis Research Center
Colloquium）」とあらため，メール配信および触媒化学研究センターウェブページでの案内をより充実させている．
2013年度は第324回から第343回まで合計20回開催した（開催申請の時期のずれや講演者の都合などによる延期等のため，回数の順序と日時の順序は異なっている場合がある）．写真は，2013年度の最初のコロキウムである第324
回のポスター．《》内は担当教員．
第324回コロキウム 2013/05/20 M. Akiba/Horst-Werner
Zanthoff（Evonik Degussa Japan Co., Ltd., Evonik Industries
AG/Cimpetence Center Green Oxidation Catalysis Process
Technology & Engineering Chemical Reaction Technology）「Introduction Part: Technology Scouting - A new strategy
to support innovation/Scientific Part: Reaction Engineering
Aspects of Oxidation Catalysis from Industrial Point ofView」工学部材料・化学棟2階MC215
第 325 回 コ ロ キ ウ ム
2013/07/04 Adriana Zaleska（Department of Chemical Technology Chemical Faculty,
Gdansk University of Technology ） 「 Photoactive
nano-materials in environmental engineering」創成科学研
究棟4階セミナー室B
第 326 回 コ ロ キ ウ ム
2013/07/11 Kevin C.-W. Wu（ National Taiwan University, Taiwan ）「 Functionalized
Mesoporous Silica Nanoparticles as Efficient Solid Catalysts
for Biomass Conversion」創成科学研究棟4階セミナー室C
第327回コロキウム 2013/07/23 松本祐司（東北大学大学
院工学研究科応用化学専攻，北海道大学触媒化学研究センター客員教授）「触媒化学研究のための酸化物エピ
タキシー技術の現状と課題」創成科学研究棟3階セミナー室D

今回の研究討論会は触媒の基盤技術開発に資するための基礎・応用研究の成果発表を目的とした．基礎研究の成果として日本化学会北海道支部奨励賞を受賞した若手准教授2名と，応用研究の成果としてコーポレートユニットの客員教授2名による口頭発表を行った．また，各研究部
門・クラスターから最新の学術的成果についてポスター発
表21件があった．いずれの発表に対しても活発な質疑応答が行われ，基礎研究の発展と基盤技術開発の方向性が示唆された．
講演者・演題：
3月18日
10:00-10:30 髙草木達（表面構造化学研究部門・構造制御
表面反応場研究クラスター）「酸化物単結晶上金属ナノ構
造の高分解能計測と反応特性」
10:30-11:00 中山哲（触媒理論化学研究部門）「量子シミュ
レーションによる原子核・電子の複合系ダイナミクス」
11:00-11:30 黒田靖（コーポレートユニット・工業光触媒ユニット「高感度光触媒材料の開発－NEDO『循環社会構築型光触媒産業創成プロジェクト』成果の実用化検討」
11:30-12:00 隅田敏雄（コーポレートユニット・有機工業
触媒ユニット）「新規ビジネスの立ち上げ方」■触媒化学研究センターコロキウム
主催：北海道大学触媒化学研究センター
センター内外の研究者・学生間の研究上の交流を図ることを目的として月1回程度開催されているものである．2005
年度から継続的に実施し，若手研究者の育成の場としての役割を果たしている．2010年度途中より名称を「触媒化学●年報2013・センター編

21第328回コロキウム 2013/07/26 Rajaram Bal（Catalytic
Conversion and Processes Division, CSIR-Indian Institute ofPetroleum）「Preparation of nanocrystalline materials forselective oxidation reactions」創成科学研究棟4階セミナー室A
第329回コロキウム 2013/08/12 Igor I. Slowing（U.S.
Department of Energy, Ames Laboratory/Department ofChemistry, Iowa State University ） 「 Multitasking
Nanostructures: From Tandem Catalysis to Sorbent-Assisted
Catalysis」創成科学研究棟4階セミナー室C
第330回コロキウム 2013/09/09 光藤耕一（岡山大学大学
院自然科学研究科）「有機電気化学と有機金属化学を両輪とする拡張π電子系分子合成」創成科学研究棟4階セ
ミナー室B・C
第331回コロキウム 2013/10/15 田川陽一（東京工業大学
大学院生命理工学研究科）「合成生物学：人工生命体を創る～ES/iPS細胞を用いて～」創成科学研究棟5階大会
議室
第332回コロキウム 2013/11/13 中野英之（室蘭工業大学
大学院工学研究科）「アゾベンゼン系フォトクロミック
アモルファス分子材料が示す光誘起物質移動」，中野環（北海道大学触媒化学研究センター）「π電子系キラル
高分子と光の相互作用」創成科学研究棟3階セミナー室D
第333回コロキウム 2013/11/18 福永哲也（出光興産株式会社 先進技術研究所 エネルギー研究室 ）「藻類油からのDrop-in Fuel製造」創成科学研究棟4階セミナー
室B・C
第334回コロキウム 2013/12/06 畑田圭介（University of
Camerino, XAS laboratory）「時間分解XAFSの理論解析について：XANES解析プログラムMXANの有用性，及びX線
自由電子レーザーの使用により生じる非線形効果の一つである飽和吸収」創成科学研究棟4階セミナー室B・C

22

第335回コロキウム 2013/12/13 桑野良一（九州大学大学
院理学研究院化学部門）「芳香環の触媒的不斉水素化」
創成科学研究棟4階セミナー室B・C
第336回コロキウム 2014/01/30 神川憲（大阪府立大学大学院理学系研究院分子科学専攻）「面不斉遷移金属錯体を基軸とする立体選択的有機合成反応」創成科学研究棟4階セミナー室B・C
第 337 回 コ ロ キ ウ ム 2014/02/10 Lu Long （ Shanghai
Institute of Organic Chemistry）「Fluorine Industry in China」
創成科学研究棟4階セミナー室A
第338回コロキウム 2014/02/12 田中健（東京農工大学大学院工学府応用化学専攻）「遷移金属触媒を用いたエナ
ンチオ選択的芳香環構築」創成科学研究棟5階大会議室
第339回コロキウム 2014/02/13 Jian Wan（College ofChemistry, Central China Normal University）「Studies on
the Energy Transfer Pathways in the Light-Harvesting
Complex II and the Key Regulatory Enzymes in Calvin
Cycle of Cyanobateria Photosystem」創成科学研究棟4階セミナー室C
第340回コロキウム 2014/02/13 Xin Xu（Department ofChemistry, National Tsing Hua University, Taiwan）「NOxStorage Mechanism on NSR Catalysts」創成科学研究棟4階セミナー室C第341回コロキウム 2014/02/27 高垣敦（東京大学大学院
工学系研究科）「層状金属酸化物を用いたバイオマス原
料の変換反応」創成科学研究棟3階セミナー室D
第342回コロキウム 2014/03/03 Chin-Hui Yu（Departmentof Chemistry, National Tsing Hua University）「Quantum
Simulation of the Reaction Mechanism of Organocatalyses」
創成科学研究棟4階セミナー室A
第343回コロキウム 2014/03/10 Michael George Organ（York University, Canada）「The Negishi Reaction: Its
Salty!」創成科学研究棟4階セミナー室B・C

年報2013・センター編●

沿革と記録history and record
沿革
触媒化学研究センター設置以降2012年度までの沿革．日付のあとの（）つき数字は催事の開催日数．
1989/05/29《設置改廃》 触媒研究所を廃止し「国立学校設置法施行規則」の一部改正により北海道大学に全国共同利用施設の「触媒化学研究センター」（6研究部門・1
客員研究部門）が設置・「表面構造物性部門」（定員：教
授1・助教授1・助手2）は平成元年から2ヶ年にわたり岡崎国立共同研究機構・分子科学研究所の流動研究部門として同研究所｢分子集団研究系・界面分子科学研究部門｣に転換
1989/05/29《センター長》 初代センター長に大野公男（理学部教授）就任
1989/07/03(5)《催事》 第4回日中米触媒シンポジウム『 Development of Novel Catalysis and Improvement of
Catalytic Processes』を共催［主催：日中米触媒シンポジ
ウム組織委員会・共催：触媒学会・日本化学会北海道支部・電気化学協会北海道支部・石油学会・日本表面学会］
1989/09/08《催事》 第3回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1989/11/24(2)《催事》 第1回触媒化学研究センター短期研究会開催〈触媒化学研究センター会議室〉
1990/02/23《催事》 第3回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1990/04/01《センター長》 第2代センター長に金岡祐一（薬学部教授）就任
1990/06/28(2)《催事》 第1回国際研究集会『表面化学の最前線（Frontiers of Surface Chemistry））を開催〈北海道大学百年記念会館〉
1990/09/07《催事》 第4回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1990/10/19(2)《催事》 第2回国際研究集会『触媒化学の最前線(Frontiers of Catalytic Chemistry)』を開催〈北海道大学百年記念会館〉
1990/11/09《催事》 センター設置記念特別講演会「研究体制からみた大学の現状と将来―自然科学系を中心として」を開催〈北海道大学クラーク会館〉
1990/11/09(2)《催事》 第2回研究発表会を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1991/01/31(2)《催事》 第1回研究討論会『精密合成のための触媒設計』を開催［共催：触媒学会ファインケミカ
ルズ合成触媒研究会］〈北海道大学学術交流会館〉
1991/02/22《催事》 第4回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1991/04/01《設置改廃》 「表面構造物性部門」（定員：助教授1・助手2）が平成3年度からさらに2ヶ年にわたり岡崎国立共同研究機構・分子科学研究所の流動研究部門として同研究所「極端紫外光科学研究系・界面分子科学研究部門」に転換●年報2013・センター編

1991/04/01《センター長》 第3代センター長に松永義夫（理学部教授）就任
1991/07/27《催事》 第3回国際研究集会『地球環境のための触媒化学（Catalytic Chemistry for Global Environment）』
を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1991/09/06《催事》 第5回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1991/09/20(2)《催事》 第4回国際研究集会『エレクトロキャタリシスの最前線 (Frontiers of Electrocatalysis)』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1991/11/01《催事》 第3回研究発表会を開催〈北海道大学
百年記念会館〉
1992/01/21(2)《催事》 第2回研究討論会『表面原子の動
き，操作に関する計測・制御技術』を開催〈北海道大学
百年記念会館〉
1992/02/21《催事》 第5回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1992/04/01《センター長》 第4代センター長に延與三知夫（触媒化学研究センター教授）就任
1992/09/06《催事》 第6回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1992/11/06《催事》 第4回研究発表会を開催〈北海道大学
百年記念会館〉
1993/01/13(2)《催事》 第3回研究討論会『地球環境の改善のための触媒化学』を開催［共催：（財）地球環境産業
技術研究機構（RITE）］〈北海道大学学術交流会館〉
1993/02/15《催事》 第6回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1993/04/01《設置改廃》 「表面構造物性部門」が岡崎国立共同研究機構・分子科学研究所の流動研究部門「極端紫外光科学研究系・界面分子科学研究部門」から復帰
1993/09/06《催事》 第7回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1993/11/12《催事》 第5回研究発表会を開催〈北海道大学
百年記念会館〉
1994/01/24(2)《催事》 第4回研究討論会『活性表面の分子ダイナミックスと触媒』を開催〈北海道大学学術交流
会館〉
1994/02/18《催事》 第7回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1994/04/01《センター長》 第5代センター長に東市郎（免疫科学研究所教授）就任
1994/08/18(2)《催事》 創立5周年記念国際シンポジウム・
第 5 回 国 際 研 究 集 会 『 触 媒 化 学 の 最 近 の 進 歩 (Recent
Progress in Catalytic Chemistry)』を開催〈札幌サンプラザ〉
1994/09/06《催事》 第8回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1994/11/18《催事》 第6回研究発表会を開催〈北海道大学
百年記念会館〉
1995/01/26(2)《催事》 第5回研究討論会『表面エネルギー
移動と反応動力学の新展開』を開催〈北海道大学学術交
流会館〉

23

1995/02/20《催事》 第8回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1995/09/05《催事》 第9回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1995/10/02(2)《催事》 第6回国際研究集会『触媒表面科
学の最前線(Frontiers of Catalytic Surface Science)』を開催〈北海道大学学術交流会館/触媒化学研究センター会議室〉
1995/11/17《催事》 第7回研究発表会を開催〈北海道大学
百年記念会館〉
1996/01/18(2)《催事》 第6回研究討論会『電極触媒化学と表面科学の接点』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1996/02/19《催事》 第9回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1996/04/01《センター長》 第6代センター長に東市郎（免疫科学研究所教授）再任
1996/07/24(2)《催事》 第7回国際研究集会『次世代化学創成のための触媒科学(Catalytic Science to Create Next
Generation Chemistry)』を開催〈ホテル札幌ガーデンパレス〉
1996/07/26《催事》 外部点検評価委員による「部門研究活動評価」を実施
1996/09/02《催事》 第10回触媒科学研究集団研修コース
開講式を開催1996/11/15《催事》 第8回研究発表会を開催〈触媒化学研究センター会議室〉
1996/12/05《催事》 外部点検評価委員による「組織を含めた全体評価」を実施
1997/01/23(2)《催事》 第7回研究討論会『均一系化学と不均一系化学の接点』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1997/02/17《催事》 第10回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催
1997/04/01《センター長》 第7代センター長に岩本正和（触媒化学研究センター教授）就任
1997/09/01《催事》 第11回「触媒科学研究集団研修コ－ス」開講式を開催
1997/11/06(2)《催事》 第8回国際研究集会『明日を拓く
均 一 系 触 媒 化 学 （ Homogeneous Catalysis towards the
Future）』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1997/12/05《催事》 第9回研究発表会を開催〈触媒化学研究センター会議室〉
1998/01/20(2)《催事》 8回研究討論会「原子・分子レベルの反応制御－機能とデザイン」を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1998/02/16《催事》 第11回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催
1998/04/09《設置改廃》 基幹研究部門3部門9分野・客員
研究部門1部門2分野に拡充改組
1998/06/01《催事》 第12回「触媒科学研究集団研修コ－ス」開講式を開催
1998/07/27(2)《催事》 第9回国際研究集会『不均一系およ び 均 一 系 触 媒 化 学 の 近 未 来 （ Future Possibilities in
Heterogeneous and Homogeneous Catalysis）』を開催〈ホテル札幌ガーデンパレス〉
1998/09/07《催事》 改組記念式典・講演会及び祝賀会を開催〈ホテル札幌ガーデンパレス〉
1998/09/08《催事》 改組記念研究発表会『触媒化学の挑戦』を開催〈北海道大学百年記念会館〉

24

1998/10/09《催事》 第10回研究発表会を開催〈北海道大学百年記念会館〉
1998/10/27《催事》 第9回研究討論会『表面プロービングの技術』を開催〈北海道大学百年記念会館〉
1998/11/24《催事》 第12回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催
1999/03/04《催事》 触媒化学研究センター第4回大学院生の交流発表会〈理学部液化センターＷ4号室 〉
1999/04/01《センター長》 第8代センター長に岩本正和（触媒化学研究センター教授）再任
1999/05/31《催事》 第13回「触媒科学研究集団研修コ－ス」開講式を開催
1999/11/05《催事》 第11回研究発表会を開催〈北海道大学百年記念会館〉
1999/11/24《催事》 第13回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催
1999/12/04(4)《催事》 第10回国際研究集会『分子レベルの 構 造 制 御 と 触 媒 機 能 (Fabrication of Nano-Order
Materials and Catalytic Functions)』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2000/01/29(2)《催事》 第10回研究討論会『分子を超えた「かたち」と機能』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2000/03/08《催事》 触媒化学研究センター第5回大学院生の交流発表会〈理学部5-305号室 〉
2000/04/01《センター長》 第9代センター長に魚崎浩平（理学研究科教授）就任
2000/05/29《催事》 第14回「触媒科学研究集団研修コ－ス」開講式を開催
2000/06/29《催事》 国際シンポジウム『次世代のための新 し い 物 質 変 換 （ International Symposium on Novel
Transformation for Next Generation））を共催［主催：科学技術振興事業団］〈北海道大学学術交流会館〉
2000/08/02(2)《催事》 第11回国際研究集会『X線吸収微細構造分光法の最前線とその触媒・界面化学への応用に関する触媒化学研究センター国際シンポジウム(Frontierof XAFS Spectroscopy and its Applications to Catalyst andInterface)』を開催〈北海道大学理学部大講堂〉
2000/10/31《催事》 第12回研究発表会を開催〈北海道大学百年記念会館〉
2000/11/20《催事》 第14回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催
2001/02/01(2)《催事》 第11回研究討論会『分子触媒の新しい仕掛け』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2001/03/19(3)《催事》 堀内先生生誕100年記念シンポジ
ウム『ナノスケール触媒作用研究最前線(Frontiers ofNano Scale Catalysis and Electrochemistry)』を共催［主催：
CES21・共催：北海道大学］
2001/03/02《催事》 触媒化学研究センター第6回大学院生の交流発表会〈315-6号室 〉
2001/05/29《催事》 第15回「触媒科学研究集団研修コ－ス」開講式を開催
2001/10/23《催事》 第13回研究発表会を開催〈北海道大学百年記念会館〉
2001/11/08(2)《催事》 第12回研究討論会『触媒基本反応の検討：表面ナノ構造と反応ダイナミクス』を開催〈北海道大学百年記念会館〉
2001/11/16《催事》 第15回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催

年報2013・センター編●

2001/12/07《催事》 中国・北京石油大学化工学院と部局間協定を締結2002/01/27(5)《催事》 『第3回国際酸化物表面ワーク
シ ョ ッ プ (The Third International Workshop on Oxide
surfaces)』を開催［共催：第3回国際酸化物ワークショッ
プ実行委員会］〈北海道大学学術交流会館〉
2002/03/05《催事》 触媒化学研究センター第7回大学院生の交流発表会〈理学部5-301号室〉
2002/04/01《センター長》 第10代センター長に高橋保（触媒化学研究センター教授）就任
2002/05/27《催事》 中国・北京大学化学与分子工程学院と部局間協定を締結
2002/08/09(3)《催事》 第13回国際研究集会『界面光化学に関する触媒化学研究センター国際シンポジウム(CRCInternational Symposium on Photochemistry at Interfaces)』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2002/10/08(3)《催事》 第13回国際研究集会『界面光化学に関する触媒化学研究センター国際シンポジウム(CRCInternational Symposium on Photochemistry at Interfaces)』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2002/10/23《催事》 第14回研究発表会を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2002/11/14(2)《催事》 第13回研究討論会『ナノテクノロ
ジーと触媒化学』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2002/12/28(9)《催事》 外部点検評価（書面）を実施
2003/02/03《催事》 『光触媒化学シンポジウム』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2003/03/03《催事》 触媒化学研究センター第8回大学院生の交流発表会〈理学部N-308号室〉
2003/05/02《催事》 中国・北京大学化学与分子工程学院と大学間協定に基づく合意書を締結・合意書に基づく触媒化学研究センター北京オフィス設置に関する覚書きを締結
2003/05/20《催事》 中国・清華大学化学系と部局間協定を締結
2003/09/17《催事》 ドイツ・ミュンスター大学有機化学
研究所・化学薬学部と部局間協定を締結
2003/10/29《催事》 北海道大学触媒化学研究センター北京オフィス設置記念シンポジウムを開催〈北京〉2003/11/24(3)《催事》 『次世代の分子触媒化学に関する
触媒化学研究センター国際シンポジウム（The 14th CRC
International Symposium on "Molecular Catalysis of the Next
Generation"）』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2004/01/08《催事》 『北京大学札幌オフィス設置記念式
典及び特別講演』を開催〈北海道大学創成科学研究棟会議室〉
2004/01/08(2)《催事》『北海道大学触媒化学研究センター
新棟移転記念シンポジウム』を開催〈北海道大学創成科
学研究棟会議室〉
2004/03/03《催事》 触媒化学研究センター第9回大学院生の交流発表会〈創成科学研究棟セミナー室BC 〉
2004/04/01《センター長》 第11代センター長に高橋保（触媒化学研究センター教授）再任
2004/08/16《催事》 ドイツ・アーヘン工科大学無機化学
研究所と部局間協定を締結
2004/09/09《催事》 ドイツ・ボン大学化学科ケクレ有機
化学・生物化学研究所と部局間協定を締結●年報2013・センター編

2004/10/27(3)《催事》 第15回国際シンポジウム『触媒反応ダイナミクスと表面ナノ構造』を開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2004/11/11(2)《催事》 第15回研究討論会『明日を創る有機化学』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2004/12/02《催事》 第15回研究発表会を開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2005/03/18《催事》 中国・華東師範大学化学系と部局間協定を締結
2005/03/09《催事》 触媒化学研究センター第10回大学院生の交流発表会〈創成科学研究棟セミナー室BC 〉
2005/09/30(2)《催事》 第16回国際シンポジウム『不均一酸化触媒を展望する』を開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2005/10/12《催事》 第1回情報発信型国際シンポジウムを開催〈ドイツ・アーヘン工科大学有機化学研究所〉
2005/11/10(2)《催事》 第16回研究討論会『精密材料設計のフロンティア戦略と機能化』を開催〈北海道大学創成
科学研究棟〉
2005/12/26《催事》 ドイツ・マックスプランク協会フリッツハーバ研究所と部局間協定を締結
2006/03/06《催事》 触媒化学研究センター第11回大学院生の交流発表会〈創成科学研究棟大会議室〉
2006/04/01《センター長》 第12代センター長に上田渉（触媒化学研究センター教授）就任
2006/05/22《催事》 ドイツ・ブレーメン国際大学理工学
部と部局間協定を締結
2006/09/14(3)《催事》 第2回情報発信型国際シンポジウ
ムを開催〈アメリカ・パデュー大学〉
2006/09/21《催事》 中国・上海地区共同実験室開所記念
式典〈上海市〉
2007/01/10(2)《催事》 第17回研究討論会『原子分子からみた触媒反応機構』を開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2007/03/08《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第12回大学院生の交流発表会〈創成科学研究棟大会議室〉
2007/04/01《設置改廃》 触媒ターゲット研究アセンブリ
触媒基礎研究部7部門に拡充改組
2007/05/22《催事》 アメリカ・デラウェア大学触媒科学
技術センターと部局間協定を締結
2007/06/22(2)《催事》 第19回CRC国際シンポジウム『ナノ構造材料と電極触媒』を開催〈北海道大学大学院理学院〉
2007/09/21(2)《催事》 第20回CRC国際シンポジウム『触媒のin-situ Characterization－現状と将来展望』〈北海道大学創成科学研究棟〉
2007/09/25《催事》 第3回情報発信型国際シンポジウムを開催〈フランス・リヨン大学〉
2007/10/09《催事》 中国・厦門大学固体表面物理化学国
家重点実験室と部局間協定を締結
2007/10/10《催事》 中国・中国科学院大連化学物理研究
所触媒基礎国家重点実験室と部局間協定を締結
2008/01/24(2)《催事》 第18回研究討論会『結晶と触媒』
を開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2008/03/18《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第13回大学院生の交流発表会〈創成科学研究棟大会議室〉
2008/04/01《センター長》 第13代センター長に上田渉（触媒化学研究センター教授）再任〈北海道大学学術交流会
館〉

25

2008/05/27《催事》 中国厦門大学固体表面物理化学国家重点実験室とのジョイントシンポジウムを開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2008/07/07《催事》 『触媒サミット－触媒は地球維持のキーテクノロジー』を開催〈北海道大学学術交流会館/
北海道大学触媒化学研究センター〉
2008/10/29(3)《催事》 第22回CRC国際シンポジウム『バイオインターフェイスとバイオマス変換』を開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2008/11/03《催事》 第4回情報発信型国際シンポジウムを開催〈スウェーデン・The Royal Swedish Academy of
Sciences Stockholm〉
2009/01/21(2)《催事》 『研究討論会in東京』を開催〈東京工業大学〉
2009/01/22《催事》 外部点検評価委員会開催
2009/03/10《催事》 アメリカ・アイオワ州立大学理工技術研究所と部局間協定を締結
2009/03/13《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第14回大学院生の交流発表会〈創成科学研究棟大会議室〉
2009/09/18《催事》 第5回情報発信型国際シンポジウムを開催〈ロシア・N. D. Zelinsky Institure of Organic Chemistry,
Moscow〉
2009/10/27《催事》 中国厦門大学 固体表面物理化学国
家重点実験室とのジョイントシンポジウムを開催〈中国・Xiamen University〉
2009/12/07《催事》 触媒化学研究センター20周年記念講演会・記念式典・記念祝賀会
2009/12/08(2)《催事》 触媒化学研究センター20周年記念
国際シンポジウム・第24回CRC国際シンポジウム・第20回研究討論会2010/01/26《催事》 イギリス・カーディフ大学カーディ
フ触媒研究所と部局間協定を締結
2010/03/11《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第15回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟大会
議室/サイエンスプラザ〉
2010/03/15《催事》 ポーランド・ポーランド科学アカデ
ミー触媒・表面化学研究所と部局間協定を締結
2010/03/17《催事》 ポーランド・西ポメラニアン大学化学・環境工学研究所と部局間協定を締結
2010/03/18《催事》 ポーランド・グダンスク工科大学と部局間協定を締結
2010/04/01《センター長》 第14代センター長に福岡淳（触媒化学研究センター教授）就任
2010/07/24(2)《催事》 第25回CRC国際シンポジウム〈洞爺湖〉
2010/12/23《催事》 根岸英一先生ノーベル賞受賞記念講
演会〈道新ホール〉
2011/01/24(2)《催事》 第1回統合物質国際シンポジウム・
平成22年度触媒化学研究センター研究討論会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2011/03/04《催事》 第6回情報発信型国際シンポジウム〈中国・Beijing University〉
2011/03/11《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第16回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟セミ
ナー室/サイエンスプラザ〉
2011/08/24《学生交流委員会》 ソフトボール大会/ジンギ
スカンパーティ〈美香保公園 (北22条東4丁目) 野球場B/
創成科学研究棟の裏玄関近く〉

26

2012/01/26(2)《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジウム・研究討論会
2012/02/04《催事》 第7回情報発信型国際シンポジウムを開催〈カナダ・ヨーク大学〉
2012/03/09《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第17回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟大会
議室/サイエンスプラザ〉
2012/04/01《センター長》 第15代センター長に福岡淳（触媒化学研究センター教授）就任
2012/04/01《組織》 触媒基礎研究部に触媒理論化学研究
部門設置
2012/04/01《人事》 集合機能化学研究部門に中野環教授（北海道大学大学院工学研究院教授）着任
2012/04/01《人事》 触媒反応化学研究部門に高瀬舞助教（北海道大学大学院理学院化学専攻博士後期課程）着任
2012/05/12《催事》 2012年北の国触媒塾（主催：触媒学会/共催：触媒化学研究センター）
2012/06/01(2)《催事》 第3回統合物質創製化学推進事業
シンポジウム（九州大学）
2012/06/28《催事》 青少年サイエンスミーティング
2012/07/23(2)《催事》 統合物質創製化学推進事業第3回
若手研究会（琵琶湖リゾートクラブ）
2012/08/29《学生交流委員会》 ソフトボール大会/ジンギ
スカンパーティ〈北野球場 (北22条西15丁目）/創成科学
研究棟の裏玄関近く〉
2012/09/18《催事》 FHIシンポジウム
2012/10/01《人事》 触媒理論化学研究部門に長谷川淳也
教授（京都大学福井謙一記念研究センター准教授）着任
2012/11/01《人事》 触媒反応化学研究部門にエバ＝コワ
ルスカ准教授（ドイツウルム大学博士研究員）着任
2012/12/06《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：小笠原准教授）
2012/12/10(2)《催事》 第2回統合物質国際シンポジウム（名古屋大学）2013/01/01《人事》 集合機能化学研究部門に小山靖人准教授（東京工業大学大学院理工学研究科助教）着任
2013/01/23《催事》 触媒化学研究センター研究討論会
2013/01/24《催事》 外部点検評価委員会
2013/02/01《催事》 ポーランド・グダンスク大学と部局間協定を締結2013/02/05《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：叶准教授）
2013/03/04《催事》 情報発信型国際シンポジウムinケル
ン
2013/03/07《催事》 情報発信型国際シンポジウムinスト
ラスブール
2013/03/13《催事》 触媒化学研究センター第18回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟大会議室/サイエンスプラザ〉

2013年度の記録
日付のあとの（）つき数字は催事などの開催日数．コロキウムの詳細については「講演会・研究会など」参照．
2013/04/19《部門教授会》 第262回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉

年報2013・センター編●

2013/05/01《運営委員会》 第18回運営委員会（持ち回り）〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/05/10《協議員会》 第216回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/05/11《催事》 2012年北の国触媒塾（主催：触媒学会/共催：触媒化学研究センター）〈北海道大学創成科
学研究棟5階大会議室〉
2013/05/20 《 コ ロ キ ウ ム 》 第 324 回 コ ロ キ ウ ム （ M.
Akiba/Horst-Werner Zanthoff）〈工学部材料・化学棟2階
MC215〉
2013/05/30《部門教授会》 第263回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2013/06/06《部門教授会》 第264回部門教授会（持ち回り）〈触媒化学研究センター長室〉
2013/06/20《部門教授会》 第265回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2013/06/20《協議員会》 第218回協議員会（持ち回り）〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/06/28《催事》 統合物質創製化学推進事業第4回若手研究会（名古屋クラウンホテル）
2013/07/01《人事》 触媒理論化学研究部門に中山哲准教授（北海道大学大学院理学研究院化学部門助教）着任
2013/07/04《コロキウム》 第325回コロキウム（Adriana
Zaleska）〈創成科学研究棟4階セミナー室B〉
2013/07/11《コロキウム》第326回コロキウム（Kevin C.-W.
Wu）〈創成科学研究棟4階セミナー室C〉
2013/07/18《部門教授会》 第266回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2013/07/23《コロキウム》 第327回コロキウム（松本祐司）〈創成科学研究棟3階セミナー室D〉
2013/07/24《運営委員会》 第19回運営委員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/07/26《協議員会》 第217回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/07/26《コロキウム》 第328回コロキウム（RajaramBal）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
2013/08/04 《 催 事 》 第 16 回 均 一 不 均 一 触 媒 会 議(ISHHC-16)〈北海道大学学術交流会館〉
2013/08/10《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：髙草木准教授）
2013/08/12《コロキウム》 第329回コロキウム（Igor I.
Slowing）〈創成科学研究棟4階セミナー室C〉
2013/09/09《コロキウム》 第330回コロキウム（光藤耕一）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
2013/09/09(5)《交流協定関連》 グダンスク大学で開催の国際シンポジウムに出席/共同研究打合せ〈大谷文章教授〉〈ポーランド・グダンスク大学〉
2013/09/12《協議員会》 第219回協議員会（持ち回り）〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/09/26《部門教授会》 第267回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2013/09/30《人事》 触媒物質化学研究部門竹口竜弥准教
授辞職（岩手大学工学部教授）
2013/10/15《コロキウム》 第331回コロキウム（田川陽一）〈創成科学研究棟5階大会議室〉
2013/10/15《交流協定関連》 Expanding innovations by
joining strengths Japanese-Polish Science andTechnology Seminarに出席し西ポメラニアン工科大学●年報2013・センター編と共同研究打合せ（大谷文章教授）〈政策研究大学院大学 (GRIPS)〉
2013/10/24《部門教授会》 第268回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2013/10/25《催事》 情報発信型国際シンポジウムinプラハ
2013/10/29《協議員会》 第220回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/10/31《催事》 第4回統合物質シンポジウム〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/11/12《協議員会》 第221回協議員会（持ち回り）〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/11/12《運営委員会》 第20回運営委員会（持ち回り）〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/11/18《コロキウム》 第332回コロキウム（福永哲也）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
2013/11/18(5)《交流協定関連》 SPASEC-18/AOTs-19に参加しグダンスク工科大学との共同研究打合せ（大谷文章教授）〈Town & Country Hotel and Convention Center,
San Diego〉
2013/11/21《部門教授会》 第269回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2013/12/05《運営委員会》 第21回運営委員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/12/06《コロキウム》 第333回コロキウム（畑田圭介）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
2013/12/10《協議員会》 第222回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/12/13《コロキウム》 第334回コロキウム（桑野良一）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
2013/12/19《部門教授会》 第270回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2014/01/09《催事》 情報発信型国際シンポジウムinアトランタ
2014/01/10《催事》 第3回統合物質国際シンポジウム（九州大学）
2014/01/23《部門教授会》 第271回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2014/01/28《部門教授会》 第272回部門教授会（持ち回り）〈触媒化学研究センター長室〉
2014/01/30《コロキウム》 第335回コロキウム（神川憲）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
2014/02/10《コロキウム》 第336回コロキウム（Lu Long）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
2014/02/12《コロキウム》 第337回コロキウム（田中健）〈創成科学研究棟5階大会議室〉
2014/02/13《コロキウム》 第338回コロキウム（Jian Wan）
〈創成科学研究棟4階セミナー室C〉
2014/02/13《コロキウム》 第339回コロキウム（Xin Xu）〈創成科学研究棟4階セミナー室C〉
2014/02/20《部門教授会》 第273回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2014/02/21《協議員会》 第223回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2014/02/21《運営委員会》 第22回運営委員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2014/02/27《コロキウム》 第340回コロキウム（高垣敦）〈創成科学研究棟3階セミナー室D〉

27

2014/03/03《コロキウム》 第341回コロキウム（Chin-HuiYu）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
2014/03/10《コロキウム》 第342回コロキウム（Michael
George Organ）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
2014/03/13《催事》 触媒化学研究センター第19回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟大会議室/サイエンスプラザ〉

28

2014/03/17《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：竹口客員教授）
2014/03/17《催事》 触媒化学研究センター平成25年度研究討論会〈創成科学研究棟5階大会議室〉
2014/03/20《部門教授会》 第274回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2014/03/31《人事》 触媒物質化学研究部門上田渉教授辞職（神奈川大学工学部教授）

年報2013・センター編●

触媒基礎研究部
Fundamental Research Division
表面構造化学研究部門/Section of Surface
Structure Chemistry

結像するというもので，途中にエネルギー分光器を入れることで，表面を分析しながら，マッピングをとることが可能となっている．

■2013年度の構成員

2013年度のトピック： （1）大気圧セルの開発 通常PEEM
は電子を用いるので超高真空が必要である．我々は，触媒反応環境をより忠実に再現するため，新しく大気圧セルを開発した．このセルは，電子透過性のSiN窓を利用して，試料近傍にガスを導入できるように設計されている．実際，高圧下で測定したPEEM像を，国際学会にて報告した《講演17》．（2）EXPEEM（Energy filtered X-ray Photoemission
electron microscopy）開発 EXPEEM法は放射光を利用して行われていたが，われわれは，実験室レベルのX線源でEXPEEMを実現した．本年度は，特に，当初，12極であった
レンズ電極を，8極とコンパクトに設計し直し，操作性の向上を図った．電極は減少したが，収差補正などの機能も備わっている．この装置の，分解能の理論値は0.1 eVである．この成果は，国際学会にて報告した《講演18,19》．

〈教授〉朝倉清髙・〈准教授〉髙草木達・〈助教〉有賀寛子・〈センター特任教授〉Gates Bruce Clark［2013/08/03～
2013/11/03］・〈センター特任助教〉上原広充/MaurielloFrancesco［2013/08/12～2013/09/14］
・〈博士研究員〉馬涛［2013/10/01～］/大場惟史［2013/10/01～］・〈学術研究員〉宮崎晃太郎/藤川敬介/川嶋真弓・〈工学研究科/大学院
博士課程〉垣内孝宏/村田尚義・〈大学院修士課程〉鴻野健
太郎/木工淳/上野諒一/北山冬馬/國本明敏・〈工学部/学部
学生〉岩崎裕也/船川雄太・〈研究推進支援教授〉津野勝重■2013年度のうごき
2013年10月から博士研究員として，馬涛博士，大場椎史博士が着任した．2013年8～11月にUC. DavisのGates
Bruce Clark 教授がセンター特任教授として在籍した．
2013年8～9月にMediterranea University of ReggioCalabriaのMauriello Francesco がセンター特任助教として在籍した.2014年3月，学術研究員の藤川敬介と修士課程の鴻野健
太郎，木工淳および学部学生の船川雄太がそれぞれ転出，修了および卒業した．

■研究課題
酸化物などカチオン性金属―アニオン性典型元素化合物（TB化合物と略す）は担持金属触媒の担体や複合酸化物
触媒として広く用いられる酸化物，貴金属に類似した物性を示す炭化物，脱硫触媒として注目される燐化物など多方面にわたり，高機能触媒として利用されているが，その表面科学的な理解は，組成により大きく変化するため，遅れている．我々は，こうした対象を調べるのに適した表面顕微分光法を開発するとともに，これら複雑なTB化合物表面の理解とTB表面の物理的・化学的修飾を目的に研究を進めている．最終的には，表面を機械のように動かし，反応を制御したいと思っている．
1．表面顕微鏡法の開発
われわれは，表面のマイクロレベルで起こる化学反応を追 跡 す る た め ， 表 面 顕 微 鏡 で あ る PEEM(Photoemission
electron microscopy)の開発を進めている（図1）．この手法
は，光を用いて，表面を励起し，飛び出した光電子を加速●年報2013・研究室編

図 1 PEEM 装置用大気圧セル

2．遷移金属と典型元素の化合物触媒の構造と触媒反応
低価数遷移金属と典型元素の化合物（LVTMC＝Low valentTransition metal- Main group element compound）である炭化物(IV族)，窒化物，リン化物（V族），カルコゲン（VI族）
は，共有結合とイオン結合の両方をもち，特異な触媒活性を示す．例えば，FT合成触媒のMoCx，Mo2N，脱硫触媒Ni2P，アセトキシ化触媒のPdTeなどである．また，第3成分を添加すると，共有結合性とイオン結合性バランスを変化させ，LVTMCの触媒活性を変化させることができる．中でもNi2Pは，環境浄化反応である水素化脱硫反応，水素化脱窒
素反応，脱塩素反応やバイオ燃料精製反応である水素化脱酸素反応に対して高活性を示すLVTMCである．
2013年度のトピック（1）Ni2Pの単結晶表面の構造と触媒作用
Ni2P(1 0 -1 0)表面で研究を展開した．(1 0 -1 0)表面とNOと反応過程に伴う表面構造変化を超高真空下でSTMにより追跡した（図2）.我々は，単結晶や実触媒においても活性化するためには，水素化処理等により表面のP原子の除去が必要であると提案していたが，NOとの反応においても，表面の一部がP終端されていないことが，反応に対する活性化の条件であった.本研究は，物質研究所 大谷茂
樹博士，東京大学のTed S. Oyama教授，ドイツFHIのH. J.
Freund教授，立教大学 枝元教授との共同研究である．ま29

た，本研究は科学研究費（S）によりサポートされたプログラムである．成果は論文で報告した《論文7》.
1.18 nm

あるが，マクロレベルでは，しわがあり，従来の偏光全反射蛍光XAFS法で，表面に存在するPtナノ粒子の構造を調べることができない．そこで，全く新しい背面照射蛍光XAFS
法を新たに開発したところ，100倍以上の高感度化を実現することができ，HOPG上のPtの構造解析の新しい方法論を提供した(図3).この成果は，国際学会で報告した《講演15,16》.現在その主要パーツであるBCLAを再設計し，高感度化をはかっている．

0.59 nmBCLABCLA
図 2 Ni2P 表面と NO による表面変化

3．不均一規制表面の調製と触媒作用
表面の化学反応は，拡散やエネルギー移動を通じて，表面各部が有機的に関連し，ナノメートルからマイクロメー
トルの大きさの領域がダイナミックにカップリングして進行することがある．いわゆるメソスコピックサイズの構造体を人工的に創成し，拡散を通して，触媒反応を調整，制御することができれば，新たな化学反応制御法となることが期待される．そこで，半導体デバイス作成技術である
リソグラフ法を用いて，メソサイズをもつ触媒を調製し，そのサイズ効果による触媒活性能を調べる研究を展開している．
2013年度のトピック： マイクロメートル（μm）オーダ
ーレベルで構造制御したα-Sb2O4/VSbO4触媒を作製し，プロペンの酸化反応に対する活性を評価したところ，μmオーダーの構造変化が原子レベルの現象である触媒反応活性を大きく変化させることを見出した．この成果は，国際学会で報告した《講演20》．
4．燃料電池触媒のキャラクタリゼ-ションと表面構造解析
手法の開発
燃料電池は，運転時にCO2を出さないことから，新しいエネルギー変換器として，自動車，家庭用発電機等に実用化が進んでいる．一方で，効率よく，燃料から電力を取り出すための触媒開発が重要な研究ターゲットとなっている．多くの燃料電池おいては，燃料や酸素を活性化するために金属微粒子が用いられており，その金属微粒子の構造や担体である炭素との相互作用に関する知見をえることが，燃料電池の高度化および長寿命化に必要である．われわれは，以上の観点から，燃料電池に実際に使われている金属微粒子の構造をXAFS法で決定するとともに，構造の規整されたHOPG（highly oriented pyrolytic
graphite）上のPtナノクラスターの構造決定法の開発を進めている．
2013年度のトピック： Ptナノ粒子/HOPGの背面照射蛍光XAFS 法 の 開 発 HOPG は graphite の (0001) 面 が 露 出 し た
well-definedなgraphite 表面である．原子レベルでは平らで30

図 3 HOPG 上の Pt ナノ粒子の背面照射蛍光 XAFS 法■学内外の研究者との共同研究（2013年度）
日本大学理工学部・助教 畠山義清「スパッタ法を用いた金をコアとする白金被覆ナノ粒子の調製」/東京大学大学
院工学系研究科・教授 大山茂生「EXAFSを用いたバイオマ
スの脱酸素反応用触媒の局所構造解析」「新規燐化物触媒の開発」/奈良先端科学技術大学院大学・助教 松井文彦
「Ni2P及び関連合金表面の原子構造・電子状態と触媒活性の相関」/（独）産業技術総合研究所・主任研究員 岸本治
夫「固体酸化物形燃料電池燃料極材料表面における物質輸
送現象のその場観察」/（独）産業技術総合研究所・主任研究員 阪東恭子「ベンジルアルコール選択酸化反応用担
持金触媒のキャラクタリゼーション」「新規燐化物触媒の開発」/東北大学多元物質科学研究所・教授 村松淳司「液相還元法による貴金属－Te合金ナノ粒子の合成」/大学院
地球環境科学研究院・准教授 神谷裕一「W/ZrO2のEXAFSによる構造解析・CuPdのEXAFSによる構造解析」/大学院歯学研究科・教授 亘理文夫「ナノ科学の生体への応用研究」/
電子科学研究所・准教授 内藤俊夫「光伝導材料のXPS」/
大学院理学研究院・教授 魚崎浩平「全反射XAFSによる修飾電極の研究」/高エネルギー物理学研究機構物質構造研
究所・教授 野村昌治「偏光全反射蛍光XAFS法の開発，多素子蛍光用SSDの計測システムの開発，高速XAFS法の開発」/東京大学大学院理学系研究科・教授 岩澤康裕「偏光全反射蛍光AFS法の開発，多素子蛍光用SSDの計測システムの開発，EXPEEMの開発」/山梨大学大学院医学工学総合研究部・助教 居島薫「蛍光XAFS法による固体および固体表面の構造研究」 /千葉大学理学部化学コース・教授 藤川高志・教授 西川恵子「XAFS解析とそのナノ粒子へ応用」/山梨大学医学工学総合研究部・教授 鳥養映子「界面のスピン伝導と反応」/東京医科歯科大学医歯学総合研究科・教授 宇尾基弘「インプラント表面処理層および骨結合界面の深さ
分解XAFS解析」/技術研究組合FC-Cubic 触媒研究チーム・研究員 君島堅一「多核金属錯体担持電極触媒における酸素還元反応に関する研究」

年報2013・研究室編●

■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（1）S. Takakusagi, W.-J. Chun, H. Uehara, K. Asakura, Y.
Iwasawa,“Polarization-Dependent
Total-Reflection
Fluorescence X-ray Absorption Fine Structure for 3D
Structural Determination and Surface Fine Tuning”, Topics inCatalysis, 56, 1477- 1487 (2013). *（2）S. Takakusagi, H. Nojima, H. Ariga, H. Uehara, K.
Miyazaki, W.-J. Chun, Y. Iwasawa, K. Asakura, “Fine tuning
and orientation control of surface Cu complexes on TiO2(110)premodified with mercapto compounds: the effect of different
mercapto groupposition”, Physical Chemistry Chemical
Physics, 15, 14080-14088 (2013). *（3）W.-J. Chun, K. Miyazaki, N. Watanabe, Y. Koike, S.
Takakusagi, K. Fujikawa, M. Nomura, Y. Iwasawa, K.
Asakura, “Au Clusters on TiO2(110) (1 × 1) and (1 × 2)
Surfaces Examined by Polarization-Dependent Total
Reflection Fluorescence XAFS”, Journal of Physical
Chemistry C, 117, 252−257 (2013). *（4）M. Yoshida, T. Yomogida, T. Mineo, K. Nitta, K. Kato, T.
Masuda, H. Nitani, H. Abe, S. Takakusagi, T. Uruga, K.
Asakura, K. Uosaki, H. Kondoh, “In situ observation ofcarrier transfer in the Mn-oxide/Nb:SrTiO3 photoelectrode by
X-ray absorption spectroscopy”, Chemical Communications,49, 7848-7850 (2013). *（5）Y. Huang , H. Ariga, X. Zheng, X. Duan, S. Takakusagi, K.
Asakura,Youzhu Yuan, “Silver-modulated SiO2-supported
copper catalysts for selective hydrogenation of dimethyl
oxalate to ethylene glycol”, Journal of Catalysis, 307, 74–83(2013). *（6）H. Uehara, M. H. Bin Hanaffi, Y. Koike, K. Fujikawa, S.
Suzuki, H. Ariga, S. Takakusagi, W.-J. Chun, Y. Iwasawa, K.
Asakura, “Anisotropic growth of a nickel trimer formed on ahighly-stepped TiO2(110) surface”, Chemical Physics Letters,
570, 64-69 (2013). *（7）H. Ariga, M. Kawashima, S. Takakusagi, K. Asakura,“Density Functional Theoretical Investigation on the Ni3PP
Structure and the Hydrogen Adsorption Property of theNi2P(0001) Surface”, Chemistry Letters, 42, (2013). *（8）F. Mauriello, H. Ariga, N. Murata, K. Asakura “New
Prospects for the Characterization of Heterogeneous
Catalysts by Using Slow Muon Spectroscopy”, JPS
Conference Proceedings, 2, 010306 (2013). *（9）H. Ariga, K. Shimomura, K. Ishida, F. Pratt, K. Yoshizawa,
W. Higemoto, E. Torikai, K. Asakura “Detection of Oxygen
Vacancy in Rutile TiO2 Single Crystal by µSR
Measurement”, JPS Conference Proceedings, 2, 010307(2013). *（10）Y. Sakata, S. Furukawa, M. Kondo, K. Hirai, N. Horike,Y. Takashima, H. Uehara, N. Louvain, M. Meilikhov, T.
Tsuruoka, S. Isoda, W. Kosaka, O. Sakata, S. Kitagawa,
Shape-Memory Nanopores Induced in Coordination
Frameworks by Crystal Downsizing, Science 339, 193(2013). *（11）N. Murata, T. Suzuki, M. Kobayashi, F. Togoh, K.
Asakura, “Characterization of Pt-doped SnO2 catalyst for ahigh-performance micro gas sensor”, Physical Chemistry
Chemical Physics 15, 17938-17946 (2013) . *（12）F. Liu, H. He, Z. Lian, W. Shan, L. Xie, K. Asakura, W.
Yang, H. Deng, “Highly dispersed iron vanadate catalyst
supported on TiO2 for the selective catalytic reduction ofNOx with NH3”, Journal of Catalysis 307 340-351 (2013). *（13）M. Kimura, Y. Uemura, T. Takayama, R. Murao, K.
Asakura, M. Nomura, “In situ QXAFS observation of the
reduction of Fe2O3 and CaFe2O4”, Journal of Physics:
Conference Series 430, 012074 (2013). *（14）K. Asakura, S. Takakusagi, H. Ariga, W.-J. Chun, S.

●年報2013・研究室編

Suzuki, Y. Koike, H. Uehara, K. Miyazaki, Y. Iwasawa,“Preparation and structure of a single Au atom on theTiO2(110) surface: Control of the Au-metal oxide surface
interaction”, Faraday Discusssion, 162, 165-177 (2013). *招待/基調/依頼講演・国際会議（1）K. Asakura, " Preparation and structure of a single Au atomon the TiO2(110) surface: Control of the Au-metal oxidesurface interaction" Faraday Discussion 162, Apr (2013)（2）K. Asakura, "In-situ time resolved XAFS studies on
catalysts" XAFS Workshop in Korea, Jul (2013)（3）K. Asakura, "Surface X-ray Absorption Fine Structure for
the Investigation of 3 dimensional Structure Analysis ofSurface Active Sites" ISHHC-16, Sapporo, Aug (2013)（4）K. Asakura, "Defect and its interaction with hydrogen on
the SnO2" USM(2013)（5）K. Asakura, " Preparation and structure of a single Au atomon the TiO2(110) surface: Control of the Au-metal oxidesurface interaction" Iwasawa Conference, Oct (2013)（6）朝倉清髙, "in situおよびoperando XAFSの触媒への応用"触媒・電池元素戦略研究拠点 第3回公開シンポジ
ウム, 2013年11月（7）K. Asakura, "Surface Science Studies on Ni2P Single
Crystal - a New Class of Hydrodesulfurization Catalyst"
246th ACS National Meeting, Mar (2014)（8）髙草木達 “酸化物単結晶表面上に高分散した金属種の構造と反応特性”日本表面科学研究部会ワークショ
ップ，北海道，2014年3月（9）S. Takakusagi, H. Nojima, H. Ariga, H. Uehara, K.
Miyazaki, W.-J. Chun, Y. Iwasawa, K. Asakura,“Three-dimensional strucuture analysis of atomicallydispersed metal species formed on a TiO2(110) surface
premodified with functional organic molecules” ISHHC-16,
Sapporo, Aug (2013).
（10）S. Takakusagi, H. Nojima, H. Ariga, H. Uehara, K.
Miyazaki, W.-J. Chun, Y. Iwasawa, K. Asakura, “Atomic
dispersion of vacuum-deposited metals on TiO2(110) surfaces
premodified with functional organic molecules” IWOX-IX,
California, USA, January 2014.
（11）H. Ariga, H. Uehara, S. Takakusagi, K. Asakura, “Local
structure and reactivity of the kink site on TiO2(110)”
ISHHC-16, Sapporo, Aug (2013).
（12）H. Ariga, T. Miyamoto, S. Takakusagi, S. Otani, T. S.
Oyama, K. Asakura The American chemical society’s 246th
national meeting, Indianapolis, USA, September 2013.
（13）H. Ariga, K. Shimomura, K. Ishida, F. Platt, K.
Yoshizawa, W. Higemoto, E.Torikai, K. Asakura,International Symposium on Science Explored by Ultra Slow
Muon, Shimane, Japan, September 2013.
（14）有賀寛子，望月出海, 深谷有喜,和田健,兵頭俊夫,
朝倉清髙，“TiO2表面構造と触媒機能”物構研サイエンスフェスタ2013，筑波, 2014年3月（15）上原広充 第2回物構研コロキウム “炭素電極表面に固定化した白金微粒子薄膜の電気化学条件下でのXAFS測定法”，2013年5月（16）H. Uehara, Y. Uemura, R. Ueno, K .Kono, T. Ogawa, Y.
Niwa, H. Nitani, H. Abe, M. Nomura, S. Takakusagi, K.
Asakura, "In Situ XAFS Measurement of Platinum
Nanoparticles Thin Layer Formed at Electrified Interface"
ISHHC-16, Sapporo, Aug (2013)（17）T. Ma, K. Miyazaki, T. Kitayama, K. Tsuno, H. Hiraiwa,
M. Kudo, H. Ariga, S. Takakusagi, K. Asakura,“Development of photoemission electron microscopy foratmospheric pressure imaging” Symposium on Surface andNano Science, Furano, Japan, January 2014.
（18）T. Ma, K. Miyazaki, T. Kitayama, K. Tsuno, H. Hiraiwa,
M. Kudo, H. Ariga, S. Takakusagi, K. Asakura,31

“Development of a New Energy-Filtered X-ray
Photoemission Electron Microscopy with a Wien Filter
Energy Analyzer” The 3rd International Conference on the
MEXT Project of Integrated Research on Chemical
Synthesis, Fukuoka, Japan, January 2014.
（19）K. Miyazaki，T. Kitayama，T. Iwai，K. Tsuno，M. Kudo，
H. Hiraiwa，K. Asakura “A new challenge of energy-filtered
x-ray photoemission electron microscopy（EXPEEM）with a32

Wien filter” 19th International Vacuum Congress (ivc-19),
Paris, France, September, 2013.
（20）T. Wada, H. Huang, Y. Haraguchi, H. Ariga, S.
Takakusagi, Kiyotaka Asakura WCOC，7th World Congress
on Oxidation Catalysts, Missouri, USA, June 2013.

年報2013・研究室編●

表面分子化学研究部門/Section ofInterfacial Spectrochemistry■2013年度の構成員〈教授〉大澤雅俊・〈准教授〉叶深・〈助教〉本林健太・〈センター特任教授〉Chen Zhan［2013/08/01～2013/08/23］/
Chen Zhan［2013/10/21～2013/10/30］・〈博士研究員〉余楽/柳輝金［2013/11/01～］
・〈学術研究員〉彭奇齢・〈環境科学院/大学院博士課程〉
・葛愛民/喬琳/彭奇齢/矢口桃・〈総合化学院/大学院博士課程〉Jiyong Joo・
〈環境科学院/
大学院修士課程〉石野嵩弥・〈触媒化学研究センター/研究生〉喬羽に似ているが，Ptなどの触媒活性の高い金属にも適用できる利点があり，電極触媒反応の研究に適している．
1．燃料電池の基礎となる電極触媒反応過程の検討
メタノール等の有機分子を燃料とする燃料電池の開発が急務とされているが，これら分子がCO2に酸化される機構が明らかでないことが触媒開発の障害となっている．
Pt電極表面では，これら分子がフォルメート吸着種を経て酸化されることをSEIRASを用いて初めて明らかにしたが，反応機構ならびにダイナミクスをより深く理解するための基礎研究を継続している．

図 2. TR 配置 SEIRAS による電極表面反応のその場測定

2013年度のトピック：ギ酸の電気化学的酸化反応のpH依存性を詳細に検討し，ギ酸はプロトンを解離してフォルメー
トイオンとして反応することを明らかにした《論文4,9/
講演2,6》．

■2013年度のうごき
10月に矢口桃が博士課程に入学,喬羽が触媒化学研究センター研究生に．2014/3，葛愛民とJiyong Jooが博士号を取得．石野嵩弥が修士課程修了し，東芝に就職．余楽と柳輝金が博士研究員を終え帰国．

■研究課題
電極界面（固液界面）をはじめとする種々の界面の構造とそこでの反応を分子レベルで解析し，応用の基礎を確立することを目的に研究を展開している．そのための研究手段として，表面増強赤外吸収分光（SEIRAS）と和周波発生（SFG）分光という界面選択的で好感度な振動分光法を中心とし，原子間力顕微鏡（AFM），電気化学的手法などを複合化して用いている（図1）．
SEIRAは，ナノメートルサイズの粗さを持つ表面に吸着した分子の赤外吸収が異常に増大される現象を利用する
表面赤外分光法である．内部反射（ATR）配置(図2)を用いることにより，電解液の妨害を受けることなく，反応を時間分割で追跡することができる．マイクロ秒からピコ秒までの時間分解を実現している．表面増強ラマン散乱（SERS）

図 1．電極界面における主な研究課題●年報2013・研究室編

図3．Pt電極表面でのギ酸/フォルメート酸化反応機構

2. 電極界面の構造と界面における水和イオンの挙動
電極固液界面において，表面から数層の溶媒分ならびに
イオンは電気二重層を形成し，強い静電場と表面・溶媒分子間相互作用による束縛力に，熱運動による揺らぎを受けながら，特有の構造を形成している．この溶媒分子・イオ
ンの配向変化は電極電位に変化をもたらし，マーカス理論
における溶媒再配向エネルギーとともに電子移動速度と溶液・表面間の物質輸送速度に影響を与える．このことは，一般の化学反応にも共通しており，反応分子の水和殻の崩壊によって開始されるが，界面とバルク溶液の区別が難しいために，実験的証明は乏しい．そこで，電極界面の強い電場を利用し，陽イオンを電極表面に押し付け，界面選択

図4．負に帯電した電極界面における陽イオンの水和殻の崩壊ダイナミクス33

性の高いSEIRASを用いて水和殻の崩壊ダイナミクスを検討した．
2013年度のトピック：疎水性カチオンと親水性カチオンの水和殻崩壊ダイナミクスの違いを明らかにした《論文7》．
3. 固液界面における生体分子の構造と挙動
3.1 K+の濃度変化に誘起されるカリウムチャネル分子の構造変化：
Na+が溶存した中でK+だけを選択的に透過させる膜タン
パク質分子KcsAの構造変化を電気化学系と組み合わせた
SEIRASを用いて調べた（図5）．K+ の濃度変化に応答した
KcsAのopen-close構造の変化を観測し，カルボキシル基を含むアミノ酸残基E71-D80の相互作用の変化に起因することを明らかにした《論文2》．

4. SFG分光による有機超薄膜ならびに界面の構造解析
SFG分光には対称中心存在する部分ではSFG信号が発生しないという選択性があり，界面での分子構造の計測に適している．この特性を利用して，脂質二分子膜等の物性評
価ならびに反応解析を行っている《論文13-17》．図7は，SFGを用いて極低濃度オゾンによる脂質膜への影響を検討した例である．産業活動や車から排出されたNOxやVOCが光化学反応によってオゾンなどの酸化性物質が生成され，生体に影響を及ぼす恐れがある．しかし，低濃度の場合の影
響は殆ど調べられていなかった．我々は極低濃度のオゾンの環境(<20ppb)による疑似細胞膜の構造変化と機能性発現への影響についてSFGとAFMなどの測定により分子レベルで調べた．その結果，膜内にある飽和脂質分子(例えば，
DPPC)は全く影響受けないのに対して，不飽和結合をもつ脂質分子(例えば，DOPC)はオゾンによって選択的に酸化されることが観測された．一方，飽和脂質分子との混合単分子膜において，不飽和脂質分子の酸化分解反応が一部抑制されることも確認されている《論文15》．
2013年度のトピック：さらに新しい不飽和リン脂質分子について検討している．例えば，リン脂質分子の二本のアルキル鎖の中に，一本だけ不飽和結合が導入されるPOCP分子の場合，極低濃度のオゾン環境において，DOPC分子 と異なる安定性と構造変化の挙動が観測された．その反応機構について詳細に検討している．

図 5．SEIRAS と電気化学を利用したイオンチャンネル開閉の検討．

3.2.電位による脂質二分子膜の構造変化と水の挙動解析：
生体膜のモデルとして，電極界面における脂質二分子膜の電位による構造変化が，電気化学的手法，中性子線回折などで調べられている．今回新たに，SEIRASを用いて，膜構造の変化と，膜内の水の挙動を明らかにした（図6）《論文8》．

図7. 低濃度のオゾンによって，分子の不飽和結合が容易に酸化される．

5．イオン液体/電極界面の構造と電位応答特性
イオン液体は，その優れた物理特性から新奇電解質材料として期待されているが，電極との界面における構造や電位変化に対する応答など基礎的な性質が未だ不明であった．電極電位制御下でSEIRAS測定を行った結果，電位走査方向によって界面の構造が異なる，いわゆる履歴効果が観測された．界面に形成される多重イオン層状構造の安定性がその原因と考えられる．イオン液体/電極界面の履歴効
果は一般によく知られてはおらず，応用に際して注意を要する重要な問題提起を行うことができた．また，界面の構造，及び履歴効果を含む電位応答挙動に対する構成イオンの立体障害の影響についても詳しく調べた．電極近傍での物質輸送の効率を構成イオン種の選択によって制御できる可能性を見出した（図8）《論文5/講演1,2》．

図6．Au電極上に形成したコレステロールを含むDMPC二分子膜の，電位による構造変化．

34

2013年度のトピック：イオン液体構成イオンの立体効果による電極界面付近のイオン液体の構造変化について，系統的に観測を行った．界面に生成するイオン液体の薄膜構造中に現れる隙間が，構成イオンによって制御できることがわかった．

年報2013・研究室編●

①

Band intensity / arb. unit

④
②

③

①
②
Ibutyl (x 5)Iring (x 10)

④
①

③

③

1.0

④

ISO
② ICF

-2.0

-1.0

0

E vs Fc/Fc+ / V

図 8. イオン液体[BMIM][TFSA]と金電極との界面におけるSEIRAS 信号強度の電位依存性と構造変化の模式図．低電位ではカチオンが(①)，高電位ではアニオンが(③)界面第 1 層を覆っているが，イオンが入替る電位は電位の走査方向によって異なる(②，④)．

■学内外の研究者との共同研究（2013年度）
東北大学・研究員 池庄司民夫「新たな枠組みを目指した
計算・実験・理論連携の電極触媒反応の解析」/京都大学
化学研究所・教授 長谷川健「新規表面振動分光手法の開発」/京都大学低温物質科学研究センター・助教 中野義明
「電気化学赤外分光法を用いたEDO-TTF系有機導電体の同位体効果の解析」/京都大学大学院工学研究科・准教授 西直哉「イオン液体｜金属電極界面に対する表面増強赤外分光測定法の確立」/大学院理学研究院・教授 魚崎浩平「和周波発生分光による有機超薄膜の構造解析」/大学院地球環境科学研究院・教授 嶋津克明「電気化学による環境浄化触媒反応」/復旦大学化学科（中国/上海）・教授 蔡文斌「電極触媒反応の赤外分光解析」/豊田工業大学・准教授
山方啓「イオンの水和構と，電極界面における水和殻崩壊のダイナミクス」/東北大学大学院理学研究科・教授 森
田明弘「イオンの水和構と，電極界面における水和殻崩壊のダイナミクス」/九州大学大学院工学研究院・准教授 阿部正明「機能表面の創成」/福井大学医学部・助教 清水啓史「時間分解赤外分光法を用いたイオンチャネルの構造ダ
イナミクス」/（独）理化学研究所・准主任研究員 金有洙，
京都大学産官学連携本部特定准教授 湊丈俊「ナノポーラ
ス金上での触媒反応の機構解明」/工学院大学工学部環境エネルギー化学科・准教授 吉田直哉，「撥水性固体-水界面の構造解析」/東京医科歯科大学生体材料工学研究所・教授 由井信彦，「生体高分子表面構造評価」/大阪大学大学院工学研究科応用化学専攻・助教 松崎典弥，「細胞膜外
基質の構造研究」■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（1）Yang, Y.; Zhang, L.; Osawa, M.; Cai, W., “SurfaceEnhanced Infrared Spectroscopic Study of a CO-Covered Pt
Electrode in Room-Temperature Ionic Liquid”, J. Phys.
Chem. Lett., 4, 1582–1586 (2013)*（2）Yamakata, A.; Shimizu, H.; Osawa, M.; Oiki, S.,“Structural changes of the KcsA potassium channel upon
application of the electrode potential studied by●年報2013・研究室編

surface-enhanced IR absorption spectroscopy”, Chemical
Physics, 419, 224-228 (2013)*（3）Jinnouchi, R.; Hatanaka, T.; Morimoto, Y.; Osawa, M.,“Stark effect on vibration frequencies of sulfate on Pt(1 1 1)
electrode”, Electrochim. Acta, 101, 254-261 (2013)*（4）Joo, J.; Uchida, T.; Cuesta, A.; Koper, M.; Osawa, M.,“Importance of Acid–Base Equilibrium in Electrocatalytic
Oxidation of Formic Acid on Platinum”, J. Am. Chem. Soc.,
135, 9991–9994 (2013)*（5）Motobayashi, K.; Minami, K.; Nishi, N.; Sakka, T.; Osawa,
M., “Hysteresis of Potential-Dependent Changes in Ion
Density and Structure of an Ionic Liquid on a Gold Electrode:
In Situ Observation by Surface-Enhanced Infrared
Absorption Spectroscopy”, J. Phys. Chem. Lett., 4,3110–3114 (2013)*（6）Chen, L.; Uchida, T.; Chang, H.; Osawa, M., “Adsorption
and oxidation of glycine on Au electrode: An in situ
surface-enhanced infrared study”, Electrochem. Commun.,
34, 56-59 (2013)*（7）Yamakata, A.; Soeta, E.; Ishiyama, T.; Osawa, M.; Morita,
A., “Real-Time Observation of the Destruction of Hydration
Shells under Electrochemical Force”, J. Am. Chem. Soc.,
135, 15033-15039 (2013)*（8）Uchida, T.; Osawa, M.; Lipkowski, J., “SEIRAS studies ofwater structure at the gold electrode surface in the presenceof supported lipid bilayer”, J. Electroanal. Chem., 716,
112-119 (2014)*（9）Joo, J.; Uchida, T.; Cuesta, A.; Koper, M.; Osawa, M.,“The effect of pH on the electrocatalytic oxidation of formic
acid/formate on platinum: A mechanistic study bysurface-enhanced infrared spectroscopy coupled with cyclic
voltammetry”, Electrochim. Acta, 129, 127-136 (2014)*（10）Zhang，H.; Abe, M.; Zhang, Y.; Li, G.; Ye, S.; Osawa, M.;
Sasaki, Y., “Proton-Coupled Electron Transfer and Lewis
Acid Recognition at Self-Assembled Monolayers of an
Oxo-Bridged Diruthenium (III) Complex Functionalized with
Two Disulfide Anchors”, Langmuir, 29, 10110–10119(2013)*（11）Zhang, H.; Sasaki, Y.; Zhang, Y.; Ye, S.; Osawa, M.; Abe,M.; Uosaki, K., “Synthesis and Properties of the Cyano
Complexof
Oxo-Centered
TrirutheniumCore[Ru3(μ3-O)(μ-CH3COO)6(pyridine)2(CN)]”, Inorg. Chem.,
53, 1288–1294 (2013)*（12）Zhang, H.; Sasaki, Y.; Abe, M.; Zhang, Y.; Ye, S.;
Osawa, M.; Uosaki, K., “Electrochemical and infrared
spectroscopic study of the self-assembled monolayer of acyano-bridged dimeric triruthenium complex on gold
surface”, J. Electroanal. Chem., 714-715, 51–55 (2014)*（13）Ge, A.; Wu, H.; Darwish, T.; James, M.; Osawa, M.; Ye,
S., “Structure and Lateral Interaction in Mixed Monolayers of
Dioctadecyldimethyl Ammonium Chloride (DOAC) andStearyl Alcohol”, Langmuir, 29, 5407-5417 (2013)*（14）Yu, L.; Liu, H.; Wang, Y.; Kuwata, N.; Osawa, M.;
Kawamura, J.; Ye, S., “Preferential Adsorption of Solvents on
Cathode Surface of Li-ion Batteries”, Angew. Chem. Int. Ed.
52, 5753-5756 (2013)*（15）Qiao, L.; Ge, A.; Osawa, M.; Ye, S., “Structure andStability Studies of Mixed Monolayers of Saturated andUnsaturated Phospholipids under Low-level Ozone”, Phys.
Chem. Chem. Phys., 15, 17775-17785 (2013)*（16）Ge, A.; Peng, Q.; Wu, H.; Liu, H.; Tong, Y.; Nishida, T.;
Yoshida, N.; Suzuki, K.; Sakai, T.; Osawa, M.; Ye, S. ,“Effectof Functional Group on the Monolayer Structures of
Biodegradable Quaternary Ammonium Surfactants”,
Langmuir, 29, 14411–14420 (2013)*（17）Zheng, Y.; Mei D.; Chen Y.X.; Ye, S., “The redox reactionof hydrogen peroxide at an Au(100) electrode: Implications

35

for oxygen reduction kinetics”, J. Electrochem. Commun.,39, 19–21 (2014)*（18）Casford, M.; Ge, A.; Kett, P.; Ye, S.; Davies, P., “The
Structure of Lipid Bilayers Adsorbed on Activated Carboxy
Terminated Monolayers Investigated by Sum Frequency
Generation Spectroscopy”, J. Phys. Chem. B, 118,
3335–3345 (2014)*
招待/基調/依頼講演・国際会議（1）Motabayashi, K., “Potential-dependent structure of Ionic
liquid/metal electrode interface studied by SEIRAS”, Joint
Symposium of PCOSS, Xiamen Univ. and CRC, Hokkaido
Univ., Sapporo (2013/5/9)（2）本林健太，「金属電極界面におけるイオン液体の電位応答挙動」, 第29回ライラックセミナー・第19回若手研究者交流会,小樽（2013/6/16)（3）Jiyong, J, Uchida, T., Cuesta, A., Koper, M. T. M., Osawa,
M., “Importance of decoupled proton-electron transfer inelectrocatalytic oxidation of formic acid/formate ion on Pt”,
13th International Conference on Electrified Interface,
Liblice, Czech Republic (2013/7/3)（4）Jiyong, J, Uchida, T., Cuesta, A., Koper, M. T. M., Osawa,
M., “Mechanistic study on electrocatalytic oxidation of
formic acid and formate ion on platinum by cyclic
voltammetry and SEIRAS”, 16th International Symposium on
Relations between Homogeneous and Heterogeneous
Catalysis, Sapporo (2013/8/5)（5）Osawa, M., Ishino, T. Uchida, T., Motobayashi, K.,“Structure of water at electrified metal-water interface
studied by surface-enhanced infrared absorption spectroscopy(SEIRAS)”, 7th International Conference on Advanced
Vibrational Spectroscopy”, Kobe (2013/8/29)（6）Jiyong, J, Uchida, T., Cuesta, A., Koper, M. T. M., Osawa,
M., “Effect of pH on the electrocatalytic oxidation of
HCOOH/HCOO− on platinum: A mechanistic study”, 224th

36

Meeting of Electrochemical Society , San Francisco(2013/10/30)（7）Osawa, M. “Application of SEIRAS to electrocatalysis”,
Pittcon 2014, Chicago (2014/3/3)（8）Uchida, T., Hasegawa, T., Osawa, M., “A polarizationdifference technique for surface-enhanced infrared absorption
spectroscopy”, Pittcon 2014, Chicago (2014/3/3)（9）大澤雅俊，表面増強赤外分光で観た電極触媒反応，平成25年度日本表面科学会東北・北海道支部学術講演会，
仙台（2014/3/11)（10）Osawa, M., “Electrocatalytic reactions as probed bysurface-enhanced
infraredabsorption
spectroscopy”,
Electrochemical Conference on Energy & the Environment,
Shanghai (2014/3/15)（11）叶深，「リチウムイオン電池の電極溶液界面のその場構造解明」，ナノ材料科学環境拠点オープンセミナー，
筑波（2013/4/24)（12）叶深，「非線形振動分光法による界面分子構造の研究」，第2回分子科学若手シンポジウム，分子科学研究所，
岡崎（2013/8/21)（13）Ye, S., “Enzyme Catalyzed Hydrolysis of the Supported
Lipid Bilayers”, The 3rd International Conference on the
MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis“Synergy of Theory and Molecular Transformation”,
Fukuoka (2014/1/11)
受賞（ 1 ） Osawa, M., 2014 Faraday Medal, Royal Society ofChemistry, Electrochemistry Group

年報2013・研究室編●

触媒反応化学研究部門/Section of Catalytic
Reaction Chemistry■2013年度の構成員〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa Kowalska・〈助教〉高瀬舞・〈秘書（事務補助員）〉出町彰子［2013/10/28～］
・〈秘書（技術補助員）〉下田陽子［～2013/12/19］/水野由加利［2013/11/05～］・〈博士研究員〉Joanna Kuncewicz［～
2013/09/18 ］ /Marcin Janczarek ［ ～ 2013/08/31 ］ /Agata
Markowska-Szczupak ［ 2013/07/03 ～ 2013/09/30 ］ /Anais
Lehoux ［ 2013/09/05 ～ ］・〈 学 術 研 究 員 〉 遠 藤 摩 耶［2014/02/01～］
・〈研究員〉池浦健太郎・〈訪問大学院生〉
Irfan Ilmi ［ 2013/09/29 ～ 2014/02/28 ］ /Kornkanok
Ubonchonlakat［2013/07/03～2014/01/01］/Baris Karabiyik［2013/04/26～］/Shuaizhi Zheng［2014/02/24～］/Paulina
Rokicka［2014/03/10～］
・〈訪問学生〉秋永祐隆［2013/07/29～2013/08/30］・〈環境科学院/大学院博士課程〉魏志順/
法邑宏八/王嘉辰/堀晴菜/〈大学院修士課程〉藤田千春/
溝渕皓大/Kunlei Wang/木村駿介/黄越キン/竹内脩悟/新田明央/松井計樹/義煎健太

1. 光触媒の構造・特性－活性相関の解明と高活性光触媒の開発
光触媒反応は酸化チタンなどの半導体とよばれる固体に光を照射したときに起こる化学反応のうち，反応前後で固体，すなわち光触媒が変化しないものをさす．光触媒反応がすすむ速さは，光の強度や波長とともに，光触媒の構造・特性に大きく依存する．当研究室では，どのような構造・特性が光触媒に影響をあたえるのか，どのような構造・特性のものが高活性なのか，さらにそれを実現するた
めに，どのように調製あるいは処理すればよいのかをあきらかにし，実際に高活性な光触媒を開発している．
2013年度のトピック： （1）新規気相流通法合成装置による十面体形状をもつ高結晶性・高比表面積アナタース酸
化チタン光触媒（図1上）の合成，および，酸化チタン（チタン酸ナノワイヤー）の水熱処理による八面体形状をもつ
アナタース型酸化チタン（図1下）を合成し，これらの特徴と光触媒活性を比較して，露出結晶面が活性にあたえる影響を検討した《総説・解説6/講演11,14～16,26,28》．八面体形状アナタース型酸化チタンについては，超音波処理
時間の調整により，比表面積や結晶化度などがほぼひとし
く，八面体粒子含率だけが異なる一連の試料を調製することに成功し，その含率が高いほど光触媒活性が直線的に向上することを見いだした．これは，形状と光触媒活性の相関を明らかにしたはじめての例である《論文15/講演
16,28》．
（2）新規遷移金属イオン担持型酸化チタンを調製し，その可視光照射下の光触媒活性の発現機構について引き続いて検討した．ロジウム（III）イオンから酸化チタンの伝導帯への約450 nm付近の波長の光励起と，それによって生じたロジウム（IV）への価電子帯からの光励起（約600 nm）の2段階励起機構により，酸化チタンを紫外光で■2013年度のうごき
2011年度末に加入した下田陽子が引き続き12月まで，出町彰子が10月末から，水野由加利が11月から秘書業務を担当した．博士研究員のMarcin Janczarek（ポーランドグダニ
スク工科大学）とJoanna Kuncewicz（ポーランドヤギェヴ
ォ大学）が昨年度に引き続いて勤務し，両名とも秋に帰国した．また，おなじく博士研究員としてAgata MarkowskaSzczupakが7月～9月の約3か月間滞在し， Anais Lehouxが9月から加入した．学術研究員として遠藤摩耶が2014年2月に加入した．国内外から多数の大学院生が短期滞在した．
4月に修士課程大学院生（環境科学院環境物質化学専攻）6名が加入した．2014年3月に博士課程，修士課程各1名が修
了した．

■研究課題
触媒に関する学術的な基礎研究や実用化・工業化のための応用研究の歴史は長いが，新しい触媒，反応系，あるいはシステムを開発する余地は十分に残されており，触媒化学の重要なテーマとして位置づけられている．当分野では，これまでにない新奇な構造をもつ触媒，新しい概念にもとづく反応や反応システムなどの開発をめざし，環境に対する負荷が少なく，エネルギーと資源を無駄なく利用するための触媒反応システムの確立を主要な目的として研究をすすめている．

●年報2013・研究室編

Fig. 1
Decahedral-shaped single crystalline titania
particles of extremely high photocatalytic activity prepared by
newly developed gas-phase reaction of titanium(IV) chloride
and oxygen (upper) and octahedral anatase titania particles
prepared by hydrothermal treatment of titanate nanowires((a) starting nanowires, (b), (c) SEM images and (d) a TEM
image and electron diffraction patterns.

37励起したのとおなじ伝導帯の電子と価電子帯の正孔をつくることができることを示した．両者の波長が異なるため，太陽光などのひろい波長分布をもつ光により効率よく反応が進行することがあきらかになった《講演1,7,10,21》．（3）代表的な市販高活性酸化チタンである
Evonik（Degussa）P25について，含まれるアナタースとルチル結晶を選択的に抽出した試料を標品としてもちいてP25の高い光触媒活性の起源を考察し，学会発表した《講演15》．（4）これらの研究を通じて蓄積してきた物理化学
や光化学に関する知見をまとめた解説を一般書の分担執筆として出版《総説・解説1～4/著書1》するとともに，国内外の会議やセミナーなどにおいて講演した《講演4,5,18,20,29》．
2. 階層構造をもつ高活性光触媒微粒子の調製と応用
酸化チタンなどの光触媒の構造と活性の相関の解析から，格子欠陥が少なく高度に結晶化し，かつ，微粒子，すなわち比表面積が大きい結晶が高活性であることが予想されてきたが，この二つの性質は通常トレードオフ（両立しない）の関係にあり，両者をバランスよく発現させる特殊な製法が必要であった．ここではあらたなアプローチである階層構造をもちいる戦略により，高結晶性かつ大比表
面積の光触媒の開発に成功した．
2013年度のトピック： （1）高度に結晶化した薄片が凝集した「フレークボール」型タングステン酸ビスマス（図2）を原料を懸濁させた水溶液の水熱処理により合成し，その実用化をめざした水処理への応用を国際共同研究により進め，成果を共著論文として発表した《論文11》．
（2）（3）酸化チタンの逆オパール構造の空隙構造のそれぞれに金粒子が1つずつ内包された構造をもつ金―酸化チタンの開発に着手した．

Fig. 2
Bismuth tungstate "flake-ball" particles ofassemblies of thin-plate like crystallites (a few nanometers insize).

3. 作用スペクトル解析による光触媒反応の機構解明と高活性光触媒の開発
光触媒反応は，光触媒となる固体材料が光を吸収して生じる励起電子と正孔が起こす化学反応である．したがって，光触媒反応の効率は，どのような波長の光をどれだけ吸収するのかという光吸収特性と，光吸収によって生じた励起電子と正孔が再結合によって失活することなく化学反応に使われる効率，すなわち量子効率の2つに大きく依存する．一定の波長の光，すなわち単色光を照射し，入射した光子数あたりの反応速度，すなわち，みかけの量子効率をもとめ，これを波長に対してプロットしたものが作用スペクトルである．作用スペクトルを光触媒の光吸収スペ
クトルと比較すると，どのような波長の光を吸収して，どのような効率で光触媒反応が進行するのかを的確に評価することが可能となる．当研究室では，同時に複数の単色

38

Fig. 3
An action spectrum (thick line: a plot of apparent
quantum efficiency against wavelength) of photocatalyticoxidation of 2-propanol by gold-modified titania (Ishihara
ST-01) particles suspended in a deaerated aqueous solution
and the diffuse-reflectance spectrum. Open circles show
apparent quantum efficiency of bare titania particles.

光を照射できる多波長照射分光器を導入して，正確な作用
スペクトルを短時間で測定し，さまざまな光触媒反応の機構をあきらかにするとともに，結果をもとに高活性光触媒の設計を行っている．図3は金粒子担持酸化チタンの拡散
反射スペクトルと作用スペクトルで，これにより可視光照
射下での光触媒反応が表面プラズモン励起にもとづくことがあきらかになった．
2013年度のトピック： （1）イタリアミラノ大学との共同研究により，フッ素（窒素）ドープ型酸化チタンを調製し，有機化合物の光酸化分解反応の作用スペクトルを測定することによって，光触媒反応を誘起する光吸収種を特定することに成功し，論文発表を行った《論文8》．
（2）一般的な可視光応答型光触媒や光反応系について，その作用ス
ペクトル解析がきわめて重要であることを示し，共同研究を通じてそのことを実践した《論文2,4～5,7～8, 14/講演
9,17,19,22～23》．
4. 二重励起光音響分光法の開発と光触媒の構造評価への応用
光の散乱がない気体や液体の光吸収はかんたんに測定できるが，光触媒のように固体の物質では，反射や散乱があるために光吸収を正確にもとめることは容易ではない．
また，光触媒反応のように，光を照射して反応が進行中に光触媒がどのような光吸収スペクトルをもつのかを測定することは，これまではできなかった．光音響スペクトル
は，密閉したセル内に入れた物質に周期的な強度変化，すFig. 4
Double-beamphotoacoustic
spectroscopic
measurement for particulate titania photocatalysts driving
photocatalytic reaction on their surface.

年報2013・研究室編●

なわち変調させた光を照射すると，光を吸収した物質の励起状態が基底状態にもどるときに生じる熱が入射光と同じ周期で変動するために，熱が音に変化することを利用して，物質の光吸収を測定する手法で，反射や散乱の影響な
く，光吸収特性をしることができる．当研究室では，定常
光が光音響分光測定に影響をあたえないことを利用して，測定用の変調光と光化学反応用の定常光を同時に照射す
る二重励起光音響分光法（図4）を開発し，動作状態における光触媒の光吸収スペクトルの測定に成功した．
2013年度のトピック： これまでの研究にひきつづいて，さまざまな酸化チタンについて二重励起光音響分光法（DB-PAS）を適用し，酸化チタン光触媒中の結晶欠陥の密度を比較的短時間で精度よくもとめることができることを確認した．さらに，DB-PASとは逆に検出光を変調単色光とし，連続光を長波長側から掃引する逆二重励起光音響分光法（RDB-PAS）の基本概念を考案し，これをつかって，
光触媒中の電子トラップのエネルギー分解測定ができると考え，装置を製作して試験的に測定した．その結果，従来の光化学法よりはるかに短時間で簡便に，かつ高精度で測定できるという結果をえた《総説・解説4》.特許出願準備のため，今年度は学会および論文発表を行っていない．
5. 光触媒反応による有機化合物変換反応
光触媒による水中汚染物質の分解除去は，室内外の空気の浄化とともにきわめて有望な光触媒の応用のひとつで，とくに光触媒として酸化チタンを用いると，有機化合物は二酸化炭素と水にまで酸化される，いわゆる無機化（完全酸化）が起こる．このような酸化反応の非選択性は，光触媒そのものの特性ではなく，多くの場合に系内に酸素分子が存在するため，これによるラジカル連鎖反応が起こることが原因である．したがって，酸化チタンを光触媒として系内から酸素を除去して反応させる，あるいは，酸化チタ
ンより伝導帯位置が低く（アノード側）酸素を還元できな
い光触媒を利用することによって，選択的な酸化反応を誘起することが可能である．また，励起電子による還元反応を利用して有機化合物を還元することもできる．さらに，
光触媒反応の選択性を向上させるために，単純な粒子ではなくその構造を制御することも重要である．そのひとつが，内部の光触媒粒子のコアの表面に密着させないで多孔性のシェルを配置した中空コアシェル粒子で，これにより，光触媒粒子の表面への反応基質の拡散を抑制することなしに，光触媒表面近傍の雰囲気を制御することが可能である．
2013年度のトピック： （1）多孔質のシリカ粒子─白金
担持酸化チタン系中空コアシェル粒子（図5）をもちいる
選択的アミノ酸合成についての検討を昨年度に引き続いて行った．これは，アナタース型酸化チタン微粒子の表面に密着しないかたちで多孔質シリカ層を修飾することによる立体選択性制御と，シリカ層の酸特性を利用した生成物選択性の向上をめざすものである．研究成果を国際会議の招待講演などにおいて発表した《講演6,8,12,24》．（2）
層状の結晶構造をもつニオブ酸に色素を担持させた光触媒を調製し，安定な可視光応答性を確認した《論文10》．
6. 貴金属ナノ粒子の表面プラズモン共鳴吸収を利用する
化学反応系の開発
金などの貴金属ナノ粒子は可視光領域に表面プラズモン共鳴（SPR）吸収にもとづく吸収ピークをあたえ，たとえば金粒子のコロイド溶液がワインレッドを呈することが知られている．いっぽう，光触媒として多用される酸化チタンは，波長が約400 nm以下の紫外光しか吸収しないた●年報2013・研究室編

Fig. 5
Platinum-loaded titania particle covered byporous silica shell with space between titania core and silica
shell for selective photocatalytic synthesis of amino acids.

め，応答波長の長波長化が必要である．金などの貴金属ナ
ノ粒子を酸化チタンに担持させて用いると，金属ナノ粒子のSPR吸収による可視光誘起光触媒反応が進行する（図6）が，その機構は未だ完全には解明されていない．本研究では，従来の半導体のバンドギャップ励起とは異なるSPR励
起光触媒反応の機構を解明することをめざして検討している．また，それにもとづき，貴金属ナノ粒子の調製や粉体表面への担持についての技術を活用して，担持金属ナノ粒子のSPR吸収励起による新規可視光応答型光触媒反応の高効率化をはかることを目的とした．
2013年度のトピック： （1）フランスパリ南大学および
ドイツウルム大学との共同研究により，金および金銀合金
微粒子と金属錯体を修飾した酸化チタン光触媒を合成し，
紫外光および可視光照射時の光触媒活性を確認し，学会発表を行った《講演13》．また，近畿大学古南グループとの共同研究により可視光応答性金担持酸化チタン光触媒について論文発表と学会発表を行った《論文1》．
（2）貴金属
コロイドの調製法としてひろく利用されているクエン酸法における還元剤/安定化剤であるクエン酸をキラルな多価カルボン酸類にかえてコロイドを調製し，表面がキラル分子で修飾された金および白金コロイドを調製することに成功した．これをもちいる立体選択的還元反応について検討した《講演8》．

■学内外の研究者との共同研究（2013年度）
近畿大学理工学部・准教授 古南博「表面プラズモン共鳴型光触媒の創製と高活性化」/東京大学先端科学技術研究センター・教授 瀬川浩司「二酸化チタンのナノ構造制御
および光機能材料への応用」/北九州工業大学工学部・教授 横野照尚「可視光応答性酸化チタン光触媒の活性評価」

Fig. 6
An SEM picture of visible light-active
photocatalyst particles of titania (small: ST-01)-gold(Au)-titania (large: Ardrich_r) structure.

39

/大阪大学太陽エネルギー化学研究センター・准教授 池田茂「新規構造をもつ光触媒粒子の開発と応用」/名古屋大学大学院工学系研究科・教授 鳥本司「ジングルベル型金属カルコゲナイドナノ粒子の開発と応用」/パレルモ大学（イタリア/パレルモ）
・教授 Leonardo Palmisano「半導体光触媒反応の実用化に関する研究」■2013年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Tanaka, A.; Sakaguchi, S.; Hashimoto, K.; Ohtani, B.;
Kominami, H., Non-linear photocatalytic reaction induced byvisible-light surface-plasmon resonance absorption of gold
nanoparticles
loadedontitania
particles, Chem.
Commun., 49, 3419-3421 (2013).
(2) Iwase, M.; Yamada, K.; Kurisaki, T.; Ohtani, B.; Wakita,
H., A study on the active sites for visible-light photocatalytic
activity of phosphorus-doped titanium(IV) Oxide Particles
prepared Using a phosphide compound, Appl. Catal. B
Environ., 140-141, 327-332 (2013).
(3) Takase, M.; Ajiki, H.; Mizumoto, Y.; Komeda, K.; Nara,
M.; Nabika, H.; Yasuda, S.; Ishihara, H.; Murakoshi, K.,
Selection-rule breakdown in plasmon-induced electronic
excitationofanisolatedsingle-walledcarbonnanotube, Nature Photonics, 7, 550-554 (2013).
(4) Dolat, D. D.; Morawski, A.; Ohtani, B., Nitrogen, iron single modified (N-TiO2, Fe-TiO2) and co-modified (Fe, N TiO2) rutile titanium dioxide as visible-light active
photocatalysts, Chem. Eng. J., 225, 358-364 (2013).
(5) Ni, L.; Kitta, T.; Kumagai, N.; Ohtani, B.; Hashimoto, K.;
Irie, H., Hydrothermal Synthesis of Visible Light-Sensitive
Conduction Band-Controlled Tungsten-Doped Titanium
Dioxide Photocatalysts with Copper Ion-Grafts, J. Ceramic
Soc. Jpn., 121, 563-567 (2013).
(6) Ikeda, K.; Takase, M.; Hayazawa, N.; Kawata, S.;
Murakoshi, K.; Uosaki, K., Plasmonically NanoconfinedLight Probing Invisible Phonon Modes in Defect-Free
Graphene, J. Am. Chem. Soc., 135, 11489-11492 (2013).
(7) Nishina, Y.; Ohtani, B.; Kikushima, K., Bromination ofhydrocarbons with CBr4, initiated by light-emitting diodeirradiation, Beilstein Journal of Organic Chemistry, 9,1663-1667 (2013).
(8) Dozzi, M. V.; D'andrea, C.; Ohtani, B.; Valentini, G.; Selli,E., Fluorine-doped TiO2 Materials: Photocatalytic Activity
vs. Time-Resolved Photoluminescence, J. Phys. Chem.
C,117, 25586-25595 (2013).
(10) Abe, R.; Shinmei, K.; Koumura, N.; Hara, K.; Ohtani, B.,
Visible-Light-Induced Water Splitting Based on Two-step
Photoexcitation between Dye-Sensitized Layered Niobate
and Tungsten Oxide Photocatalysts in the Presence of
Triiodide/Iodide Shuttle Redox Mediator, J. Am. Chem.
Soc., 135, 16872-16884 (2013).
(11) Helali, S.; Polo-Lopez, M. I.; Fernandez-Ibaanez, P.;
Ohtani, B.; Amano, F.; Malato, S.; Guillard, C., Solar
photocatalysis: A green technology for E. coli contaminatedwater disinfection. Effect of concentration and different typesof suspended catalyst, J. Photochem. Photobiol. A
Chem., 276, 31-40 (2013).
(12) Nagasawa, F.; Takase, M.; Murakoshi, K., Raman
Enhancement via Polariton States Produced by Strong
Coupling between a Localized Surface Plasmon and Dye
Excitons at Metal Nanogaps, J. Phys. Chem. Lett., 5, 14-19(2013).
(13) Amano, F.; Ebina, T.; Ohtani, B., Enhancement ofphotocathodic stability of p-type copper(I) oxide electrodes
by surface etching treatment, Thin Solid Films, 550, 340-346(2014).

40(14) Dolat, D. D.; Ohtani, B.; Mozia, S.; Moszynski, D.;
Guskos, N.; Lendzion-Bielun, Z.; Morawski, A. W.,
Preparation, characterization and charge transfer studies ofnickel-modified and nickel, nitrogen co-modified rutiletitanium dioxide for photocatalytic application, Chem. Eng.
J., 239, 149-157 (2014).
(15) Wei, Z.; Kowalska, E.; Ohtani, B., Effect of Particle
Morphology on Photocatalytic Activity of Octahedral
Anatase Titania Particles, Chem. Lett., 43, 346-348 (2014).
(16) Uemura, Y.; Uehara, H.; Niwa, Y.; Nozawa, S.; Sato, T.;
Shinichi, A.; Ohtani, B.; Takakusagi, S.; Asakura, K., In Situ
Picosecond XAFS Study of an Excited State of Tungsten
Oxide,Chem. Lett., 43, 977-979 (2014).
総説・解説(1) Ohtani, B., Titania Photocatalysis Beyond Recombination:
A Critical Review, Catalysts, 3, 942-953 (2013).
(2) Ohtani, B., Revisiting the Fundamental Physical Chemistryin Heterogeneous Photocatalysis: Its Thermodynamics andKinetics, Phys. Chem. Chem. Phys., 16, 1788 -1797 (2014).
(3) Ohtani, B., Principle of Photocatalysis and Design ofActive Photocatalysts, Solar Photocatalysis, 121-144 (2013).
(4) 大谷文章，微粒子光触媒の高活性化―再結合の壁をこえて，表面，51，354-353（2013）(5) 大谷文章，二重励起光音響分光法による光触媒の評
価，分光研究，62，179-182（2013）(6) 大谷文章，急速加熱急速冷却法による十面体形状アナ
タース型酸化チタンの気相合成，触媒，56，48-53（2014）
著書(1) Ohtani, B., Photocatalyst, Encyclopedia of Applied
Electrochemistry,<electronicbook
section>http://www.springerreference.com/docs/html/chapterdbid/30
9535.html .
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Kuncewicz, J.; Ohtani, B.: "Visible Light-active
Rhodium-modified Titania Photocatalysts: Influence ofRhodium Concentration on Mechanism and Activity" The
Fourth Joint Symposium of PCOSS and CRC, Sapporo(2013/05/09)(2) 大谷文章：「光触媒反応および総論」，2013年北の国触媒塾，札幌（2013/05/11）［依頼講演］(3) Ohtani, B.; Chandren, S.: "A Hollow Core-Shell
Silica-Titania Photocatalyst for Efficient Stereoselective
Synthesis of Pipecolinic Acid" The 223rd ECS Meeting,
Tronto, Canada (2013/05/15) [Invited Talk](4) Ohtani, B.: "Design and Development of Highly Active
Photocatalysts
ThroughFundamental
Studieson
Photocatalysis" Seminar in Lakehead University, ThunderBay, Canada (2013/05/17) [Invited Talk](5) Ohtani, B.: "Fundamental Aspects in Photocatalysis: What
We Know and We Dont Know in Scientific Sense" FourthInternational Conference on Semiconductor Photochemistry(SP4), Prague, Czech (2013/06/27) [Plenary lecture](6) Ohtani, B.; Chandren, S.: "Stereoselective Photocatalytic
Organic Synthesis of L-Pipecolinic Acid from Lysine Using
Hollow Titania-core Silica-shell Particles" The 14th
Japan-Korea Symposium on Catalysis, Nagoya (2013/07/03)(7) Kuncewicz, J.; Ohtani, B.: "Visible Light-induced
Photocatalysis by Titania Modified with Rhodium of Various
Concentrations" The 14th Japan-Korea Symposium on
Catalysis, Nagoya (2013/07/02)(8) Ohtani, B.: "Photocatalytic Selective Organic Syntheseswith Structured Titania and Non-titania Photocatalysts" The
2nd Conference on Photocatalysis and Solar Energy

年報2013・研究室編●

Conversion: Development of Materials and Nanomaterials(PASEC-2), Kyoto (2013/07/09) [Invited Talk](9) Dolat, D. D.; Janczarek, M.; Ohtani, B.; Morawski, A.:"Synergy Effect of Metal, Nitrogen Co-Modification of TiO2
Photocatalyst" The 2nd Conference on Photocatalysis andSolar Energy Conversion: Development of Materials andNanomaterials (PASEC-2), Kyoto (2013/07/09) [InvitedTalk](10) Kuncewicz, J.; Ohtani, B.: "Visible Light-induced
Photocatalysis by Titania Modified with Rhodium of Various
Concentrations" The 2nd Conference on Photocatalysis andSolar Energy Conversion: Development of Materials andNanomaterials (PASEC-2), Kyoto (2013/07/12)(11)高瀬舞・竹内脩悟・松井計樹・佐野美香子・稗貫右京・
大谷文章：「酸化チタン光触媒の結晶構造と光触媒活性 」， 第 53 回 オ ー ロ ラ セ ミ ナ ー ， 上 川 郡 東 神 楽 町（2013/07/21）［依頼講演］(12) Ohtani, B.; Chandren, S.: "Development of a
Photocatalytic Stereoselective Synthetic System―Synthesisof Pipecolinic Acid by Hollow Core-Shell Silica-Titania
Particles" The Sixteenth International Symposium on
Relations between Homogeneous and Heterogeneous
Catalysis (ISHHC-16), Sapporo (2013/08/08)(13) Yoshiiri, K.; Kastl, E.; Zheng, huazhi; Muedsam, C.;
Karabiyik, B.; Rau, S.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Hybrid
Photocatalysts Composed of Plasmonic Titania andRuthenium Complexes for Oxidation of Organic
Compounds" The Sixteenth International Symposium on
Relations between Homogeneous and Heterogeneous
Catalysis (ISHHC-16), Sapporo (2013/08/05)(14) Janczarek, M.; Yang, Z.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Photocatalytic activity and characterization of decahedral
anatase particles prepared in gas-phase process" Post
ISHHC-16: Advanced Synthesis and Characterization
Techniques for the Atomic-level Understanding and Control
of Chemical Reactions, Sapporo (2013/08/10)(15) Wang, K.; Kowalska, E.; Ohtani, B.: "Influence of
Ultrasonic Vibration on the Crystalline Composition andPhotocatalytic Activity of Degussa (Evonik) P25 Titania"
Post ISHHC-16: Advanced Synthesis and Characterization
Techniques for the Atomic-level Understanding and Control
of Chemical Reactions, Sapporo (2013/08/10)(16) Wei, Z.; Kowalska, E.; Ohtani, B.: "Preparation of
Octahedral Anatase Titania Nanoparticles with Controlled
Structural Properties and Photocatalytic Activities" Post
ISHHC-16: Advanced Synthesis and Characterization
Techniques for the Atomic-level Understanding and Control
of Chemical Reactions, Sapporo (2013/08/10)(17) Guskos, N.; Guskos, A.; Glenis, S.; Zolnierkiewicz, G.;
Typek, J.; Berczynski, P.; Dolat, D.; Grzmil, B.; Ohtani, B.;
Morawski, A.: "FMR and photocatalytic investigation ofnNi-TiO2 (n=1%, ,5% and 10%) compounds" Joint
Conferences on Advanced Materials: The 10th Conference
on Functional and nanostructured Materials and The 12th
Conference on Intermolecular and Magnetic Interactions in
Matter, Poros Island, Greece (2013/09/09) [](18) Ohtani, B.: "What are titania photocatalysts?
Development of active particulate photocatalysts" TheInternational Conference on Photocatalytic and Advanced
Oxidation Technologies for Treatment of Water, Air, Soiland Surfaces (PAOT-2), Gdansk, Poland (2013/09/10)[Plenary Lecture]●年報2013・研究室編(19) Reszczynska, J.; Ohtani, B.; Zaleska, A.: "Preparation andPhotocatalytic Activity of Er/Yb-Modified Titanium Dioxide
Photocatalysts"
The International Conference on
Photocatalytic and Advanced Oxidation Technologies for
Treatment of Water, Air, Soil and Surfaces (PAOT-2),
Gdansk, Poland (2013/09/10)(20)大谷文章：「酸化チタン光触媒とは何か―その構造と活性の評価」，光機能材料研究会第2回特別講演会，北九州（2013/10/10）［依頼講演］(21) Ohtani, B.; Kuncewicz, J.; Prieto-mahaney, O.-Omar:"Development of Visible-light Sensitive Photocatalysts: A
Novel Approach" The 18th International Conference on
Semiconductor Photocatalysis and Solar Energy Conversion(SPASEC-18), San Diego, USA (2013/11/19) [Invited
Lecture](22) Dolat, D. D.; Ohtani, B.; Mozia, S.; Wanag, A.; Guskos,
N.; Morawski, A.: "Preparation of Photoactive Rutile TiO2
Co-modified with Metal and Nitrogen" The 18th
International Conference on Semiconductor Photocatalysis
and Solar Energy Conversion (SPASEC-18), San Diego,
USA (2013/11/21) [Invited Lecture](23) Reszczynska, J.; Grzyb, T.; Ohtani, B.; Zaleska, A.:"Luminescence Properties and Photocatalytic Activity ofRare Earth Metal Modified Titanium Dioxide
Photocatalysts" The 18th International Conference on
Semiconductor Photocatalysis and Solar Energy Conversion(SPASEC-18), San Diego, USA (2013/11/20)(24) Ohtani, B.; Chandren, S.: "Efficient Photocatalytic
Stereoselective Synthesis of Pipecolinic Acid by Hollow
Core-Shell Silica-Titania Particles" Novel Designed Surface
and Catalysis for Greener Future: C&FC Pre-Symposium in
Himeji, Himeji (2013/11/29) [Invited Lecture](25)高瀬舞：「表面増強ラマン分光法による物質の光励起プロセスの検証」，2013年度第3回関西電気化学研究会，
池田（2013/12/07）［依頼講演］(26) Matsui, K.; Takeuchi, S.; Yang, Z.; Takase, M.; Ohtani,
B.: "Influence of Crystal Facets of Decahedral-Shaped
Anatase Titania Particles on their Optical and Physical
Properties and Photocatalytic Activities" The 3rdInternational Conference on the MEXT Project of Integrated
Research on Chemical Synthesis Synergy of Theory andMolecular Transformation, Fukuoka (2014/01/10)(27) Kimura, S.; Takase, M.; Ohtani, B.: "Preparation,
Characterization and Application of Noble-Metal Colloids
Stabilized by Chiral Molecules" The 3rd International
Conference on the MEXT Project of Integrated Research on
Chemical Synthesis Synergy of Theory and MolecularTransformation, Fukuoka (2014/01/10)(28) Ohtani, B.; Wei, Z.; Janczarek, M.; Kowalska, E.; Takase,M.: "What are Particulate Titania Photocatalysts? Control of
Their Photocatalytic Activities by Particle Morphology"
2014 International Conference on Hydrogen Production(ICH2P-2014), Fukuoka (2014/02/04) [Keynote Lecture](29) Ohtani, B.: "Design and Development of Highly Active
Metal Oxide Particulate Photocatalysts" Seminar of Instituteof Physical Chemistry, University of Paris-Sud, Paris,
France (2014/03/14) [Invited Talk]41

触媒物質化学研究部門/Section of Catalytic
Materials Chemistry■2013年度の構成員〈教授〉上田渉・〈准教授〉竹口竜弥［～2013/09/30］
・〈助教〉村山徹・〈博士研究員〉今健一・〈総合化学院/大学院
博士課程〉中村陽一/張禎歆/小俣香織/Napan Narischat/邱
春天/〈大学院修士課程〉石川理史/後藤文倫/小林大地/
倉又望/孫頴/平田純・〈工学部/学部学生〉田代雅也/渡邊純平/梅津僚太郎/小船井諒・〈研究推進支援教授〉服部英・〈学術研究員〉有川英一/小野寺渉/府金慶介［2013/05/01～］・〈非常勤研究員〉Chen Chen［～2013/08/27］・〈事務補助員〉阿久津和代・〈技術補助員〉松本慶江子/野地杏奈/瀬戸真弓/Touchy Abeda Sultana［2013/10/01～］・〈派遣職員〉国藤茜

金属酸化物の高次構造化化学を展開している．
メタン，エタン，プロパンなどの低級アルカン選択的部
分酸化は，付加価値の高い化学品に転換できれば，エネル
ギーの有効利用また資源分散という観点から非常に価値が高い．しかしながら，その選択酸化生成物は通常アルカンよりも反応活性が高く，反応選択性制御が難しい．現在，
低級アルカン類の選択酸化を可能とする触媒として斜方晶Mo-V-Te-Nb-O複合酸化物があるが，添加金属のスクリー
ニング，触媒調製法の改良等様々な触媒性能向上のための古典的開発手法では越えられない限界も見え始めている．
複数の機能が同時に必要で，触媒にこれらが集積されている必要があるためである．
我々はこの点に鑑み，複合酸化物型酸化触媒のユニット
合成法による触媒機能集積化を進め，複合金属酸化物触媒のクラスター格子表面の概念を提案し，複数の触媒機能がクラスター集積して初めて高難度なアルカン酸化を選択的に遂行できることを実証し，触媒構成元素の役割も明確にしてきた．
図1に，ユニット合成法により調製したMo3VOx複合酸化

2 nm

2 nm

2 nm

2 nm

■2013年度のうごき
2013年4月，学部4年生(2名)が研究室に配属された．
2013年9月に竹口竜弥准教授が岩手大学教授として転出し
た．

■研究課題
触媒酸化反応は，化学資源から有用な化学品を合成する場
合や，化学資源を効率的にエネルギーに変換する上で極めて重要である．これは，炭素資源を作り出した光合成と全く逆の反応で，人工的に広範に行えるためである．したがって，炭素資源の酸化による高効率利用は必須の課題である．これは酸化の本質であり，発展と広がりは留まる所を知らない．現在では化学物質の酸化的変換は効率や選択性などをかなり高度なレベル効率や選択性にまで高めることが，資源・エネルギーの効率利用の高まりと関連して強く求められている．酸化を制御する上で固体触媒材料は多く使用され，上述の目的で固体触媒酸化反応をより精緻なものとするためには，従来を超えた高度な触媒材料設計と合成方法論が必要である．研究室では酸化物触媒の高次構
造化の合成化学を体系的に進め，高機能触媒の開発を行っている．
1．Mo-V-O触媒に見る機能構造構築
触媒酸化反応はこれまで目覚しく発展し，化学工業にとって欠くことのできない存在となった．今後もさらに重要性は増すと予想されるが，様々な面で難度が高いため，未達成のままの触媒酸化反応が数多く残っている．
このような高難度の選択酸化触媒の開発には分子性触媒，高次構造触媒，機能集積型触媒，空間制御触媒などの幅広い視点からの研究，すなわち原子・ナノレベルでの触媒構造構築と機能構築が重要と考えられている．研究室では，このような観点から酸化触媒の高度化を目指し，複合42

図 1．Mo3VOx 複合酸化物触媒の HAADF-STEM 像(a：斜方晶，b：
三方晶，c：正方晶，d：アモルファス)

物触媒のHAADF-STEM像を示す．図中の明るい点は，元素番号の大きい原子の存在を示している．図より，いずれも[Mo6O21]の五角形ユニットと酸素八面体構造の集積により触媒が構成されていることが分かる．触媒調製条件を工夫することで，各Mo3VOx触媒の結晶において，a-b面方向の元素配列が異なるものの，各触媒の元素組成及びユニット構
造が等しい条件で斜方晶，三方晶，正方晶，アモルファスの作り分けが可能である．
2013年度のトピック： 斜方晶，三方晶，正方晶，アモル
ファスMo3VOxの水熱合成における，結晶構造形成メカニズ
ムを解明した《論文3》．水熱合成時に用いる前駆体の対カチオンにアルキルアンモニウムを用い，斜方晶Mo3VOxが合成できることを報告した《論文6》．これは，Mo-V複合酸化物における構造規定剤の働きを示すものである．合成した種々の結晶性Mo3VOxを用い，結晶構造と触媒反応活性との関連を，エタンの選択酸化反応を通して明らかにし，報告した《論文1》．また，エタンの選択酸化反応に対し，斜方晶Mo3VOx が極めて高い活性を示す理由を，明らかにした《論文5》．アクロレインからアクリル酸への選択酸化反応
に対し，種々の結晶性Mo3VOx触媒のうち，ミクロ孔を有す
る斜方晶および三方晶Mo3VOxが，極めて高い活性を有することを報告した《論文8》．

年報2013・研究室編●

2．W系複合酸化物触媒の合成と触媒活性
上述のユニット合成の展開をタングステン，モリブデンの酸化物クラスターであるポリオキソメタレート（POM）にも展開し，その骨格中に他の遷移金属を組み込んだ新規
結晶性酸化物触媒の合成を行い，固体酸触媒としての活性を確認した．元素の組み合わせをMo-V-Oのみではなく，
W-V-O，W-Nb-O，W-Ta-O，W-Ti-O，W-Zr-Oを検討し，ユニット合成法により4，5，6族の元素を用いた固体酸化物触媒の合成を行った．Mo-V-Oと比較し結晶サイズは小さいものの，いずれもナノサイズの棒状粒子が生成していることが分かる．このうち，Mo-Nb-O，W-Nb-O，W-Ta-O，W-Ti-O
においては，窒素吸着測定によりミクロ孔の存在が示され，上述のMo3VOx触媒のような高次構造の形成が示唆された．実際にテスト反応としてアルキル化反応による活性評価を行ったところ，既存の固体酸触媒と比較して高い活性を有することが示された．
2013年度のトピック：水熱合成法により，W-Nb-O複合酸化物を調製した．調製した触媒は，{Mo6O21}5員環ユニットとミクロ孔を有し，金属オクタヘドラルがc軸方向に積層構造を有していた《論文2》《講演11，12等》．
3．バイオ資源由来のケミカルズ合成
バイオ資源を有効利用して，燃料ではなく化学品の合成することへのニーズは高まっている．石油資源を使わずに，廃木材から繊維を作るような触媒プロセスである．まさに，一時期綿花が石油化学からの繊維で多くが補われた
ように，これからは廃バイオマスを繊維に変換し，人類生活を支えることが必要である．特に，バイオディーゼル製
造の連産品であるグリセロールを転換し，アクロレインやアクリル酸等の化学原料を得る試みが，高い注目を集めている(図2)．しかしながら，副生物の生成や炭素析出による触媒の劣化などが問題となっており，有効な触媒の開発が望まれている．当研究室では，上述した固体酸化物を展開し，グリセロールからアクロレインまたはアクリル酸への転換反応に高い選択性を示す触媒の開発を行っている．
2013年度のトピック： 2の研究で得られたW-Nb-O触媒はブレンステッド酸点を有し，グリセロールの脱水によるア
クロレイン合成に高い活性と触媒安定性を示した．
《論文
3》4．炭素資源の酸化からエネルギーを取り出す新機構触媒
有機物の接触的酸化反応エネルギーを直接電気エネル
ギーに変える酸化触媒機能をもった金属酸化物系電気変換素子材料の開発とエネルギー変換のためのシステム構築を進めている．
電解質中のプロトン，酸素イオン，水酸イオンなどをキャリヤーとする燃料電池型の変換特性と電子をキャリヤーとする熱電変換特性を合わせ，それに触媒システムを接合した新型燃料電池システムの開発研究を進めている．酸
化物熱電変換材料であるNa-Co-O系材料の膜の片方に酸化触媒を複合させ触媒酸化で発生するエネルギーをOH伝導型キャリヤーを通して電気ポテンシャルに直接変換し，電気を得るものである．新しい発電システムとして，また新しい触媒の応用として注目されている．貴金属触媒を必要としない新たな燃料電池形へと発展している．
家庭用などの定置型の固体高分子形燃料電池（PEFC）では，主に天然ガスの改質により水素を製造するが，改質ガス中に含まれるCOが燃料電池の電極触媒に対し触媒毒となり，CO共存下でも作動する全く新しいタイプのPEFCのアノードが望まれている．担持貴金属を金属酸化物超微粒子で修飾した触媒を組み合わせた材料をアノードに用いた
場合，5000 ppm以上の高濃度でも，高い発電性能を示し，CO耐性が現れることを見出した．
2013 年 度 の ト ピ ッ ク ：Na-Co-O に 代 わ り ，Ruddlesden-Popper 型の層状ペロブスカイト複合酸化物
が新たなアニオン(OH)伝導型の固体電解質として作用することを初めて見いだした《論文7》．また，燃料電池の電極材料に関し，PtRu/WO3および，銀触媒の電気化学的活性の評価を行い報告した《論文9，10》．

■学内外の研究者との共同研究（2013年度）
広島大学大学院工学研究科物質化学システム専攻・准教
授 定金正洋「ヘテロポリ酸を基剤とした新規結晶性物質の合成」/産業技術総合研究所・今喜裕「複合酸化物触媒を用いた酸化反応」/東京工業大学・教授 原 亨和 助教
中島清隆「水熱合成法による複合酸化物の調製と固体酸活性」/エネルギー変換マテリアル研究センター・准教授 坂口紀史「複合金属酸化物の構造解析」/Ecole de Lille（フランス/リール）
・教授 Sebastien Paul 「バイオマス転換反応用触媒の開発」■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) T. Konya, T. Katou, T. Murayama, S. Ishikawa, M.
Sadakane, D. Buttrey, W. Ueda, An orthorhombic Mo3VOxcatalyst most active for oxidative dehydrogenation of ethaneamong related complex metal oxides, Catalysis Science &Technology, 2013, 3, 380-387. *(2) K. Omata, S. Izumi, T. Murayama, W. Ueda, Hydrothermal
synthesis of W-Nb complex metal oxides and theirapplication to catalytic dehydration of glycerol to acrolein,
Catalysis Today, (2013) 201, 7-11. *(3) M. Sadakane, K. Endo, K. Kodato, S. Ishikawa, T.
Murayama, W. Ueda, Assembly of a Pentagonal
Polyoxomolybdate Building Block, [Mo6O21]6-, into
Crystalline MoV Oxides, European Journal of Inorganic
Chemistry, 2013, 10-11 1731-1736. *(4) W. Ueda, Establishment of crystalline complex
Mo-V-oxides as selective oxidation catalysts, J. Japan,
Petro. Inst., 2013, 56, 122-132. *(5) S, Ishikawa, X. Yi, T. Murayama, W. Ueda, Heptagonal
channel micropore of orthorhombic Mo3VOx as catalysis
field for the selective oxidation of ethane, Applied Catalysis,
A: General, 474 (2014) 10-17. *(6) S. Ishikawa, T. Murayama, S. Ohmura, M. Sadakane, W.
Ueda, Synthesis of Novel Orthorhombic Mo and V BasedComplex Oxides Coordinating Alkylammonium Cation in

図2. グリセロール転換反応●年報2013・研究室編

43

Its Heptagonal Channel and Their Application as a Catalyst,
Chemistry of Materials, (2013), 25(11), 2211-2219. *(7) T. Takeguchi, T. Yamanaka, H. Takahashi, H. Watanabe, T.
Kuroki, H. Nakanishi, Y. Orikasa, Y. Uchimoto, H. Takano,
N. Ohguri, M. Matsuda, T. Murota, K. Uosaki and W. Ueda,
Layered Perovskite Oxide: A Reversible Air Electrode for
Oxygen Evolution/Reduction in Rechargeable Metal-Air
Batteries, Journal of the American Chemical Society, (2013),
135(30), 11125-11130. *(8) C. Chen, N. Kosuke, T. Murayama, W. Ueda,
Single-Crystalline-Phase Mo3VOx: An Efficient Catalyst for
the Partial Oxidation of Acrolein to Acrylic Acid,
ChemCatChem, (2013), 5(10), 2869-2873. *(9) Q. Wang, G. Wang, K. Sasaki, T. Takeguchi, T. Yamanaka,
M. Sadakane, W. Ueda,Structure and electrochemical
activity of WOx-supported PtRu catalyst using
three-dimensionally ordered macroporous WO3 as the
template, Journal of Power Sources, (2013) 241, 728-735. *(10) J. Ohyama, Y. Okata, N. Watabe, M. Katagiri, A.
Nakamura, H. Arikawa, K. Shimizu, T. Takeguchi, W. Ueda,
A. Satsuma, Oxygen reduction reaction over silver particles
with various morphologies and surface chemical states,
Journal of Power Sources, 2013, 245, 998-1004. *(11) T. Takeguchi, H. Watanabe, T. Murayama, H. Takahashi,
W. Ueda, Quantitative Analysis of Coke Formation during
Steam Reforming of Methane on a Nickel–Hydrotalcite
Catalyst under Practical Operation Conditions, Chemistry
Letter, 42(2), (2013) 124-126. *(12) Ichiro Yamanaka, Ryo Ichihashi, Tatsuya Iwasaki, Naoya
Nishimura, Toru Murayama, Wataru Ueda, Sakae Takenaka,
Electrocatalysis of heat-treated cobalt-porphyrin/carbon forhydrogen peroxide formation, Electrochimica Acta, 108(2013) 321-329. *総説/解説/報告(1) 上田渉・村山徹，固体酸化物触媒の真髄に迫る～複雑結晶構造が生みだす触媒機能～，化学，2013，68（2），70-71.
(2) 結晶性Mo-V-O複合酸化物を用いた低級アルカン選択
酸化反応，村山徹・上田渉，触媒，55（3），2013 ，148-153.
(3) 気相選択酸素酸化反応研究に関する一考案，上田渉・春田正毅，触媒，55（5），318 ，2013.
(4) 複雑結晶構造を持った選択酸化用複合酸化物触媒，上田渉・村山徹・石川理史，化学工業，2013 ，64（10）57-63.
著書(1) Y. Kamiya, M. Sadakane, W. Ueda, Comprehensive
Inorganic Chemistry II (Second Edition), Editors-in-Chief:
Jan Reedijk and Kenneth Poeppelmeier, Volume 7: Surface
Inorganic Chemistry and Heterogeneous Catalysis, Oxford:
Elsevier, 2013, Pages 185-204.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) W. Ueda, " Molecular-Level Understanding of Oxidative
Alkane Activation over Crystalline Complex Metal Oxide
Catalysts", 7th World Congress on Oxidation Catalysis
2013, Washington University. (2013/06/9)[Keynote Lecture](2) W. Ueda, "New porous Mo-based complex metal oxide
crystals as high performance heterogeneous oxidation
catalysts", Advance in Selective Oxidation Catarysis andElectrocatarlysis (IrseeVI Symposium) Irsee . (2013/7/5)(3) W. Ueda, "Direct oxidative transformation of glycerol toacrylic acid over W-based complex metal oxide catalysts",
Inauguration du LIA France-Japon CAT&P4BIO, Lille
University of Science and Technology. (2013/09/30)

44(4) W. Ueda, "New Porous Mo-based Complex Metal Oxides
as Heterogenous Oxidation Catalysts", UK Catalysis Hub
Winter Event , Cosener’s House, Abingdon. (2013/12/11)(5) 上田渉：「金属酸化物触媒の結晶構造と触媒作用」住
友化学（株）有機合成研究所 講演会（2013/05/30）(6) 上田渉：「21世紀の課題に挑戦する触媒研究」 産業
技術会議シンポジウム
タワーホール船堀（2013/10/22）(7) 上田渉: 「資源高度利用触媒化学―シェールガスからバイオマスまで」 第8回 ホームカミングデー 神戸
大学（2013/10/26）(8) 上田渉: 「複合酸化物触媒の高機能化研究」北海道大
学 触媒化学研究センター 第19回 大学院生交流発
表会 特別講義 北海道大学触媒化学研究センター（2013/03/13）(9) 上田渉:「バイオマス変換のための普遍元素触媒の構
築」触媒・電池元素戦略研究拠点 第4回公開シンポジ
ウム 東京大学 本郷キャンパス(2013/03/19)(10) Z. Zhenxin, T. Murayama, S. Izumi, M. Sadakane, W.
Ueda, "A New Octahedral Molecular Sieve Constructed by
Polyoxometalates and Bismuth Linkers with Zeolite-like 3DMidropores", Joint Symposium of PCOSS, Xiamen Univ.
and CRC, Hokkaido Univ., Hokkaido University .
(2013/05/09)(11) T. Murayama, K. Omata, Y. Goto, J. Hirata, N. Kuramata,W. Ueda, "Hydrothermal Synthesis of W Based Complex
metal Oxides-Structural and Solid Acid Property", 7thInternational Symposium on Acid-Base Catalysis , TKP
Garden City Shinagawa. (2013/05/13)(12) K. Omata, K. Matsumoto, T. Murayama, W. Ueda,"Hydrothermal Synthesis of W Based Complex metal
Oxides and Their Application as Catalysts for Glycerol
Transformation", 7th International Symposium on Acid-BaseCatalysis, TKP Garden City Shinagawa. (2013/05/13)(13) S. Ishikawsa, T. Murayama, W. Ueda, "Role of the
micropore of orthorhombic Mo3VOx catalyst for theselective oxidation of ethane", 7th World Congress on
Oxidation Catalysis 2013, Washington University.
(2013/06/9)(14) C. Chen, N. Kosuke, S. Ishikawa, Z. Zhang, T.
murayama, W. Ueda, "Synthesis of Orthorhombic
Mo-W-V-Ox and its Catalytic Application in Selective
Oxidation of Acrolein to Acrylic Acid", 7th World Congress
on Oxidation Catalysis 2013, Washington University.
(2013/06/9)(15) Y. Nakamura, T. Murayama, W. Ueda, "Catalytic
co-formation of alkane and aldehyde from alcohol overreduced vanadium oxide", The 14th Japan-Koria
Sympojium on Catalysis, Aichi. (2013/07/01)(16) D. Kobayashi, T. Murayama, W. Ueda, "Redox treatment
effect on catalytic oxidation activity of Mo3VOx catalyst",
ISHHC-16, Hokkaido University. (2013/08/07)(17) J. Hirata, T. Murayama, W. Ueda, "Hydrothermal
synthesis of W-Ti-O complex oxides and their catalytic
properties", ISHHC-16, Hokkaido University. (2013/08/07)(18) S. Ishikawsa, T. Murayama, W. Ueda, "Role of the
micropore of orthorhombic Mo3VOx catalyst for theselective oxidation of ethane", The 4th CSE Summer School
Post ISHHC-16 CRC International Sympojium. Hotel
Milione. (2013/08/10)(19) Y. Goto, T. Murayama, W. Ueda, "Hydrothermal
symthesis of W-V-Sb-O complex metal oxide and thesepropane ammoxidation properties ", The 4th CSE Summer
School Post ISHHC-16 CRC International Sympojium.
Hotel Milione. (2013/08/10)

年報2013・研究室編●

(20) Z. Zhenxin, T. Murayama, S. Izumi, M. Sadakane, W.
Ueda, "New Octahedral Molecular Sieve Constructed by
Polyoxometalates and Metal Ions with Zeolite-Like 3D
Micropores", The 4th CSE Summer School Post ISHHC-16
CRC International Sympojium. Hotel Milione. (2013/08/10)(21) Z. Zhenxin, T. Murayama, S. Izumi, M. Sadakane, W.
Ueda, "A New Octahedral Molecular Sieve Constructed by
Polyoxometalates and Bismuth Linkers with Zeolite-Like
3D Micropores", The 6th Asia-Pacific Congress on
Catalysis, Taipei International Convention Center.
(2013/10/14)(23) K. Omata, K. Matsumoto, T. Murayama, W. Ueda,"Direct oxidative transformation of glycerol to acrylic acidover W-based complex metal oxide catalysts", FCC 2ndInternational
Symposium,
Hokkaido
University.
(2013/12/09)(24) Y. Nakamura, T. Murayama, W. Ueda, "Co-formation of
ethane and acetaldehyde from ethanol over reduced
vanadium and molybdenum oxide catalysts", FCC 2ndInternational
Symposium,
Hokkaido
University.
(2013/12/09)(25) Z. Zhenxin, T. Murayama, S. Izumi, M. Sadakane, W.
Ueda, " New Octahedral Molecular Sieves Constructed by
Polyoxometalates and Metal Ion Linkers with Zeolite-like
3D frameworks", FCC 2nd International Symposium,
Hokkaido University. (2013/12/09)(26) N. Narischat, T. Takeguchi, T. Mori, I. Ogino, S. R.
Mukai, W. Ueda, "TEM and SEM study of Pt-Ru Particles
Formation Mechanism on Rc1000 Carbons", FCC 2ndInternational
Symposium,
Hokkaido
University.
(2013/12/09)●年報2013・研究室編(27) C. Qiu, T. Murayama, W. Ueda, "Cu modified
Orthorhombic MoVO catlyst for catalytic oxidation ofacrolein to acrylic acid", FCC 2nd International Symposium,
Hokkaido University. (2013/12/09)(28) S. Ishikawsa, T. Murayama, W. Ueda, "Heptagonal
channel micropore of orthorhombic Mo3VOx as catalysis
field for the selective oxidation of ethane", FCC 2ndInternational
Symposium,
Hokkaido
University.
(2013/12/09)(29) Y. Goto, T. Murayama, W. Ueda, "Hydrothermal synthesisof W-V-Sb-O complex oxide and these propane
ammoxidation properties", FCC 2nd International
Symposium, Hokkaido University. (2013/12/09)(30) J. Hirata, T. Murayama, W. Ueda, "Hydrothermal
synthesis of W-based mixed metal oxides and their catalytic
properties", The 3rd International Conference on MEXT
Project of Intergrated Research on Chemical Synthesis,
Kyusyu University. (2014/01/10)(31) D. Kobayashi, T. Murayama, W. Ueda, "Redox treatment
effect on catalytic oxidation activity of Mo3VOx catalyst",
The 3rd International Conference on MEXT Project ofIntergrated Research on Chemical Synthesis, Kyusyu
University. (2014/01/10)45分子触媒化学研究部門/Section of
Molecular Catalysis Chemistry■2013年度の構成員〈教授〉高橋保・〈准教授〉小笠原正道・〈助教〉宋志毅・〈研究推進支援教授〉笠原二郎・〈センター特任教授〉Lu
Long［2013/11/19～2014/02/19］
・〈博士研究員〉謝宣芳/
呉 威 毅 ［ 2013/04/16 ～ ］・〈 非 常 勤 研 究 員 〉 Ventura
Sanches-Hornero Maria［2013/07/24～］
・〈総合化学院/大学
院博士課程〉張四成・〈生命科学院/大学院博士課程〉王延卿/荒江祥永/〈大学院修士課程〉水上雄貴/鈴木茉由加/岡村拓也/滝澤翔太・〈外国人研究員〉胡淏［2013/08/30～2013/11/29］
・〈学部学生〉池端亮介/坂東正佳・〈技術補助員〉深澤洋子のジエン部位とシクロペンタジエニル配位子とがカップリングし，対応するインデン誘導体3が高収率で得られた．
種々の置換基(alkyl, alkenyl, alkynel, aryl, etc.)を持つチタナシクロペンタジエン錯体においても対応するインデン誘導体3が高収率で生成することが分かった．
さらに，これらのCp環に13Cを導入し，対応する13Cレベ
ルか錯体1を生成した．アゾベンゼンとの反応により，13C
レベル化インデン誘導体3が得られた．13C NMR観察の結果より，Cp環から5つの炭素が環状のままでジエン部位とカップリングすることが分かった．これらの結果は，中間体2が存在することを明らかにすることができた．
中間体2の生成において，Cp配位子とジエン部位とのカップリ

ング反応の機構として2種類の可能性を考えることができる．一方はDiels - Alder 型で進行する協奏的経路であり，他方は段階的なカップリング反応を経由する機構である．段階的機構においてはまず，ジエニル基とシクロペンタジエニ
ルとの間でモノカップリング反応が進行していると考えられる．しかしながら，こうしたメタラシクロペンタジエンからのCp環およびジエン部位のモノカップリング反応
はこれまで一切報告されていない．

■2013年度のうごき
2013年4月に博士研究員のDr. Wei-Yi-WUが加入した．
2013年７月に博士研究員としてVentura Sanches-Hornero
Maria（スペイン アルカラ大学）が加入した．2013年10月に学部学生（薬学部）２名が加入した．上海有機化学研究所から訪問のLu Long 先生が2013/11/19から
2014/02/19まで滞在．2013年9月に1名，2014年3月に2名が修士課程を修了した．

■研究課題
1．チタナサイクルにおけるシクロペンタジエニル配位子とジエン部位とのカップリング反応
近年，環境に配慮するなどの観点から提唱されている高効率な化学プロセスの開発は大きな注目を集めている．本研究室では炭素骨格の高効率構築法の開発を目指し，炭素―炭素結合切断反応と炭素―炭素結合生成反応を組みあわせることで，様々な新規の有機合成反応を見出している．ここではチタン錯体を用いた新しい炭素骨格の構築反応を報告する．
シクロペンタジエニル基は遷移金属錯体において，通常は強く金属に結合した安定な配位子とされているが，近年
我々のグループでは，チタン上でCp配位子が驚くべき反応性を示すことを見出している．シクロペンタジエニル基お
よびインデン基を有するチタンニウムとジルコニウム錯体において，種々の試薬を加えることによって，対応する
インデン誘導体及びフルオレン誘導体の合成に成功した．
ビス（シクロペンタジエニル）チタナシクロペンタジエン
錯体1に対し，アゾベンゼンを加えると，チタナサイクル

46

モノカップリング反応が進行していることを確認すべ
く，次のような実験を行った．ビス（シクロペンタジエニル）チタナシクロペンタジエン1に対してカルボン酸を加えることで，ジエニルチタノセン中間体5を調製した．これに対しアゾベンゼンを加え攪拌を行ったところ，Cp配位子とジエン部位とのモノカップリングが進行し，対応する

年報2013・研究室編●

ジエニルシクロペンタジエン6が得られた．酢酸の代わりにNCSを用いると，（クロロブタジエニル）シクロペンタジ
エン7が得られた．これらの結果は，中間体2生成において，段階的カップリングの経路が存在しうることを示唆している．
2．チタナセン錯体におけるシクロペンタジエニル配位子とジエン部位とのカップリング反応および炭素－炭素結合切断反応
チタン錯体１から上述したようにジヒドロインデン誘導体2が生成するが，Cp環由来の5員環の炭素―炭素結合切断反応が進行し，中間体9が生成する．これを13Cラベル実験で5つの炭素が切断されて鎖状に配置していることを確認した．

チタノセンジクロリドに2当量のブチルリチウムを加え，2当量のアセンチレンを反応させると，チタンを含む5員環のシクロペンタジエンが生成する．チタナシクロペン
タジエン錯体と求電子剤であるフェニルイソシアネート
を反応させると，イソシアネートが付加したジヒドロイ

エン部位に3つの置換基を有し，残りの１つの置換基は橋頭位に移動することを見出した．種々検討の結果，本反応系ではチタナシクロペンタジエンのCp環が一旦開裂し，組み変わることにより，前述の反応と異なる生成物を与えたと考えている．
以上のように，チタン錯体による炭素―炭素結合生成及び切断反応を反応条件により制御し，二種類の異なるジヒ
ドロインデニルチタン誘導体の効率的な合成法の開発に成功した《講演1,2,4,8,9》．
3．アセンを出発物質とした二次元アセンの合成法開発
複数のベンゼン環が直線状に縮合した構造を持つ有機化合物は，アセンまたはポリアセンと呼ばれている．このようなπ共役系有機材料は光学材料や電子材料に広く用いられる重要な化合物である．特に，五つのベンゼン環が直線状に縮合したペンタセンは，はじめに有機半導体材料
としてすぐれた性質を示すことが知られている．このために様々な誘導体合成が行われているが，その合成法には未だ制約が大きく新規な方法論の開発が望まれている．
また，ペンタセンは一般的な有機溶媒に対して難溶であり，湿式法による安価な半導体素子作製を行うことができない．その解決法は二つある．一つ目の方法は，置換基を導入してペンタセンの溶解性を向上させる方法である．
我々は置換したペンタセンの革新的な合成方法をを確立してきた．二つ目の方法は，溶解性が高いペンタセン前駆体を作成して，これを用いて薄膜を塗布し，その後，加熱分解させてペンタセンに変換する方法である．このように我々が開発した新規の方法では，ペンタセンの2番目の環での付加体の合成など，これまでにない新しい概念を導入した方法となっている．
興味深いことに，複数のベンゼン環が二次元に縮環し，広いπ共役平面を持つ化合物は，その独特な光電気的特性を見出している．世紀の新素材と言わているグラフェン
は，その代表例である．しかし，この様な平面分子の効率的な合成法は今まで少ない．
我々は，ベンゼン環が直線状に縮環した構造を有する「アセン」を出発として，二次元アセンの選択的／効率的な合成手法の確立を目指した．「二次元」アセンを「直線状」アセンから合成する従来法では，2つの「直線状」アnn = 1, 2, 3...

Ring lateral extension
Linear acenes

Figure 1. X-ray structure of TCNE adduct of 10 (R = Et)

ンデン誘導体を得ることが分かった．本反応では，シクロ
ペンタジエン（Cp）のような一般的に反応性の低い配位子を活性化し，チタナサイクルのジエン部位とのカップリン
グが進行することで四置換ジヒドロインデン錯体を生成している．
同様に，チタナシクロペンタジエン錯体を50°Cで12時間加熱した後，フェニルイソシアネート試薬を加えた場合にも，イソシアネートが付加したジヒドロインデン誘導体を生成した．しかし，前述した反応で得られるジヒドロイ
ンデン誘導体にはジエン部位に4つの置換基が存在するが，本反応条件で得られるジヒドロインデン誘導体にはジ●年報2013・研究室編

Ringverticalextensionmnn. m = 0, 1, 2...
n = 1, Anthenes
m = 0, Periacenes

Ring laterial extension
Two-dimensional acenes(Graphene segments)

センの中心に炭素-炭素結合を形成し，二量化した後，順次両側の炭素-炭素結合を形成していくことによって「二次元」へと拡張していく．しかし，この手法では，偶数個のベンゼン環が縮環した直線状アセンでは立体選択的に合成することができない．そこで，我々は新しい考え方を導入した．アセンの末端で二量化を行った後，順次炭素炭素結合を形成することにより，完璧な立体選択性で種々の二次元アセンを構築するという手法を提案している．

47

...

3

2

1

...

3

2

1

...

3

2

1

...

3

2

1

...

3

2

1

...

3

2

1

...

3

2

1

...

3

2

1
n

いことを確認した．ここで，2-ナフトール基質に関しても検討を試みた．驚くべきことに，2-ナフトールと2－水酸
化アントラセンがMn触媒に対してまったく違った反応性を示した．2-ナフトールに対してMnI2を用いた際には二量化反応は進行しない．しかし，Mn(acac)2及びMn(acac)3を用いた際には二量化反応がスムーズに進行することを見出した．
以上のように，我々は「二次元アセン」の合成において全く新しい概念を提唱し，その概念が合成方法として具体的に有効であることを示した．また，この手法は直線状アセンの縮環数に関わらず種々の直線状アセン類に適用可能であり，将来へのさらなる展開が期待できる．

しかし，アセンの末端の環がもっとも反応性が低く，この位置に炭素-炭素結合生成することが困難である．我々はアセンの末端環にヒドロキシ基を導入し，末端の環を活性化して，炭素―炭素結合生成がし易くした．周知のように，ヒドロキシ基を含むナフタレンの二量化反応は多く報告されている．
はじめに，アントラセンの二量化反応を検討した．空気雰囲気下，2－水酸化アントラセンのクロロホルム溶液に，触媒量（5 ｍol％）のMnI2を加え50 ℃で12時間攪拌した
後，2－水酸化アントラセン二量体が良好な收率で得られた．その結果，初めてこの二量体を作製，単離することに成功した．X線結晶構造解析により二量体の構造を解認し
た．
OH
+

+

OH

Figure 2. X-ray structure of 13OHOH

次に，MnI2の代わりに，Mn(acac)2及びMn(acac)3を用いて二量化反応を行った．しかしながら，二量体は生成しな

サイクリックボルタンメトリーにより，2－水酸化アン
トラセンが酸化還元電位は低いものだとを分かった．弱い
酸化剤MnI2により二量化反応を進行させることができる．
より強い酸化剤Mn(acac)2 及びMn(acac)3 を用いた際に原料2－水酸化アントラセンが消えたのに，生成した二量体が強い酸化剤によってさらに反応して消失した．これに対して，2-ナフトールは酸化還元電位がより高い．弱い酸化剤MnI2に対して二量化反応は進行しないので，より強い酸

48

年報2013・研究室編●

化剤Mn(acac)2 及びMn(acac)3 を用いた際に反応が進行した．ここで，2-ナフトールと2－水酸化アントラセンが違う反応性を示すことを見出した《論文1》．
4．遷移金属錯体を用いた触媒的不斉合成反応の開発
面不斉錯体は不斉反応において非常に有用な化合物である．しかし，それらを光学活性体として得るための手法のほとんどは光学分割などの古典的な手法であり，不斉合成，とりわけ触媒的不斉合成法の開発が求められている．
近年，我々は面不斉メタロセンの触媒的不斉合成法として，1,1’-ジアリルメタロセン類の速度論分割，あるいはプロキラルなホスファフェロセン類の不斉非対称化による手法を見出している．これらはいずれもメタル上下のCp環を不斉モリブデン触媒により，エナンチオ選択的に架橋する不斉閉環メタセシス反応を利用したものである．新たな面不斉錯体の触媒的不斉合成法の開発を目的として，「同一Cp配位子上に」2つのアリリックな置換基を有する錯体を基質とし，ジヒドロインデニル構造を有する面不斉錯体の触媒的不斉合成について検討した．
2種類の異なるアリリックな置換基を導入した C1-対称
1,2-ジアリルメタロセン誘導体のラセミ体に対し，ベンゼ
ン中，室温下，5 mol%の不斉モリブデン-アルキリデン触媒を作用させたところ，閉環メタセシス反応が良好なエナ
ンチオ選択性で進行し，環化生成物2と未反応原料1を効率良く速度論分割できた．また，プロキラルなCs−対称(トリアリルインデニル)ルテニウム錯体3に対する不斉閉環メ
タセシス反応においては，非対称化によりジヒドロフルオ
レニル構造を有する錯体が高いエナンチオ選択性で得られた．

2013年度のトピック：面不斉フェロセン誘導体を，均一系触媒不斉メタセシス反応により触媒的に不斉合成する手法の開発に成功した《論文3,4/講演10,14》．

■学内外の研究者との共同研究（2013年度）（独）理化学研究所化学分析チーム・専任研究員 鈴木教之「遷移金属を含む新規π共役系分子の創製」/石油大学
化工学院（中国/北京）・教授 申宝剣「有機金属触媒化学」/清華大学化学系（中国/北京）・教授 席嬋娟「炭素-炭素結合生成反応」/東京農工大学大学院工学研究院応用化学部門・教授 田中健「螺旋不斉ジホスフィン配位子を用いたヘリセンの触媒的不斉合成」/神戸大学大学院工学研究科・教授 森敦紀「遷移金属触媒不斉閉環メタセシス反応●年報2013・研究室編による大環状軸不斉ヘテロビアリールのエナンチオ選択的合成法の開発」/九州大学大学院理学研究院・教授 桑野良一「ホスフォールの触媒的不斉水素化」/上智大学理工学部物質生命理工学院・准教授 鈴木教之「温度応答性ミセルに固定化した不斉有機触媒の開発と不斉合成反応への応用」/大阪府立大学大学院理学系研究科・准教授 神川憲「不斉閉環メタセシスによる非環式キラルホスフィン化
合物の触媒的エナンチオ選択的合成法の開発」■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（1）Zhang, S.; Wang, Y.; Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi, T.,"MnI2-catalyzed Dimerization of 2-Hydroxyanthracene",
Chem. Lett., 42, 697-699 (2013).*（2）Ogasawara, M.; Kotani, S.; Nakajima, H.; Furusho, H.;
Miyasaka, M.; Shimoda, Y.; Wu, W.-Y.; Sugiura, M.;
Takahashi, T.; Nakajima, M., "Atropisomeric Chiral Dienes in
Asymmetric
Catalysis:
C2-Symmetric(Z,Z)-2,3-Bis[1-(diphenylphosphinyl)ethylidene]tetralinasHighly Active Lewis-Base Organocatalyst", Angew. Chem.
Int. Ed., 52, 13798-138025 (2013).*（3）Ogasawara, M.; Arae, S.; Watanabe, S.; Nakajima, K.;
Takahashi, T., "Kinetic Resolution of Planar-Chiral
1,2-Disubstituted Ferrocenes by Molybdenum-Catalyzed
Asymmetric Intraannular Ring-Closing Metathesis", Chem.
Eur. J., 19, 4151-4154 (2013).*（4）Ogasawara, M.; Arae, S.; Watanabe, S.; Subbarayan, V.;
Sato, H.; Takahashi, T., "Synthesis and Characterization of
Benzo[b]phosphaferrocene Derivatives", Organometallics,
32, 4997-5000 (2013).*（ 5 ） Ogasawara, M.; Wu, W.-Y.; Arae, S.; Nakajima, K.;
Takahashi, T., "Inter- versus Intraannular Ring-Closing
Metathesis on Polyallylferrocenes: Five-Fold RCM within aSingle Molecule", Organometallics, 32, 6593-6598 (2013).*（6）Kotani, S.; Ito, M.; Nozaki, H.; Sugiura, M.; Ogasawara, M.;
Nakajima, M., "Enantioselective Morita-Baylis-Hillman
Reaction Catalyzed by a Chiral Phosphine Oxide",
Tetrahedron Lett., 54, 6430-6433 (2013).*（7）Suzuki, N.; Inoue, T.; Asada, T.; Akebi, R. Kobayashi, G.;
Rikukawa, M.; Masuyama, Y.; Ogasawara, M.; Takahashi, T.;
Thang, S., "Asymmetric Aldol Reaction on Water using an
Organocatalyst Tethered on a Thermoresponsive Block
Copolymer", Chem. Lett., 42, 1493-1495 (2013).*
招待/基調/依頼講演・国際会議（1）Takahashi, T.: “Cyclization and Coupling of Diynes on
Titanocene with Carbon-Carbon Bond Cleavage”, National
Chiayi University, Taiwan (2013/06/05)（2）Takahashi, T.: “Carbon-Carbon Bond Cleavage on Titanium
Complexes”, National Tsing Hua University, Taiwan(2013/06/06)（3）Takahashi, T.: “Selective Formation of Linear Triene or
Tetraene Derivatives”, National Taiwan University, Taiwan(2013/06/07)（4）Takahashi, T.: “Transformation of Molecules by CarbonCarbon Bond Cleavage on Titanium”, The 15th Asian
Chemical Congress, Resorts World Sentosa, Singapore(2013/08/22)（ 5 ） Takahashi, T.: “Second Ring Adduct of Pentacene”,
Shanghai Institute of Organic Chemistry, China (2013/09/16)（ 6 ） Takahashi, T.: “ 日 本 と 中 国 の 化 学 研 究 現 場 よ り ”,
Shanghai Japanese Commerce & Industry Club, Okura
Garden Hotel Shanghai, China (2013/09/17)

49

（7）Takahashi, T.: “Cross-Coupling Reaction”, Seifunankai
Gakuen, Osaka, Japan（清風南海学園創立50周年記念講演会）(2013/11/22)（8）Takahashi, T.: “Cyclization and Coupling of Diynes on
Titanocene with Carbon-Carbon Bond Cleavage”,
November 28, 2013, Shanghai Institute of Organic
Chemistry, China (2013/11/28)（ 9 ） Takahashi, T.: “Carbon-Carbon Bond Cleavage on
Titanium Complexes”, December 5, 2013, International
Symposium on Frontiers of Organometallic Chemistry,
Peking University, China (2013/12/05)（10）Ogasawara, M.: "Catalytic Enantioselective Synthesis of
Planar-Chiral Transition-Metal Complexes", The 245th
ACS
National
Meeting,New
Orleans,USA(2013/04/07-11)（11）Ogasawara, M.: "Catalytic Enantioselective Synthesis of
Planar-Chiral (η6-Arene)chromium Complexes", The 4th
UK/Japan Conference in Catalytic Asymmetric Synthesis,
Sendai, Japan (2013/04/18-21)50（12）Ogasawara, M.: "Palladium-Catalyzed Asymmetric Synthesis of Axially Chiral Allenes and Application to Synthesis
of Allenic Natural Products", The 48th Advances in Organic,
Bioorganic and Pharmaceutical Chemistry (Liblice 2013),
Špindlerův Mlýn, Czech Republic (2013/11/01-03)（13）小笠原正道: "新規不斉有機分子触媒ライブラリーの構築"，日本プロセス化学会2013ウインターシンポジウ
ム，仙台市 (2013/11/28-29)（14）Ogasawara, M.: "Atropisomeric Chiral Dienes in Asymmetric Catalysis: Design, Synthesis, and Application of(Z,Z)-1,2-Bis[1-(diphenylphosphino)C2-Symmetric
ethylidene]cycloalkane
Derivatives",
International
Symposium on Catalysis and Fine Chemicals 2013 (C&FC
2013), Beijing, China (2013/12/01-05)（15）Ogasawara, M.: "Catalytic Enantioselective Synthesis of
Planar-Chiral (η6-Arene)chromium Complexes", The 247th
ACS National Meeting, Dallas, USA (2014/03/16-20).

年報2013・研究室編●

物質変換化学研究部門/Section of Catalytic
Transformation■2013年度の構成員〈教授〉福岡淳・〈客員教授〉佃達哉［～2013/09/30］
・〈准教授〉原賢二・〈助教〉小林広和・〈センター特任教授〉
Sanchez Cortes Santiago［2013/07/01～2013/08/31］
・〈セン
ター特任助教〉馮博［～2014/01/31］
・〈学術研究員〉瀬川
真由美・〈非常勤研究員〉Yu Gilbert Uy［2013/05/01～
2014/03/15］・〈博士研究員〉馮博［～2013/11/15］/趙曼倩 ［ 2013/04/16 ～ ］ /Pushkar Sudhakar Shejwalkar［2013/09/24～］・〈総合化学院/大学院博士課程〉江川霞/Sharif Md Jafar/藪下瑞帆/〈大学院修士課程〉廣崎圭彦/
石戸信広/岩田知佳/難波光太郎/海木寛之/川端宙心/黒木杏一・〈理学部/学部学生〉鉄地河原浩太・〈研究員〉数坂昭夫・〈技術補佐員〉岡田史枝［～2013/06/30］・〈事務補助員〉中屋洋子・〈特定専門職員〉貞許礼子［～2014/01/31］

前述したように，本反応では8気圧の水素が発生し，定常状態となった．これは2-プロパノールの脱水素反応が平衡に達していることを示している．この結果から，Ru/AC
触媒を用いれば8気圧の水素圧下でも糖アルコールを合成できるのではないかと考えた．実際に，2-プロパノール無し，水素8気圧の条件下，Ru/AC触媒を用いたところ，糖ア
ルコールが収率38%で得られた．一方，Ru/Al2O3触媒は，ほぼ不活性（糖アルコール収率3%）であった．
Ru/AC触媒が低水素圧でも活性を示す理由を明らかにするためキャラクタリゼーションを行い，Ru/Al2O3と比較した．XRD，XPS，XAFS，TEM測定の結果から，AC上のRu種は

図1

2-プロパノールを用いたセルロースからの糖アルコール合成■2013年度のうごき
2013年4月に博士研究員1名, 大学院生（総合化学院）2
名および学部学生（理学部）１名が加わった．2013年5月
および9月に博士研究員それぞれ1名が加わった．センター
客員研究員（国外）としてSanchez Cortes Santiago博士（スペイン国立研究所CSIC Senior Research Scientist）が2013年7月から2ヵ月滞在した．2013年9月に大学院生2名が博士号を取得して博士課程を修了し，2014年3月に大学院生4名が修士課程を修了した．

■研究課題
1．効率的なセルロース水素化分解触媒系の開発
我々は，固体触媒のみを用いてセルロースを水素化分解
し，糖アルコールを合成することに成功している．しかし，50気圧の水素を必要とし，特に20気圧以下では糖アルコー
ル収率が大きく低下してしまう問題があった．そこで，水素ガスの替わりに2-プロパノールを用いた移動水素化反応を利用すれば，低圧下で固体触媒により糖アルコールを合成できるのではないかと考えた(図1)．
本反応には，単純な含浸担持・水素還元により調製した
Ru/AC (AC: 活性炭)が高い触媒活性を示し，糖アルコールが収率45%で生成した．この時，2-プロパノールの脱水素が併発し，反応系中に8気圧の水素が蓄積した．一方，50気圧の水素加圧条件で活性なRu/Al2O3 触媒は本反応には不活性であり，糖アルコールは全く生成しなかった．

●年報2013・研究室編

図2

Ru/ACのTEM像

RuO22H2Oから成る1.4 nmの微粒子であることが分かった(図2)．調製直後は金属であるものの，高分散であるため空気に曝露すると室温でも容易に酸化されてしまう．一方，Al2O3 上のRu種は9 nmの金属粒子であった． In-situ
QXAFS分析により，RuO22H2Oは反応開始直後に金属まで還元されることが分かったので，両触媒の活性の差異は，主に粒子径の違いによるものと考えられる．なお，XAFSによるRu種の解析は国際基督教大学の田旺帝上級准教授との共同研究である．
これまで用いてきたRu触媒は高活性である一方，生成物である糖アルコールの水素化分解を促進し，ボールミルしたセルロースを基質に用いても糖アルコール収率は40%以下に留まる．反応の律速段階はセルロースの加水分解であるため，本反応を加速できれば反応時間を短くでき，従ってソルビトールの分解を低減できる．そこで，Ru/Cとセル
ロースを事前に混合ミルすることにより固体触媒-固体セルロースの接触を作り出し，Ru触媒によるセルロースの加
水分解を加速させた．その結果，糖アルコール収率68%を達成できた．
2013年度のトピック： Ru触媒自体の選択性を高めるた
め，各種合金触媒を検討した．その結果，Ru-Ir合金触媒
がRu触媒に比べて高い選択性を示すことが明らかになり，

51

結晶性セルロースからソルビトールを高収率で合成できることが分かった．すなわち，Ru/C触媒により結晶性セル
ロースを加水分解水素化するとソルビトール収率は30%未満であるが，RuIr/C触媒を用いると収率が59%に向上する．
さらに，RuまたはRu合金触媒系では担体の硫黄含量が重要であり，約1 wt%の硫黄を含有する炭素を用いた場合に上述したような高い選択性が発現することを解明した．これ
らの成果について学会発表を行った．
2．炭素触媒によるセルロースの加水分解
我々は，メソポーラス炭素CMK-3にRuを担持した触媒がセルロースの加水分解反応を促進することを明らかにしている．本研究の過程でCMK-3自身にも加水分解活性があることが分かった．炭素が加水分解触媒として機能することは化学的にも実用面からも極めて興味深く，炭素の触媒機能を詳細に検討した．まず，各種炭素を触媒に用いてセルロースの加水分解反応を実施した．その結果，アルカリ賦活炭K26が最も高いグルコース収率36%を与えた(図3)．
K26が固体触媒として機能していること，不純物として硫黄(スルホン酸)を含まないことを別途確認している．また，K26は触媒活性の低下なく4回再使用できた．他のアルカリ賦活炭K20，MSP20も良好な活性を示し，カーボンブラ
ックXC72，BP2000はほぼ不活性であった．炭素の種類に

図3

図4

単純な活性炭との混合粉砕によるセルロースからグルコー
スへの高収率変換

2013年度のトピック： アルカリ賦活に替わる簡便な弱酸点導入法として空気酸化による手法を開発した(図5)．ア
ルカリ賦活では炭素の活性化に多量の水酸化カリウムが必要となり，後処理と合わせて高コストになる問題がある(キログラム10,000円以上)．そこで，より安価かつ簡便に炭素を高活性化できる方法を検討した．その結果，市販の水蒸気賦活炭(キログラム300円)を425 Cで空気酸化すると，アルカリ賦活炭に匹敵する高活性触媒になることを見出した．空気酸化炭とセルロースを混合粉砕して145 Cの低温で16時間加水分解すると，塩酸を用いずともグルコースが収率69%で合成できた．

炭素触媒のスクリーニング

よって触媒活性が著しく異なることが明らかになった．
炭素の種類による活性の違いについて，表面官能基，比表面積，粒子径などの観点から検討した．その結果，弱酸性の含酸素官能基，つまり，カルボキシル基，ラクトン基，
フェノール性水酸基の含量と活性とが相関した．さらに含酸素官能基の効果について調べるため，K26をヘリウム気
流中熱処理した．官能基の安定性の違いにより，それらを部分的に除去して触媒活性を調べられるためである．その結果，含酸素官能基量の減少とともに加水分解活性が低下
し，このことからも含酸素官能基が活性点であることが示唆された．また，興味深いことに触媒活性はフェノール性
水酸基の量に強く依存した．東工大の原らはオリゴ糖の吸着実験からフェノール性水酸基とセルロースが水素結合を形成することを提案している．このことを合わせて考察すると，炭素触媒上のフェノール性水酸基がセルロース鎖と水素結合を形成することにより，近傍のカルボン酸によるグリコシド結合への攻撃を可能にしているのではないかと考えられる．
我々は，グルコース収率をさらに高める方法を検討した．セルロースの加水分解速度が遅い最大の理由は固体触媒と固体のセルロースの接触が限られていることであると推定される．そこで，セルロースとK26を一緒にボール
ミルすることにより，接触を改善させた．その結果，従来より50℃も低い180℃で加水分解が進行し，グルコースが収率20%，オリゴ糖が収率70%で得られた．反応をさらに追52い込むため，工業的に許容される0.012%の塩酸を溶媒に用いた．その結果，グルコース収率88%を達成できた(図4)．
本触媒系は実バイオマスにも適用可能であり，バガスパル
プを二段階のカスケード反応で分解すると，ヘミセルロー
スからキシロースを，セルロースからグルコースをそれぞれ別々に高収率で得ることができる．

図5

炭素の空気酸化による弱酸点導入とセルロース加水分解反応への応用

3．リグニン由来フェノール類の水素化脱酸素反応
リグニンは，フェニルプロパンを基本単位として酸素で架橋した複雑な天然高分子であり（図6），その低分子化による化学品原料としての利用が期待されている．リグニン
は酸素官能基を多く含んでいるため，化成品や燃料として利用するためには酸素原子を選択的に除去する必要があ
る ． フ ェ ノ ー ル 類 の 水 素 化 脱 酸 素 反 応（Hydrodeoxygenation, HDO）は，リグニンのC−O結合を切断して基礎的な化学品原料である炭化水素を合成するモデルとして重要である．これまで，安価でクリーンな水を溶媒に利用した触媒系が報告されてきたが，遷移金属触媒の他に酸触媒の添加が必要であり，触媒の再利用にも問題があった．そこで我々は，酸触媒非存在下でフェノール類

年報2013・研究室編●

図6

リグニンの代表的な構造のHDOを検討した．その結果，Pt/AC触媒により4-プロピル
フェノールを280 ℃で脱酸素すると，プロピルシクロヘキ
サンが収率>99%で生成することを見出した．Pt/AC触媒は繰り返し使用できる．
反応の経時変化を調べたところ，反応中間体は4-プロピ
ルシクロヘキサノールであることが示唆された．そこで，
次に4-プロピルシクロヘキサノールのHDO機構を検討した．水を溶媒として触媒を加えずに反応を行うと，4-プロ
ピルシクロヘキサノールの脱水生成物である4−プロピル
シクロヘキセンが収率11%で得られた．この結果は，高温高圧水から生じるプロトンが酸触媒として作用していることを示唆している．実際，この脱水反応は塩基を加える
ことで完全に抑制された．なお，既報の触媒系では本過程を加速するために酸触媒を必要としている．一方，我々のPt/AC触媒を用いた場合には，塩基の有無にかかわらずプ
ロピルシクロヘキサンを良好な収率で与えた．さらに，
Pt/ACのNH3-TPDを測定したところ，アンモニアの脱離ピー
クは観測されなかった．これらの結果は，本反応の主経路が酸触媒反応ではなく，直接C−O水素化分解であることを示している．
Pt/AC触媒による4-プロピルフェノールからプロピルシ
クロヘキサンへのHDOの主な反応経路を図7のように推定
する．
（i）4-プロピルフェノールの芳香環の水素化により4-プロピルシクロヘキサノールが生成し，（ii）4-プロピ
ルシクロヘキサノールの直接C−O水素化分解によりプロピ
ルシクロヘキサンを与える．このため，本触媒系では酸触媒の添加が必要ないと考えられる．

図7

4-プロピルフェノールの推定HDO経路

ナフテンよりも付加価値の高い芳香族炭化水素の合成を試みた結果，白金の担体として炭素の代わりにジルコニ
アを用いて水素圧を最適化することにより，プロピルベン
ゼンが主生成物となることを見出した．さらに，第二金属成分としてレニウムを添加すると選択率が増加し，プロピ
ルベンゼンを収率73%で合成することに成功した．
2013年度のトピック： 白金の替わりにニッケルを用いてもプロピルベンゼンが合成できることを見出した．ニッケ
ル触媒でも白金と同様にレニウムの添加が有効であり，プ
ロピルベンゼンが収率54%で得られた．また白金レニウム
触媒は一回の使用で完全に失活したが，ニッケルレニウム
触媒は初期活性の半分程度の活性を複数回に亘って維持できる．これらの成果について論文発表を行った《論文7,9》．

●年報2013・研究室編

4. メソポーラスシリカ担持Ptナノ粒子を利用した低温におけるエチレンの酸化的除去
我々の身の回りにある果物や野菜など様々な植物から放出されるエチレンは，微量ではありながらも果物，野菜，
花の腐敗を進める作用をもつため，効率的な除去方法の開発が求められてきた．特に，果物，野菜，花の鮮度を保って保管や輸送を行う社会的な要請は大きく，室温や0℃な
どの低温下においてエチレンを除去できる技術の開発は重要である．
これまでにエチレンを除去する方法として，多孔質材料への吸着除去あるいは金属酸化剤による分解除去などが利用されてきた．また，オゾンガスの発生による分解や光触媒を利用する手法も開発された．担持金属触媒としては，メソポーラス酸化コバルト上に担持した金ナノ粒子やアルミナに担持した白金粒子などが開発された．我々は，
メソポーラスシリカ上に担持した数nmの白金微粒子が低温におけるエチレンの酸化除去において優れた能力を有することを見出した（図8）．本触媒は50ppmの低濃度エチ
レンを0℃においても完全に除去することが可能である．

図8 メソポーラスシリカ担持白金ナノ粒子によるエチレンの低温酸化除去2013年度のトピック： MCM-41上に担持した金属担持量5wt%の各種金属ナノ粒子を用いてエチレン(0.32%)の除去
特性を調べたところ，白金ナノ粒子のみが室温におけるエチレンの完全除去を達成した．次に，種々の触媒担体上に担持した5wt%白金ナノ粒子のエチレンの除去特性を同様に比較したところ，MCM-41上に担持した白金ナノ粒子のみが室温においてエチレンを完全に除去し，他の担体上に担持した白金ナノ粒子はより高温を必要とした．担持量1wt%のPt/MCM-41を50ppmのエチレンの除去に適用したところ，
さらに低温の0℃においてもエチレンの完全除去を達成した（図8）．約90分後に触媒活性は低下し始めるものの，ヘリウム流通下200℃で加熱することにより，元の触媒性能を回復できることを確認した．赤外分光法を用いた検討か
らは一酸化炭素が反応中間体であることが示唆された．これらの成果について論文発表と学会発表を行った《論文1，
講演9》．

■学内外の研究者との共同研究（2013年度）
米国カリフォルニア大学バークレー校・准教授 Alexander
Katz「ゼオライト鋳型炭素へのセルロースオリゴマーの吸着」■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Jiang, C.; Hara, K.; and Fukuoka, A., “Low-Temperature
Oxidation of Ethylene over Platinum Nanoparticles
Supported on Mesoporous Silica”, Angew. Chem. Int. Ed., 52,62656268 (2013)*

53

(2) Komanoya, T.; Kobayashi, H.; Hara, K.; Chun, W.-J.;
Fukuoka, A., “Simultaneous Formation of Sorbitol andGluconic Acid from Cellobiose Using Carbon-supported
Ruthenium Catalysts”, J. Energy Chem., 22, 290295(2013)*(3) Iwai, T.; Harada, T.; Hara, K.; Sawamura, M., “Threefold
Cross-Linked Polystyrene-Triphenylphosphane Hybrids:
Mono-P-Ligating Behavior and Catalytic Applications for
Aryl Chloride Cross-Coupling and C(sp3)H Borylation”,
Angew. Chem. Int. Ed., 52, 1232212326 (2013)*(4) Waki, M.; Maegawa, Y.; Hara, K.; Goto, Y.; Shirai, S.;
Yamada, Y.; Mizoshita, N.; Tani, T.; Chun, W.-J.;
Muratsugu, S.; Tada, M.; Fukuoka, A.; Inagaki. S., “A Solid
Chelating Ligand: Periodic Mesoporous Organosilica
Containing 2,2’-Bipyridine within the Pore Walls”, J. Am.
Chem. Soc., 136, 40034011 (2014)*(5) Kobayashi, H.; Hosaka, Y.; Hara, K.; Feng, B.; Hirosaki,Y.; Fukuoka, A., “Control of Selectivity, Activity andDurability of Simple Supported Nickel Catalysts for
Hydrolytic Hydrogenation of Cellulose”, Green Chem., 16,637644 (2014)*(6) Baraldi, G.; Lopez-Tobar, E.; Hara, K.; Sanchez-Cortes, S.;
Gonzalo. J., “Probing Plasmonic Effects on the Raman
Activity of Ag Nanoparticle-Based Nanostructures throughTerphenyl Diisocyanide Adsorption”, J. Phys. Chem. C, 118,
4680–4686 (2014)*(7) Feng, B.; Kobayashi, H.; Ohta, H.; Fukuoka, A.,“Aqueous-phase Hydrodeoxygenation of 4-Propylphenol as a
Lignin Model to n-Propylbenzene over Re-Ni/ZrO2
Catalysts”, J. Mol. Catal. A: Chem., 388389, 4146 (2014)*(8) Kobayashi, H.; Yamakoshi, Y.; Hosaka, Y.; Yabushita, M.;
Fukuoka, A., “Production of Sugar Alcohols from Real
Biomass by Supported Platinum Catalyst”, Catal. Today, 226,204209 (2014)*(9) Ohta, H.; Feng, B.; Kobayashi, H.; Hara, K.; Fukuoka, A.,“Selective
HydrodeoxygenationofLignin-Related
4-Propylphenol into n-Propylbenzene in Water by
Pt-Re/ZrO2 Catalysts”, Catal. Today, 234, 139144 (2014)*(10) Komanoya, T.; Kobayashi, H.; Hara, K.; Chun, W.-J.;
Fukuoka, A., “Kinetic Study of Catalytic Conversion of
Cellulose to Sugar Alcohols under Low-Pressure Hydrogen”,
ChemCatChem, 6, 230236 (2014)*(11) Jagtap, S.; Kaji, Y.; Fukuoka, A.; Hara, K., “High Density
Monolayer of Diisocyanide on Gold Surface as a Platform ofSupported Rh-catalyst for Selective 1,4-Hydrogenation of
α,β-Unsaturated Carbonyl Compounds”, Chem. Commun.,
50, 50465048 (2014)*(12) Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Tanksale, A.; Fukuoka, A.;
Beltramini, J., “Transfer Hydrogenation of Cellulose-based
Oligomers over Carbon-supported Ruthenium Catalyst in a
Fixed-bed Reactor”, ChemCatChem, 6, 13491356 (2014)*(13) Yabushita, M.; Kobayashi, H.; Hasegawa, J.; Hara, K.;
Fukuoka, A., “Entropically Favored Adsorption of Cellulosic
Molecules onto Carbon Materials through Hydrophobic
Functionalities”, ChemSusChem, 7, 14431450 (2014)*(14) Yabushita, M.; Kobayashi, H.; Hara, K.; Fukuoka, A.,“Quantitative Evaluation of Ball-milling Effects on the
Hydrolysis of Cellulose Catalysed by Activated Carbon”,
Catal. Sci. Technol., 4, 23122317 (2014)*(15) 菅野周一，川嵜透，松原宏文，原賢二，福岡淳，金
属酸化物によるデカメチルシクロペンタシロキサンの除去，化学工学論文集, 40, 104111 (2014)*(16) Yamanaka, S.; Oiso, T.; Kurahashi, Y.; Abe, H.; Hara, K.;
Fujimoto, T.; Kuga, Y., “Scalable and Template-free
Production of Mesoporous Calcium Carbonate and its
Potential to Formaldehyde Adsorbent”, J. Nanopart. Res., 16,542266 (2014)*
総説・解説(1) Kobayashi, H.; Fukuoka, A., “Synthesis and Utilisation of
Sugar Compounds Derived from Lignocellulosic Biomass”,
Green Chem., 15, 17401763 (2013)(2) 小林広和，ソルビトールからの有用化学品の合成，触媒, 55, 51 (2013)(3) 福岡淳，小林広和，藪下瑞帆，活性炭を用いた非可食
バイオマスの高効率糖化, クリーンエネルギー, 22,4548 (2013)(4) 山越幸康，北口敏弘，上出光志，小林広和，福岡淳，
担持金属触媒を用いた草本系バイオマスからの糖アル
コールの製造,北海道立総合研究機構工業試験場報告,
312, 2529 (2013)(5) Yabushita, M.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A., “Catalytic
Transformation of Cellulose into Platform Chemicals”, Appl.
Catal. B: Environ., 145, 19 (2014)
著書(1) Kobayashi H.; Fukuoka, A., “Current Catalytic Processes
for Biomass Conversion” in New and Future Developments
in Catalysis, Elsevier, Amsterdam, 2952 (2013)(2) 福岡淳，『触媒・吸着技術－概論』，日本化学会編「第７版化学便覧応用化学編Ⅰ」（分担執筆）丸善，東京，
357358 (2014)(3) 福岡淳，『バイオマス利用技術－バイオマスの化学的糖化技術－化学触媒糖化技術』，日本化学会編「第７版
化学便覧応用化学編Ⅱ」（分担執筆）丸善，東京，
16261627 (2014)(4) 原賢二，『金属錯体単分子層の高密度化・構築と新規
触媒反応場としての応用』，「触媒の設計・反応制御事例集」（分担執筆）技術情報協会，東京，72–79 (2013)
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Kobayashi, H.; Fukuoka, A.: “Catalysis of ActivatedCarbons for Hydrolysis of Cellulose” Energy Biosciences
Institute Seminar, University of California, Berkeley, USA(2013/05/08) [Invited Lecture](2) Fukuoka, A.: “Depolymerization of Cellulose catalyzed by
Activated
Carbons”
Post-symposiumofABC-7,
International Workshop on Green and Sustainable
Chemistry, Tokyo (2013/05/16) [Invited Lecture](3) Fukuoka, A.: “Conversion of Cellulosic Biomass into
Chemicals by Heterogeneous Catalysts” 23rd North
American Catalysis Society Meeting, Louisville, USA(2013/06/03) [Keynote Lecture](4) 福岡淳：「高度設計触媒によるバイオマス変換」，第44回触媒サマーセミナー, 箱根町 (2013/08/01) [招待講演](5) Fukuoka, A.: “Conversion of Cellulose into Chemicals by
Heterogeneous Catalysis” The 15th Asian Chemical
Congress, Singapore (2013/08/20) [Invited Lecture](6) 小林広和，福岡淳：「固体触媒による難分解性糖高分子からの基幹化学品合成」，2013年度 北海道高分子若手研究会 , 札幌市 (2013/08/31) [招待講演](7) Fukuoka, A.: “Depolymerization of Cellulose by ActivatedCarbon” 2nd International Congress on Catalysis for
Biorefineries, Dalian, China (2013/09/24) [Plenary Lecture](8) Fukuoka, A.: “Biomass Conversion into Platform
Chemicals by Heterogeneous Catalysts” The 6th
Asia-Pacific Congress on Catalysis (APCAT-6), Taipei,
Taiwan (2013/10/13) [Plenary Lecture](9) Fukuoka, A.: “Unique Oxidation of Ethylene by
Platinum/Mesoporous Silica Catalysts” Seminar, National

年報2013・研究室編●

Taiwan University, Taipei, Taiwan (2013/10/17) [Invited
Lecture](10) 福岡淳：「炭素系触媒によるセルロース分解」，（社）
新化学技術推進協会エネルギー・資源技術部会バイオマス分科会講演会，札幌市 (2013/11/18) [招待講演](11) Fukuoka, A.: “Biomass Conversion into Platform
Chemicals by Heterogeneous Catalysts” Seminar, Praj
Industries Limited, Pune, India (2013/11/26) [Invited
Lecture](12) Fukuoka, A.: “Depolymerization of Cellulosic Biomassby Activated Carbons” International Conference on
Advances in Biotechnology & Bioinformatics & X
ConventionofThe
BiotechResearch
Society(ICAAB-2013), Pune, India (2013/11/27) [Invited Lecture](13) Fukuoka, A.: “Depolymerization of Cellulosic Biomass
by Heterogeneous Catalysts” Seminar, Institute of Chemical
Technology, Mumbai, India (2013/11/30) [Invited Lecture](14) Kobayashi, H.; Fukuoka, A.: “Synthesis of Sugar
Compounds from Cellulose over Heterogeneous Catalysts”
The 3rd International Conference on MEXT Project ofIntegrated Research on Chemical Synthesis, Fukuoka(2014/01/11) [Invited Lecture](15) 福岡淳：「不均一系触媒によるバイオマス変換」，第23 回 グ リ ー ン ケ ミ ス ト リ ー フ ォ ー ラ ム ， 名 古 屋 市(2014/03/28) [招待講演](16) 原賢二：「規整表面上での金属錯体の高密度固定化による新規触媒の開発」，触媒学会千葉地区講演会「高付加価値生成物合成に向けた新規触媒の開発」，千葉市(2013/06/14) [招待講演](17) Hara, K.: “Densely Packed Monolayer ofMetal-Diisocyanide on Gold Surface; Preparation andApplication in Catalysis” Collaborative Conference on 3D &Materials Research 2013, Jeju, Korea (2013/06/26) [Invited
Lecture]●年報2013・研究室編(18) Hara, K.: “Densely Packed Monolayer of Metal Complex
on Gold Surface: Application in Selective Catalysis” MANA
Seminar, Tsukuba (2013/09/02) [Invited Lecture](19) Hara, K.: “High-Density Monolayer of Metal Diisocyaide
on Au Surfaces as a Promising Platform for Novel
Catalysts” The 3rd International Symposium on Molecular
Activation, Steamboat, USA (2013/07/27) [Oral](20) Hara, K.: “Densely-Packed Monolayer of Rh-Diisocyaide
on Gold Surface as Platform for Highly Active and Selective
Catalysis” 17th IUPAC International Symposia on
Organometallic Chemistry Directed Towards Organic
Synthesis (OMCOS17), Fort Collins, USA (2013/07/29)[Poster](21) Kobayashi, H.; Komanoya, T.; Hara, K.; Fukuoka, A.:“Intermolecular Hydrogen Transfer for the Conversion of
Cellobiose to Sorbitol and Gluconic Acid by Supported Ru
Catalyst” 23rd North American Catalysis Society Meeting,Louisville, USA (2013/06/03) [Oral](22) Yabushita, M.; Kobayashi, H.; Hara, K.; Fukuoka, A.:“Hydrolysis of Cellulose Catalyzed by Alkali-ActivatedCarbons” XIth European Congress on Catalysis, Lyon,
France (2013/09/04) [Oral](23) Kobayashi, H.; Yabushita, M.; Ito, S.; Fukuoka, A.:“Selective synthesis of sorbitan from sorbitol over sulfatedzirconia catalyst” 2nd International Congress on Catalysis
for Biorefineries, Dalian, China (2013/09/24) [Poster](24) Yabushita, M.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.: “Selective
Production of Oligosaccharides and Glucose from Cellulose
by Carbon-Based Catalysts” 2nd International Congress on
Catalysis for Biorefineries, Dalian, China (2013/09/24)[Poster]55

集合機能化学研究部門/Section of Catalytic
Assemblies■2013年度の構成員〈教授〉中野環・〈准教授〉小山靖人・〈センター特任助教〉
Adriana Pietropaolo［2013/08/12～2013/09/14］
・〈博士研究員〉杉野寛佳・〈総合化学院/大学院博士課程〉渡辺顕士/
王ヤン/楊維曦/プラシャント・グデンガディ/サンゲー
サ・シェティ〈大学院修士課程〉牛腸幸寿/李コウ/関口康之/王詩棋〈学部生〉阿部常充〈外国人研究員〉Maia Merlani〈研究生〉王ウェンビン・〈事務補助員〉青木斗七美［～
2014/02/28］/佐々木朋子［2014/03/01～］■2013年度のうごき
2013年4月～9月にグルジアトビリシ医科大学のMaia
Merlani 上級研究員が松前財団の支援を受けて外国人研究員として，2013年8月～9月にイタリア カタンザロ大学のAdriana Pietropaolo 助教授がセンター特任教員として共同研究のために滞在した．また，交換留学生として，8～9月に中国北京大学のWenbin Wang氏が滞在した．加えて，大学院博士課程の学生としてサンゲーサ・シェティ（インド）が，理学部卒論生として阿部常光が研究配属された．

様々な機能の発現について検討している．電子機能は，従来，主鎖共役型高分子を用いて研究されてきたが，主鎖共役型高分子は本質的に溶解し難く強く着色している．スタック型ビニルポリマーはこれらの弱点を克服する高分子材料として期待される《著書1》．

2．らせん構造をもつ高分子
らせん構造は天然の高分子にしばしば見られる不斉構造である．らせんには右巻きと左巻きの鏡像体があり，どちらか一方を選択的に合成すると光学活性高分子を得る
ことができる．光学活性らせん状高分子は，医薬品の分離
機能，不斉触媒機能，非線形光学特性など，様々なキラル機能を発現する極めて有用な物質である．このため，幅広い化学構造を有する高分子に対するらせん構造制御は，高分子立体学の基礎的な立場から興味深いだけではなく，付加価値の高い物質創成の観点から重要な課題である．私達は，種々の人工高分子に対してらせん構造制御を行っている《著書1》．

■研究課題
先端機能を有する高分子材料の開発を目指して，高分子化合物の設計と合成を行っている．高分子材料の物性・機能は，原料である高分子鎖の化学構造および立体構造に強く依存するため，これら構造の精密な制御と解析が重要である．この観点から，私達は種々の特徴的構造を有する高分子を合成している．加えて，最近超分子材料開発にも着手した．これらの取り組みを通じ，構造と物性の相関を明らかにし，革新的な高分子・超分子材料を創出したいと考えている．
1．-スタック型・π電子集積型高分子
電子系が規則正しく積層した構造を有する高分子を「-スタック型高分子」と呼ぶ．-スタック型高分子には，積層した電子系に基づく電子物性が期待される．
私達は，材料としての応用がしやすい-スタック型高分
子を目指して，高分子の中でもっとも汎用性が高いビニル
ポリマーの構造制御を行い，最初の-スタック型ビニルポ
リマーであるポリジベンゾフルベン（poly（DBF）)の合成に成功した．DBFモノマーは，かさ高い構造にもかかわらずスチレンやアクリル系モノマーなどより遥かに反応性が高く，アニオン重合，ラジカル重合，カチオン重合のいずれの方法でも-スタック型高分子を与える．当研究室では，様々な-スタック型高分子の構造設計を行っており，

56

一例として反応性らせん高分子であるPoly(PDBSDA)の合成に成功した．このポリマーは側鎖にビニル基を有する
モノマーの不斉アニオン重合により得られる，重合反応中には側鎖ビニル基は反応しない．Poly(PDBSDA)のビニル基は簡便な反応により種々のプロトン性基に変換でき，直接重合では合成が困難だが，触媒のための配位子等広い応用範囲が期待できる極性らせん高分子を作ることができる．
3.光による高分子の構造変化
熱刺激に対しては安定だが，光（非偏光）により反転するらせんを見出した．一方向巻のらせん構造を有するPoly(BBPFA)を不斉アニオン重合により合成した．このポリマーは溶液中で加熱しても一切構造変化を起こさないが，光照射により容易にらせんの反転を起こしてラセミ化する．従来，光で化合物の構造変化を起こすにはフォトク

年報2013・研究室編●

ロミック基が必要と考えられてきたが，Poly(BBPFA)はフォトクロミック基を有しない．この場合光構造転移の基礎は側鎖ビフェニル残基の「ねじれ・共平面転移」によるものと考えられる．らせん転移の詳細を，イタリア カタン
ザロ大Pietropaolo助教授との共同研究を通じた大規模なメタダイナミクスシミュレーションにより明らかにしている．らせん転移は鎖の端からおき，左右らせんを繋ぐ
kinkが鎖に沿って移動して反対の末端に至ってらせん反転が完了することが示された．
この研究は，光による構造転移はフォトクロミック基を含む化合物に限定されるものではなく，基底状態と励起状態での安定構造に十分な違いがあれば，光構造転移が可能であることを初めて示したものである．

R‐CPL

L‐CPL
P‐Helix

Random(racemic)

L‐CPL
R‐CPL

M‐Helix

光によるらせんのスイッチング

光によるらせん反転

5．円偏光発光性高分子
円偏光は非偏光の変調により調製されるが，発光体自体
が円偏光発光すればより簡便にキラル光が得られ，前述の光キラル合成やディスプレイ技術などに応用できる．従来，有機物からの高効率は円偏光発光には高度な分子の配列制御が必須と考えられており，加工しやすいアモルファ
ス材料からの高効率円偏光は不可能と思われていた．これに対して，私達はネオメンチル基をキラル源として有する
ハイパーブランチ型フルオレンビニレンポリマーを合成し，このポリマーが一切の分子配列操作を必要とせずアモ
ルファス状態で非常に高い効率で緑色円偏光発光することを見出した《論文3/講演 2,3,7,8》．
従来のキラル発光体については光吸収時の非対称性（基底状態のキラリティー: gCD）と円偏光発光の非対称性（励起状態のキラリティー: gCPL）は同程度であったが，ハイパーブランチ型フルオレンビニレンポリマーのgCPL(-0.45)はgCD（10-4オーダー)より遥かに高く，励起状
態でキラリティーの増幅が起きているものと考えている．

光らせん反転のメカニズム

4．光でらせんを作る
非偏光によるらせんのラセミ化から，キラル光である円偏光(CPL)による一方向巻きらせんの構築を発想し，実現した．

PDOFへの光らせん誘起

実験対象として，電荷輸送材料として実用化されている
ポリジオクチルフルオレン(PDOF)を選び，薄膜状態で円偏光を照射することにより左右のらせん構造を誘起することに成功した．この系では非接触な光刺激により可逆に行
キラリティーのスイッチング機能を実現できた《論文2/講演 1,3,4,6》．

●年報2013・研究室編

高効率な緑色円偏光を発するハイパーブランチポリマー

以上に加えて，人工光合成のための高分子触媒開発，高分子医薬品，キラル超分子液晶，バイオポリマー合成に関する研究も行っている．

57

2013年度のトピック：Poly(BBPFA)のコンホメーション変化に関する大規模メタダイナミクス計算により，一方向巻のらせん構造を有するビニルポリマーの光によるらせん
反転の機構を，初めて明らかにした．また，らせん構造を有するポリスチレン誘導体の光によるラセミ化を初めて達成した．さらに，直鎖状のキラルポリフルオレン誘導体が高効率な円偏光を発し，励起状態でキラリティーが増幅することを見出した《論文1,2/講演 1,3,4,6》．

■学内外の研究者との共同研究（2013年度）
Catanzaro University (Italy) ・ Assistant Professor Adriana
Pietropaolo「光らせん転移の理論的解析：大規模メタダイ
ナミクスシミュレーション」/Peking University (China)・Professor Xinhua Wan「らせん状ポリスチレン誘導体の合成と構造転移」/Korea University (Korea)・Professor Jung-Il Jin「有機磁性体の研究」/芝浦工業大学工学部 准教授 永直文「キラルポリスチレン誘導体の合成研究」/理学研究院 教授 武次徹夜・触媒化学研究センター 教授 長谷川淳也・准教授 中山哲 「有機色素の分子内電荷移動に関する理論研究」■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Pietropaolo, A.; Nakano, T., “Molecular Mechanism of
Polyacrylate Helix Sense Switching across Its Free Energy
Landscape”, J. Am. Chem. Soc., 135, 5509−5512 (2013)*(2) Wang, Y.; Sakamoto, T.; Koyama, Y.; Takanashi, Y.;
Kumaki, J.; Cui, J.; Wan, X.; Nakano, T., “Photo-induced
Helix–helix Transition of a Polystyrene Derivative”, Polym.
Chem., 5, 718–721 (2014)*(3) Watanabe, K.; Koyama, Y.; Suzuki, N.; Fujiki, M.; Nakano,T., “Gigantic Chiroptical Enhancements in Polyfluorene
Copolymers Bearing Bulky Neomenthyl groups: Importanceof Alternating Sequences of Chiral and Achiral Fluorene
Units”, Polym. Chem., 5, 712–717 (2014)*(4) Koyama, Y.; Matsumura, T.; Yui, T.; Ishitani, O.; Takata,T., “Fluorescence Control of Boron Enaminoketonate Using
A Rotaxane Shuttle”, Org. Lett. 15, 46864689 (2013).*(5) Iijima, K.; Kohsaka, Y.; Koyama, Y.; Nakazono, K.;
Uchida, S.; Asai, S.; Takata, T., “Stimuli-Degradable
Cross-Linked
Polymers
SynthesizedbyRadicalPolymerization Using A Size-Complementary [3]Rotaxane
Cross-Linker”, Polym. J. 46, 6772 (2014).*(6) Yuki, T.; Koyama, Y.; Matsumura, T.; Takata, T., “Click
Annulation of Pseudo[2]rotaxane to [2]Catenane Exploiting
Homoditopic Nitrile N-Oxide”, Org. Lett. 15, 44384441(2013).*(7) Wang, C.-G.; Koyama, Y.; Yonekawa, M.; Uchida, S.;
Takata, T., “Polymer nitrile N-oxides directed toward
catalyst- and solvent-free click grafting”, Chem. Commun.
49, 77237725 (2013).*(8) Okuda, H.; Koyama, Y.; Kojima, T.; Takata, T.,“9,9-Diaryl-4,5-diazafluorene-based
Cardopolymer;
Synthesis and characteristic properties”, J. Polym. Sci. Part
A: Polym. Chem. 51, 45414549 (2013).*58(9) Cheawchan, S.; Koyama, Y.; Uchida, S.; Takata, T.,“Catalyst-freeclickcascadefunctionalizationofunsaturated-bond-containing
polymersusingmasked-ketene-tethering nitrile N-oxide”, Polymer, 54,45014510 (2013).*(10) Iguchi, H.; Uchida, S.; Koyama, Y.; Takata, T.,“Polyester-Containing -Cyclodextrin-Based Polyrotaxane:
Synthesis by Living Ring-Opening Polymerization,
Polypseudorotaxanation, and End Capping Using Nitrile
N-Oxide”, ACS Macro Lett. 2, 527530 (2013).*(11) Seto, R.; Koyama, Y.; Xu, K.; Kawauchi, S.; Takata, T.,“Exact helical polymer synthesis by directionally fixed
connection of a C2-chiral 9,9’-spirobifluorene unit with a C2or Cs-symmetric unit”, Chem. Commun. 49, 54865488(2013).*(12) Aoki, D.; Uchida, S.; Nakazono, K.; Koyama, Y.; Takata,T., “Macromolecular [2]Rotaxane: Effective Synthesis andCharacterization”, ACS Macro Lett. 2, 461465 (2013).*(13) Koyama, Y.; Yoshii, T.; Kohsaka, Y.; Takata, T.,“Photo-Degradable Cross-Linked Polymer Derived from A
Vinylic Rotaxane Cross-Linker Possessing Aromatic
Disulfide Axle”, Pure Appl. Chem. 85, 835842 (2013).*(14) Arai, T.; Jang, K.; Koyama, Y.; Asai, S.; Takata, T.,“Versatile
Supramolecular
Cross-Linker:
RotaxaneCross-Linker That Directly Endows Vinyl Polymers withMovable Cross-Links”, Chem. Eur. J. 19, 59175923(2013).*
著書(1) Nakano, T., “Synthesis and Properties of -Stacked Vinyl
Polymers”. In Nakano, T. (ed.), “-Stacked Polymers andMolecules: Theory, Synthesis, and Properties”, pp. 1–51,(2013), Springer, Tokyo.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Nakano, T., “Polymer Chirality in Excited States”, CRC
International Symposium, Sapporo, Japan (2013/02/05)(2) Nakano, T., “Chirality of Polymers in Excited States”,
Special Lecture, National Cheng Kung University, Tainan,
Taiwan (2013/11/27)(3) Nakano, T., “Excited-state Chirality of Polymers”, Special
Lecture, Università di Roma Tor Vergata, Rome, Italy(2013/03/18).
(4) Nakano, T., “Chirality of Polymers on Photo Excitaion”,
Special Lecture, 2013-3-21 Scuola Superiore di Catania(2013/03/21)(5) 中野環，「有機透明導電体を目指すπスタック型高分子の研究」，12-6ポリマーフロンティア21，東京，東工
大蔵前会館（2013/03/08）(6) Nakano, T., “Chirality Induction to Polymers Using
Circularly Polarized Light (CPL)”, IUPAC World Chemistry
Congress, Istanbul, Turkey, (2013/08/12)(7) Nakano, T., “Synthesis and Structure of CPL-Emitting
Chiral Polymers”, CC3DMR, Cheju, Korea (2013/06/24)(8) Nakano, T., “Synthesis and Properties of Circularly
Polarized Llight Emitting Polymers”, Polymers for Advanced
Technologies (PAT) 2013, Berlin, Germany (2013/10/01)

年報2013・研究室編●

触媒理論化学研究部門/Section ofTheoretical Catalytic Chemistry■2013年度の構成員〈教授〉長谷川淳也・〈准教授〉中山哲［2013/07/01～］・〈センター特任助教〉中谷直輝［2013/10/01～］
・〈博士研究員〉北川裕也・〈事務補助員〉保格葉子

計算モデルに基づく仮想現実のリアリティーを追究することが必要である．他方で，触媒系の物理化学的本質を捉えたシンプルな理論モデルを構築することで，実用的かつ本質的な計算を比較的容易に行うことが可能である．このような触媒反応系モデルの具体化と抽象化過程を通して，
触媒理論化学を学術的に発展させたい．
また，これらの研究を通して，環境触媒，エネルギーの生産と変換，化成品の高効率合成など，持続可能な社会への変革に貢献したいと考えている．
1．近接する2つのSi-H基の共同効果に関する理論的研究
白金触媒によるアルケンのヒドロシリル化は有機合成の基本反応の1つであり，よく知られるところであるが，アミドなどカルボニル化合物との反応例は少ない．近年，
九州大学の永島グループにより，Si-H基が2つ近接するよ
うなシランを用いると，アミドの還元が白金触媒を用いて効率良く進行することが報告された．本研究では，その反応機構の全容を解明し，2つのSi-H基の共同効果について理論的な考察を加えることを目的として計算を行っている．

■2013年度のうごき
2013年4月に学部学生（理学部）1名が加わった．2013
年7月に中山哲准教授が着任した．2013年10月に中谷直輝
特任助教が着任した．2014年3月に学部学生1名が卒業（総合化学院修士課程に進学）した．

■研究課題
触媒反応のメカニズムを理論計算に基づく解析によって明らかにし，触媒原理に関する新しい概念を提示すること，及び理論解析に基づく触媒設計や反応設計に関する提案を行うことを目標として研究活動を行っている．
この目標を達成するために，実験グループとの共同研究を推進し，触媒反応系の本質を究明する．同時に，複雑な触媒反応系における理論的研究の適用範囲を拡大することを重要な課題として捉えており，既存の理論計算手法を越えた，新しい手法の開発を目指している．
活性な触媒反応系は，電子状態，分子構造，溶媒などの周辺環境との相互作用，動力学など様々な側面において極めて複雑な系であることが知られている．このように複雑な触媒反応系の本質を明らかにするためには，詳細な理論

2013年度のトピック： 九州大学永島グループとの間で共同研究を開始し，白金触媒によるアミド還元の反応機構の解明を目的とした研究を行った．密度汎関数法を用いてポテンシャルエネルギープロファイルを計算した結果，反応全体の活性障壁は25.6 kcal/molと見積もられ，実験事実と矛盾しない結果が得られた（図1)．2つSi-H基がある場
合，片方のSi-H基は白金に酸化的付加せずに残っており，
反応中に酸化的付加することで白金の酸化数を調節し，反応に有利な錯体構造を誘起する役割を果たしていると考えられる．この研究は統合物質化学創成研究・創発研究としてサポートを受けて実施された．
2．ポルフィリン触媒による二酸化炭素固定のメカニズム
エポキシドを二酸化炭素と反応させ，環状カーボネートを高い収率で生成するポルフィリン触媒が岡山大学の依馬らにより報告された. 更にこの触媒は高いTON，高いTOFを示すことが明らかになった．本研究では，密度汎関数理論による計算を行い，反応メカニズムを明らかにすると共に，高度に設計された触媒機能の原理を理解することを目標とする研究を行っている．
2013年度のトピック： ポルフィリン触媒の一部を構成する四級アンモニウム塩にも同二酸化炭素固定反応を触媒

Fig.1 Energy profile for Pt-catalyzed amide reduction byhydrosilylation with dual Si-H group computed with
DFT(B3LYP).

●年報2013・研究室編

59

することが明らかになった．水酸化物塩が示す触媒反応について，3つの反応経路を想定して密度汎関数理論を行い，ポテンシャルエネルギー面の計算を行った．その結果，（i）二酸化炭素の導入により水酸化物イオンは速やかに炭酸水素イオンに変換されること，（ii)生成した炭酸水素イオンが求核種となってエポキシドを開環し，この素過程が律速段階であることなどが明らかになり，下記の反応機構を提案した．これらの結果について，論文にまとめて投稿している．

Fig. 2 Reaction mechanism of catalytic CO2 fixation byquaternary ammonium salt.

3．炭素触媒によるセルロースの加水分解メカニズムに関する理論的研究
非食料バイオマスを有用な化成品へと変換する触媒反応は，炭素資源を有効に活用する上で極めて重要な反応である．触媒センター・福岡研究室において開発が進められている炭素触媒は，セルロースを分解して高い収率でグルコースを得ることができる．本研究の目的は，理論的研究
により炭素触媒よるセルロースの加水分解機構を明らかにすることである．
2013年度のトピック： 炭素触媒上における糖の吸着構造を明らかにするために密度汎関数計算を行った．炭素シー
トの枚数を増やし，吸着構造の依存性について確認した．
その結果，炭素触媒の表面に吸着する方がエネルギー的に安定であることが示された．また，糖のC-H基が炭素六員環の中心に位置し，CH-π相互作用により安定化に寄与することが明らかになった．

Fig. 3 An adsorption structure of sorbitol on a model carbon
catalyst.

60

4．凝集系における励起分子の電子構造と分子間相互作用
周辺環境による分子間相互作用を正しく考慮しなければ，凝集系における分子が示す化学現象を正しく理解することは不可能である．本研究では，ソルバトクロミズムを取り上げ，分子間相互作用が励起エネルギー準位に及ぼす影響を研究している．実験的によく研究されてきた現象であるが，背景にある分子間相互作用は必ずしも明確にされてはいない．また，現在よく用いられる理論計算モデルは
静電ポテンシャルを考慮する程度であり，電子的な分子間相互作用を含むまでには至らない．我々はこれまで，レチ
ナール蛋白質，ホタルルシフェラーゼ，蛍光蛋白質について研究を行い，周辺環境の静電ポテンシャルがエネルギー準位の変化に重要な役割を果たすことを示した．他方で，単なる静電ポテンシャルではなく，周辺環境の電子状態が無視できない影響を与える系についても研究を行っている．本研究では，このような励起エネルギー準位の変化（カラーチューニング）ついて解析すると共に，これを記述す
る波動関数の構造を明らかにすることを目指している．
2013年度のトピック： 溶媒や色素に局在化した分子軌道を用いて，限定されたタイプの電子励起のみに制限した波
動関数をもちいた配置間相互作用計算のプログラムを作成した．算出される励起エネルギーへの影響を検討したと
ころ，周辺の溶媒分子間のCT励起配置は，数において全波動関数の大部分を占めるにも関わらず，0.02 eV程度の誤差しか与えないことが明らかになった．溶媒分子間の電荷移動が全波動関数の構造とエネルギーにはほとんど影響していないことが明らかになった《論文7》．
5．第一原理シミュレーションによる励起状態ダイナミクス
高精度電子状態計算を基にした励起状態分子動力学法の手法開発と様々な分子系への応用計算を行っている．
QM/MM法によるプログラム開発も行っており，より複雑な環境下での励起状態ダイナミクスシミュレーションへと展開している．具体的には，DNA塩基の超高速無輻射失活
過程に関する研究を行っており，紫外線に対する光安定性について議論している．最近では，DNA塩基の励起状態のポテンシャル計算ではMS-CASPT2等の高精度計算が失活過程の記述に定性的にも必須であることを示しており，動力学計算を併用することで失活の時定数を算出し，様々な時
間分解スペクトルの緩和成分の帰属を行っている．現在
は，実験研究との共同研究を通して，溶液中での光イオン
スペクトルの理論的解析を行っている．
2013年度のトピック： シトシン分子の互変異性体の計算を行い，それぞれの異性体の失活経路の決定と時定数を求めた《論文8》．結果，イミノ体はイミノ基の回転を伴う非常に高効率な失活経路を有しており，0.1 ps程度の励起状態寿命を示すことがわかった．エノール体とケト体は骨格内の炭素−炭素間捻れを伴う失活経路が有利であり，エノール体は異性体の中では最も寿命が長いことがわかった．
実験では複数の緩和成分が検出されているが，これは実験条件では異性体が混在しており，それぞれの異性体が異なった時定数を示していることが原因であることを明らかにした．また，ウラシル置換体（ウラシル，チミン，5−フルオロウラシル）の溶液内失活過程に関して，QM/MM-MD
計算を行うことで溶媒分子の影響を明らかにした．特に，チミン分子では水溶液中でのみ起こる失活経路の存在を初めて示した《論文12》．
他に，実験グループとの共同研究により，o-フェニレン
ジアミン鉄錯体[FeII(opda)3]2+による光水素発生触媒の反年報2013・研究室編●

応メカニズム解明を行った．励起状態計算を行うことにより，反応は配位子がππ*状態に励起された後，水素原子が解離するチャンネルを経由し，水素原子が会合すること
で水素分子が発生することを理論的に予測した《論文5》．
1

enol

Population

0.8

0.6

keto

0.4

imino

0.2

0

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Time (ps)Fig. 4 Time-dependent average population of the excitedstates for three tautomers of cytosine, estimated fromon-the-fly nonadiabatic MD simulation.

6．密度行列繰込み群に基づく線形応答理論の開発
密度行列繰込み群(DMRG)は，多体相関問題の取り扱いに優れ，物性物理分野を中心に広く用いられている．近年，分子系への応用も行われるようになってきており，FeSク
ラスターやMnOクラスターなどの複雑分子系の理論計算において，その実用性が報告されている．本研究では，励起状態における多体相関問題，特に，擬縮退励起状態へ適用可能な理論の開発と，遷移金属錯体・クラスターの励起ス
ペクトルの理論計算への応用を目指して，DMRGに基づく線形応答理論の開発と分子系への応用を行っている．
2013年度のトピック： プリンストン大学のChan教授，
およびGhent大学のWouter博士との共同研究により，DMRG
波動関数に作用する励起演算子と乱雑位相近似(RPA)の導出を行った《論文9》．また，分子系への応用を可能とするために，従来のDMRGで利用されているアルゴリズムを拡張して効率的なプログラム開発を行い，[2Fe2S]クラスターの励起状態計算への応用を行った(図5)．結果として，DMRG
波動関数を参照することで，線形応答理論のレベルでも擬縮退励起状態を正しく記述可能であることが示唆され，その有用性が示された．

S
Fe

Fe
S

doublet quartet sextet octet

Fig. 5 Excited state ladders of doublet to octet spin statesin [2Fe2S] cluster computed with DMRG-LRT/def2-SVP●年報2013・研究室編■学内外の研究者との共同研究（2013年度）
岡山大学自然化学研究科化学生命工学専攻・教授 依馬正「ポルフィリン触媒による二酸化炭素固定の高効率性の起源に関する理論的解析」「四級アンモニウム塩触媒による二酸化炭素固定メカニズムに関する理論的解析/京都大学工学研究科合成・生物化学専攻・教授 松田建児「π電子系有機分子ワイヤにおける有効交換積分の評価と導電性に関する理論的研究」「円二色性スペクトルの起源に関する理論的解析手法の開発と応用」/岡山大学自然化学研
究科化学生命工学専攻・教授 菅誠治「ソルバトクロミッ
ク分子の励起状態の構造と電子状態に関する理論的研究」/大阪大学工学研究科応用化学専攻・教授 林高志「ポルフィセン化合物の構造修飾によるQ帯の光吸収制御に関する理論解析と分子設計」/北海道大学触媒化学研究センター・教授 福岡淳「セルロースの加水分解機構に関する理論的研究」/北海道大学触媒化学研究センター・教授 朝倉清髙「AgClのL3 XANESスペクトルの帰属に関する理論的研究」/ニコラスコペルニクス大学物理学科・教授 Wieslow
Nowak「ヒト錐体視物質の励起状態における環境効果に関する理論的研究」/北海道大学理学研究院化学部門・教授
武次徹也「励起状態ダイナミクスに関する理論的研究」「凝縮系における振動スペクトルシミュレーション」/インド
工科大学カーンプル校化学科・准教授 Nisanth N. Nair
「 First principle simulations for heterogeneous catalytic
reations」/北海道大学触媒化学研究センター・教授 中野
環「有機色素の分子内電荷移動に関する理論研究」/マックスボルン研究所・研究員 Andrea Lübcke「Time-resolved
photoelectron spectroscopy of thymine in aqueous solution」/
パリ天文台・研究員 Nicole F. Allard「Absorption spectra of
Na atoms in helium clusters」/徳島大学大学院ヘルスバイオ
サイエンス研究部（薬学系）
・教授 難波康祐「蛍光物質トリアザペンタレンの発光特性に関する理論的研究」/九州
大学先導物質化学研究所・教授 永島英夫・助教 砂田祐輔
「遷移金属触媒を用いるヒドロシリル化における，2つのSi-H基の近接効果の理論的・実験的研究」/プリンストン
大学・教授 G. K.-L. Chan「General Tensor Software Elements
for Quantum Chemistry, Tensor Network Theories, andBeyond」■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（1）S. Nishizawa, J. Hasegawa, and K. Matsuda, “Theoretical
Investigation of the β Value of the Phenylene and Phenylene
Ethynylene Units by Evaluating Exchange Interaction
between Organic Radicals”, Chem. Phys. Lett., 555, 187-190(2013).*（2）Y. Harabuchi, M. Ishii, A. Nakayama, T. Noro, and T.
Taketsugu, “A Multireference Perturbation Study of the NN
Stretching Frequency of trans-Azobenzene in nπ* Excitation
and an Implication for the Photoisomerization Mechanism”,
J. Chem. Phys., 138, 064305-1-7 (2013).*（3）T. Kawatsu and J. Hasegawa, “Excitation Energy Transfer
in GFP-X-CFP Model Peptides (X=amino acids): Direct vs.
Through-bridge Energy Transfers”, Int. J. Quantum Chem.,
113, 563-568 (2013).*（4）N. F. Allard, A. Nakayama, F. Spiegelman, J. F. Kielkopf,
and F. Stienkemeier, “Absorption Spectra of Na Atoms in
Dense He”, Euro. Phys. J. D, 67, 52-1-8 (2013).*（5）T. Matsumoto, H. -C Chang, M. Wakizaka, S. Ueno, A.
Kobayashi, A. Nakayama, T. Taketsugu, and M. Kato ,“Nonprecious-Metal-Assisted Photochemical Hydrogen61Production from ortho-Phenylenediamine”, J. Am. Chem.
Soc., 135, 8646-8654 (2013).*（6）N. Nakatani and G. K.-L. Chan, “Efficient Tree Tensor
Network States (TTNS) for Quantum Chemistry:
Generalization of the Density Matrix Renormalization Group
Algorithm”, J. Chem. Phys., 138, 134113-1-14 (2013).*（7）J. Hasegawa, “Fragment-Based Configuration Interaction
Wave Function to Calculate Environmental Effect on Excited
States in Proteins and Solutions” Chem. Phys. Lett., 571,
77-81 (2013).*（8）A. Nakayama, Y. Harabuchi, S. Yamazaki, and T.
Taketsugu, “Photophysics of Cytosine Tautomers: New
Insights into the Nonradiative Decay Mechanisms from
MS-CASPT2
Potential
EnergyCalculations
andExcited-State Molecular Dynamics Simulations”, Phys.
Chem. Chem. Phys., 15, 12322-12339 (2013).*（9）S. Wouters, N. Nakatani, D. V. Neck, and G. K.-L. Chan,“Thouless Theorem for Matrix Product States andSubsequent Post Density Matrix Renormalization Group
Methods”, Phys. Rev. B., 88, 075122-1-14 (2013).*（10）A. Lyalin, A. Nakayama, K. Uosaki, and T. Taketsugu,“Functionalization of Monolayer h-BN by a Metal Support
for the Oxygen Reduction Reaction”, J. Phys. Chem. C, 117,
21359-21370 (2013).*（11）S. Nishizawa, J. Hasegawa, and K. Matsuda, “Theoretical
Investigation of the β Value of the π-Conjugated MolecularWires by Evaluating Exchange Interaction between Organic
Radicals”, J. Phys. Chem. C, 117, 26280-26286 (2013).*（12）A. Nakayama, G. Arai, S. Yamazaki, and T. Taketsugu,“Solvent Effects on the Ultrafast Nonradiative Deactivation
Mechanisms of Thymine in Aqueous Solution: Excited-state
QM/MM Molecular Dynamics Simulations”, J. Chem. Phys.,
139, 214304-1-11 (2013).*（13）A. Lyalin, A. Nakayama, K. Uosaki, and T. Taketsugu,“Theoretical Predictions for Hexagonal BN Based
Nanomaterials as Electrocatalysts for the Oxygen Reduction
Reaction”, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 2809-2820 (2013).*
総説/解説/報告（1）長谷川淳也,「マルチスケール・モデルによる複雑分子系の計算化学」,化学, 68, 12–16 (2013).
招待/基調/依頼講演・国際会議（1）J. Hasegawa, “Computational Chemistry for Complex
Systems: Environmental Effect in Proteins and Solutions”,
The Fourth Joint Symposium of PCOSS-CRC, Sapporo(2013/5/9). [Invited Talk]（2）長谷川淳也，「複雑分子系への理論化学によるアプロ
ー チ 」 , 第 53 回 オ ー ロ ラ セ ミ ナ ー ， 東 神 楽 町(2013/7/21-22).［依頼講演］（3）J. Hasegawa, “Electrostatic and Quantum MechanicalMolecular Interactions Controlling Excitation Energies of
Chromophore in Proteins and Solutions”, The 15-th Asian
Chemical Congress, Singapore (2013/8/20-23). [Invited Talk]（4）長谷川淳也，「複雑系の電子状態計算・励起状態解析
触媒への適用に向けて」,第112回触媒討論会, 秋田市(2013/9/18-20)．［特別講演］

62（5）N. Nakatani, “Tree Tensor Network States (TTNS) and
Post-DMRG Theory for Quantum Chemistry: Generalizationof the DMRG Algorithm”, CMSI International Satellite
Meeting 2013 in Kobe, Kobe (2013/10/6-18). [Invited Talk]（6）長谷川淳也，「凝集系における分子の励起状態」，第36回溶液化学シンポジウム・プレシンポジウム，札幌(2013/10/8)．［招待講演］（7）長谷川淳也，「光機能性蛋白質の励起状態と分子間相
互 作 用 」， 東 京 大 学 応 用 化 学 科 談 話 会 ， 東 京(2013/10/19)．［依頼講演］（8）N. Nakatani, “Tree Tensor Network States (TTNS) and
Post-DMRG Theory for Quantum Chemistry: Generalizationof the DMRG Algorithm”, CMSI International Symposium
2013, Tokyo (2013/10/21-22). [Invited Talk]（9）J. Hasegawa, “Molecular Excited States in Proteins andSolutions”, The 5th JCS International Symposium on
Theoretical Chemistry, Nara, (2013/12/2-6). [Invited Talk]（10）N. Nakatani, “Post-Density Matrix Renormalization
Group Theory: Linear Response Theory and More”, Taipei
Tensor Network Workshop 2013, Taipei (2013/12/2-5).
[Invited Talk]（11）J. Hasegawa, “Excited States of Molecules in Proteins andSolutions”, CRC-EC Joint International Symposium on
Chemical Theory for Complex Systems, Altanla,(2014/1/9-10). [Invited Talk]（12）A.
Nakayama,“Photophysics
ofPyrimidine
Nucleobases”, CRC-EC Joint International Symposium on
Chemical Theory for Complex Systems, Altanla,(2014/1/9-10). [Invited Talk]（13）長谷川淳也，「凝集系における分子の励起状態と分子間 相 互 作 用 」， 神 楽 坂 ・ 凝 縮 系 理 論 研 究 会 ， 東 京(2014/1/25)．［依頼講演］（14）中山哲，「量子シミュレーションによる原子核・電子の複合系ダイナミクス」，日本化学会北海道支部奨励賞
受賞講演，札幌市 (2014.1.29)．［依頼講演］（15）A. Nakayama, “Quantum simulations for complex
molecular systems”, Physical Chemistry Seminar, Indian
Institute of Technology Kanpur, Kanpur, India (2014/3/6).
2014. [Invited Talk]（16）J. Hasegawa, “Molecular Excited States in Proteins andSolutions: a Theoretical Study on Molecular Interactions”,
Molecular Science and Synthesis of Functional Molecules for
Next Generation, Hiroshima (2014/3/10-11). [Invited Talk]（17）J. Hasegawa, “Excited States and Molecular Interactions
in Photofunctional Proteins”, Ultrafast Processes in Proteins:
Theory and Experiment, 247th ACS National Meeting &Exposition, Dallas, (2014/3/16-20). [Invited Talk]（18）中山哲，「第一原理シミュレーションによる溶液内光
化学反応と自由エネルギー解析」，日本化学会第94春季
年会中長期テーマシンポジウム, 名古屋 (2014/3/27)．
［依頼講演］

年報2013・研究室編●

触媒ターゲット研究アセンブリ
Target Oriented Research Assembly
クラスターの設置と終了
触媒ターゲット研究アセンブリは，触媒基礎研究部の各研究部門とはべつに，触媒を機軸とした科学・技術のイノ
ベーションを目的とした研究組織で，自立集合型の拠点型
および展開型の研究クラスターから構成される．拠点型研
究クラスターはおもに触媒化学研究センター内の教員によって構成され，触媒および関連分野のコミュニティにおける幅広い連携研究活動を行うことを目的とし，展開型研究クラスターは准教授をリーダーとして学内外の研究者から構成され，触媒に関連するトピックを研究することを目的としている（展開型研究クラスターのリーダーである
分類
拠点型
拠点型
展開型
展開型
展開型
展開型
展開型
展開型
展開型
展開型
展開型
展開型
展開型
展開型

研究クラスター名
触媒ネットワーク
サステナブル触媒
不斉反応場
規制表面場材料合成
構造制御表面反応場
結晶機能化エネルギー変換場
バイオ変換場
バイオインターフェース
分子集積反応場
秩序構造反応場
機能複合型グリーン触媒
機能性プラズモン粒子
バイオポリマー准教授は触媒基礎研究部の各研究部門と兼任）．
研究クラスターの設置と終了は触媒化学研究センター
アセンブリ会議において審議，決定される．2007年4月の触媒ターゲット研究アセンブリの設置以来，拠点型2，展開型11の合計13の研究クラスターが設置され，リーダーの異動などにともなって，2012年度までに拠点型1，展開型4の合計5の研究クラスターの活動が終了した．これまでの研究クラスターは下表のとおり（2012年度までに終了した
クラスターはグレーで表示）．
2013年度には， 2013年10月に展開型クラスターとして「バイオポリマー研究クラスター」（リーダー：小山靖人
准教授《集合機能化学研究部門》）が設置された．

リーダー
大谷文章
上田渉
小笠原正道
田旺帝（朝倉清髙）
髙草木達
阿部竜
竹口竜也
福岡淳
叶深
原賢二
山内美穂
清水研一
エバ＝コワルスカ
小山靖人

サステナブル触媒研究クラスター/Research Cluster for Sustainable Catalyst■2013年度の構成員〈リーダー/教授〉上田渉・〈教授〉朝倉清髙/大澤雅俊/
大谷文章/高橋保/福岡淳/中野環/長谷川淳也・〈准教授〉
清水研一

■研究課題
1．サステナブル触媒事業推進
持続可能な社会に向けた技術革新を可能とする新しいエネルギー・資源・物質変換の触媒化学・技術研究の推進を目的に各種活動を支援した．

設置日
2007/04/01
2009/10/01
2007/04/01
2007/04/01
2008/10/01
2007/04/01
2007/04/01
2007/04/01
2007/04/01
2009/04/01
2009/04/01
2010/10/01
2013/02/01
2013/10/01

終了日
2009/09/30

2009/03/31
2012/03/31
2010/03/31

2011/12/31

3．触媒データベース事業
触媒に関係する膨大な科学技術情報の体系化を目的に，web上に触媒データベース（触媒物質，XAFS）構築し運営している．清水准教授が担当し，データ収集，運用が進んでいる．
4．触媒研究支援・人材育成事業
触媒高等実践研修プログラムを企画，実施した（センターのHPにて常時開設）．北の触媒塾を共催した．
2013年度のトピック： 理論・シミュレーション分野の基盤整備を開始した. 「Gaussianセミナー」を平成25年7月5日に開催し，導入された計算機の利用方法と量子化学計算
ソフトウエアGaussian09の活用方法に関するセミナーを開催した．センター内から12名の参加があり，概ね分かり
やすく，有用なセミナーであったとの意見が参加者アンケートに寄せられた．

2．触媒高度解析事業推進
長谷川教授が中心となり，理論・シミュレーション分野の基盤整備を開始した.具体的には，ワークステーション（3台），Gaussianを導入し，センター内でGaussianセミナーを行った(参加者12名).インターネットに接続されており，各部門から計算が可能な環境を整えた．今後もユーザ
ーIDは随時発行する.

●年報2013・研究室編

63

不斉反応場研究クラスター/Research
Cluster for Development of
Non-centrochirality As Novel Asymmetric
Reaction Media■2013年度の構成員〈リーダー/准教授〉小笠原正道・〈教授〉中野環・〈学外研究協力教員/熊本大学〉中島誠/〈名古屋工業大学〉柴田哲男/〈首都大学〉野村琴広/〈岡山大学〉西原康師/〈千葉大学〉吉田和弘/〈京都大学〉阿部竜/〈大阪府立大学〉
神川憲■2013年度のうごき
2013年4月に博士研究員のDr. Wei-Yi-WUが加入した．10
月に卒業論文研究学生（薬学部）１名が加入した．2013
年9月に1名，2014年3月に2名が修士課程を修了した．

■研究課題
本研究では，軸不斉，軸不斉，螺旋不斉といった「非中心不斉」を有する化合物の効率的な不斉合成法の開発，およびそれらのキラル化合物の不斉試薬，不斉触媒，不斉反応場としての応用を目的とする．
立体選択的合成手法，とりわけエナンチオ選択的合成反応の開発は近年の合成化学における最も重要な課題の一つであり，活発な研究が行われている．しかしながら，この分野の従来の報告例のほとんどは，炭素上に中心不斉を誘起するものであり，「非中心不斉」を有する化合物の触媒的不斉合成の成功例は非常に限られている．一方，軸不斉・面不斉を有する化合物は，不斉合成反応における効果
的なキラル・テンプレートであることが知られている．すなわち，「非中心不斉化合物」の不斉合成は，潜在的な「不斉触媒種（あるいはその前駆体）」の不斉合成ととらえることができる．
1．不斉メタセシス反応を利用した面不斉(アレーン)クロム錯体の触媒的不斉合成
面不斉をもつ(アレーン)クロム誘導体は，不斉触媒や不斉配位子などに応用されキラルなテンプレートとして有機金属化学の中で非常に重要な化合物である．しかしながら，それらの触媒的不斉合成法はほとんど報告されていな
かった．キラルなSchrock型モリブデン・カルベン錯体を用いた不斉閉環メタセシス反応により面不斉を有する(アレーン)クロム錯体を非常に高いエナンチオ選択性で速度論分割する反応を開発した．
面不斉を有する置換(アレーン)クロム錯体1のラセミ体を不斉モリブデン触媒Mo1* を用いてベンゼン中で反応させると，速度論分割を伴った閉環メタセシス反応により架橋フェロセン(S)-2が選択的に生じる．両エナンチオマー間の反応速度比は200近くに達する．Scheme 1に示した基質1cを用いる反応においては，97％eeの架橋(アレーン)
クロム錯体2が47％の収率で，89％eeの未反応非架橋(アレーン)クロム錯体1が50％の収率で得られ，ほぼ完璧な速度
論分割が達成されている．
上記の速度論分割法で得られた架橋(アレーン)クロム
錯体2cは，通常の有機反応により種々の面不斉(アレーン)
クロム錯体へと「光学純度を保持したまま」変換可能である (Scheme 2)．
こうして得られた面不斉(アレーン)クロム錯体のうち，ホスフィン誘導体3は，ロジウム触媒不斉炭素-炭素結合生
成反応において優れた不斉配位子となる事が見出された．

64

Scheme 3上段に示す反応においては，99.5% eeというほぼ完全なエナンチオ選択性が達成されている．

2013年度のトピック： 大阪府立大学，神川研究室との共同研究により，面不斉(アレーン)クロム錯体を均一系触媒による反応により「触媒的に不斉合成」する手法の開発に成功した．また，我々の手法で得られる生成物が非常に優れたキラル・ビルディング・ブロックとなることを示した．
2．配座の自由度を制限したC2-対称アトロプ異性共役ジエ
ンホスフィンオキシドの合成と不斉有機分子触媒としての応用
共役1,3-ジエンのC2-C3間の炭素−炭素単結合における年報2013・研究室編●

64

回転を制限すると，多置換ビアリール類と同様にアトロプ
異性体が生じる．しかし，共役ジエン系の炭素−炭素単結合の回転障壁は通常それほど大きくないため，結合の回転を完全に阻害することは困難であり，その結果アトロプ異性エナンチオマー間でのラセミ化が進行する．そのため，
アトロプ異性ジエンを不斉反応場として利用した例はほとんど報告されていなかった．共役1,3-ジエンのC2-C3単結合部位に適切なシクロアルカン構造を縮環させ，C1，C4
炭素の『内側』に嵩高い置換基を導入すると，分子の自由度が制限され，ジエン部位は螺旋状の配座をとる．この度，
テ ト ラ リ ン 骨 格 を 縮 環 さ せ た 1,4-bis(diphenylphosphinyl)-1,3-buta-diene誘導体がジエンのアトロプ
異性に基づく螺旋不斉を示し，両エナンチオマーを熱的に安定に分割可能なことを見いだした (Scheme 4)．

また，螺旋ジエンホスフィンオキシドはルイス塩基であり，不斉有機分子触媒としてアルデヒドのアリル化反応へ応用したところ，特異的に高い触媒活性，優れたエナンチ
オ選択性を示すことを見いだした (Scheme 5)．

2013年度のトピック： 縮環構造をもつ共役ジエンにアトロプ異性が発現することを見出し，従来に無いキラル分子の創成に成功した．この知見を基に新たな不斉ホスフィ
ン・オキシド有機分子触媒を開発し，従来のビアリール骨格を有する分子よりも優れた触媒活性／立体選択性を示
すことを見出した《論文1,5》．

■学内外の研究者との共同研究（2013年度）
東京農工大学大学院工学研究院応用化学部門・教授 田中健「螺旋不斉ジホスフィン配位子を用いたヘリセンの触媒的不斉合成」，神戸大学大学院工学研究科・教授 森敦紀「遷移金属触媒不斉閉環メタセシス反応による大環状軸不斉
ヘテロビアリールのエナンチオ選択的合成法の開発」，九州大学大学院理学研究院・教授 桑野良一「ホスフォールの触媒的不斉水素化」，上智大学理工学部物質生命理工学院・准教授 鈴木教之「温度応答性ミセルに固定化した不●年報2013・研究室編

斉有機触媒の開発と不斉合成反応への応用」，大阪府立大学大学院理学系研究科・准教授 神川憲「不斉閉環メタセ
シスによる非環式キラルホスフィン化合物の触媒的エナ
ンチオ選択的合成法の開発」■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Ogasawara, M.; Kotani, S.; Nakajima, H.; Furusho, H.;
Miyasaka, M.; Shimoda, Y.; Wu, W.-Y.; Sugiura, M.;
Takahashi, T.; Nakajima, M., "Atropisomeric Chiral Dienes
in
Asymmetric
Catalysis:
C2-Symmetric(Z,Z)-2,3-Bis[1-(diphenylphosphinyl)ethylidene]tetralinasHighly Active Lewis-Base Organocatalyst", Angew. Chem.
Int. Ed., 52, 13798-138025 (2013)*(2) Ogasawara, M.; Arae, S.; Watanabe, S.; Nakajima, K.;
Takahashi, T., "Kinetic Resolution of Planar-Chiral
1,2-Disubstituted Ferrocenes by Molybdenum-Catalyzed
Asymmetric Intraannular Ring-Closing Metathesis", Chem.
Eur. J., 19, 4151-4154 (2013)*(3) Ogasawara, M.; Arae, S.; Watanabe, S.; Subbarayan, V.;
Sato, H.; Takahashi, T., "Synthesis and Characterization of
Benzo[b]phosphaferrocene Derivatives", Organometallics,
32, 4997-5000 (2013)*(4) Ogasawara, M.; Wu, W.-Y.; Arae, S.; Nakajima, K.;
Takahashi, T., "Inter- versus Intraannular Ring-Closing
Metathesis on Polyallylferrocenes: Five-Fold RCM within aSingle Molecule", Organometallics, 32, 6593-6598 (2013)*(5) Kotani, S.; Ito, M.; Nozaki, H.; Sugiura, M.; Ogasawara,
M.; Nakajima, M., "Enantioselective Morita-Baylis-Hillman
Reaction Catalyzed by a Chiral Phosphine Oxide",
Tetrahedron Lett., 54, 6430-6433 (2013)*(6) Suzuki, N.; Inoue, T.; Asada, T.; Akebi, R. Kobayashi, G.;
Rikukawa, M.; Masuyama, Y.; Ogasawara, M.; Takahashi, T.;
Thang, S., "Asymmetric Aldol Reaction on Water using an
Organocatalyst Tethered on a Thermoresponsive Block
Copolymer", Chem. Lett., 42, 1493-1495 (2013)*
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Ogasawara, M.: "Catalytic Enantioselective Synthesis of
Planar-Chiral Transition-Metal Complexes", The 245th ACS
National Meeting, New Orleans, USA (2013/04/07-11)(2) Ogasawara, M.: "Catalytic Enantioselective Synthesis of
Planar-Chiral (-Arene)chromium Complexes", The 4th
UK/Japan Conference in Catalytic Asymmetric Synthesis,
Sendai, Japan (2013/04/18-21)(3) Ogasawara, M.: "Palladium-Catalyzed Asymmetric
Synthesis of Axially Chiral Allenes and Application toSynthesis of Allenic Natural Products", The 48th Advances in
Organic, Bioorganic and Pharmaceutical Chemistry (Liblice2013), Špindlerův Mlýn, Czech Republic (2013/11/01-03)(4) 小笠原正道: "新規不斉有機分子触媒ライブラリーの構築"，日本プロセス化学会2013ウインターシンポジウ
ム，仙台市（2013/11/28-29）(5) Ogasawara, M.: "Atropisomeric Chiral Dienes in
Asymmetric Catalysis: Design, Synthesis, and Application of(Z,Z)-1,2-Bis[1-(diphenylphosphino)C2-Symmetric
ethylidene]cycloalkane
Derivatives",
International
Symposium on Catalysis and Fine Chemicals 2013 (C&FC
2013), Beijing, China (2013/12/01-05)(6) Ogasawara, M.: "Catalytic Enantioselective Synthesis of
Planar-Chiral (6-Arene)chromium Complexes", The 247th
ACS National Meeting, Dallas, USA (2014/03/16-20)65構造制御表面反応場研究クラスター/
Research Cluster of Well-defined Surface
Structures for Precise Reaction Control■2013年度の構成員〈リーダー/准教授〉髙草木達・〈教授〉上田渉・〈准教授〉
原賢二・〈客員教授/東京大学〉佃達哉・〈客員准教授/東京工業大学〉松本祐司・〈特任教授/カリフォルニア大学〉
Gates Bruce Clark〈学外研究協力教員/NIMS〉魚崎浩平/〈国際基督教大学〉田旺帝/〈お茶の水女子大学〉近藤敏啓/〈名古屋大学〉鈴木秀士■2013年度のうごき
本年度は重点クラスターとして活動を行った． まず構
成員にBruce C. Gates教授（カリフォルニア大学デービス校）と松本祐司教授（東北大学）を，客員教授として迎えた．また8月に本研究クラスターが中心となって，北海道
大 学 触 媒 化 学 研 究 セ ン タ ー 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム CRC
International symposium of post ISHHC-16 “Advanced
Synthesis and Characterization Techniques for the Atomic-level
Understanding and Control of Chemical Reactions” and THE
4th CSE Summer Schoolを，定山渓にて開催した．研究面では新学術領域研究「ナノ構造情報のフロンティア開拓−材
料科学の新展開」が採択され，高草木を研究代表者として，
触媒のナノ構造と反応性の相関を明らかにするプロジェ
クトを本センターの原賢二准教授，清水研一准教授とともに開始した.

■研究課題
本研究クラスターの目標は，酸化物単結晶表面を機能性
分子や金属ナノクラスター等で様々に修飾することで精密に構造制御された物質変換反応場を創成し，反応機構の原理解明と新しい触媒作用の創出を行うことである．本年
度は原子レベルで構造が規定されている二酸化チタン単結晶表面を反応場形成の土台として用い，ウェットプロセ
スにより構築した金属種の三次元構造を，開発した偏光全反射蛍光（PTRF）XAFS法をはじめとした種々の表面分析手法により決定した．
1．偏光全反射蛍光XAFS法の開発とこれを用いた酸化物上
金属種の原子レベル構造解明
固体表面に高分散した触媒活性点の構造を調べることは非常に難しい．近年STMやAFMにより直接固体表面の原子像を直接観察できるようになったが，STMやAFMの分解能では，より微細な結合情報を得ることはできない．一方，XAFS
法は，X線吸収原子周辺の結合情報を与えるが，基板表面に応用するには，感度が不十分である．われわれは，超高真空下で試料調製・測定が可能な偏光全反射蛍光XAFS法（PTRF-XAFS）を開発し，XAFS法を高感度化する事に成功した．
（図1がその装置の図であり，ムサシノエンジニアリ
ングより市販されている．）
2013年度のトピック： この技術により，0.01 ML程度しか存在しない超微量金属種の基板表面構造を決定することができることを示した．しかも放射光の偏光特性を利用すると，基板上の金属種の3次元立体構造情報を得ることができる．この装置を用いて研究を展開した．

66

図 1. 偏光全反射 XAFS 用測定チャンバー

2．溶液プロセスを用いた酸化物単結晶表面上での金属種の分散状態制御
担持金属触媒では金属クラスターの構造や形状の制御が重要である．通常，酸化物単結晶表面に金属種を導入した場合，金属は表面を容易に拡散するため，構造や形状を制御したナノ構造体を得ることは難しい．そこで酸化物単結晶表面をあらかじめ分子修飾し，その後金属を導入し，吸着分子との相互作用による制御を試みている（図2）．このとき溶液プロセスを用いると，超高真空下などに比べ原子レベルで平坦なTiO2単結晶表面が容易に得られ，また蒸気圧の制限を受けずに多種類の分子を選択できるメリッ
トがある．
2013年度のトピック： 我々はまず，金属の単原子分散化を目指した. TiO2(110)表面をメルカプト安息香酸で修飾
し,Cuを真空蒸着するとCuを単原子状に分散化できることを見出し,その三次元構造を偏光全反射蛍光XAFS法により決定した《論文1，2》．
続いて他の金属への適用性を調べた．図3(a)（黒線）はTiO2(110) 表 面 上 に 溶 液 相 か ら o- メ ル カ プ ト 安 息 香 酸（o-MBA）を吸着後（溶媒はエタノール），Auを真空蒸着したときの偏光全反射蛍光EXAFSスペクトルである．分子を吸着させないで基板に同量蒸着した場合はAu-Auからなる振動が観察され，Auは凝集することがわかっているが，図3(a)を解析した結果，Au-Auは観察されず，Au-Sの寄与が大きいことがわかった．これはAuとSとの強い相互作用により，単原子状に分散していることを示している．詳細な構造を，FEFFを用いた理論シミュレーションにより検討した結果，図3(b)に示す構造モデルが最もよく実験スペクト
ルを再現した（図3(b)の構造モデルからシミュレーション
したスペクトルが図3(a)の赤線）《論文2，3》．以上のように機能性官能基を有する分子をあらかじめ酸化物表面に吸着させておくことで，CuやAuの凝集状態を制御できる可
能性を示せた．今後は他の金属について検討を行うとともに，金属の蒸着量を制御してダイマーやトライマーの調製を試みる．また実際に触媒反応を行い，構造と反応性の相関を明らかにしていく．

年報2013・研究室編●

66

本研究クラスターにける，偏光全反射蛍光XAFS法を用いた研究は電気通信大学 岩澤康裕教授，国際基督教大学
田旺帝教授との共同研究である．

図2 TiO2(110)上での機能性分子を用いた金属種の構造・
形状制御.

(a)

0.04

0.04

E//[001]

0.02

E//[110]

(k)

(k)

0.02

0.00

0.00

-0.02

-0.02

-0.04

-0.04

3

4

5

6 7 8 9k / 10 nm-1

0.04

10 11

3

4

5

6 7 8 9k / 10 nm-1

10 11

E//[110]

(k)

0.02
0.00

-0.02
-0.04
3

4

5

6 7 8 9k / 10 nm-1

10 11

(b)

図3(a) Au/o-MBA/TiO2(110)の偏光全反射EXAFSス
ペクトル．黒線は実験スペクトルで赤線はシミュレーション．(b)三次元構造モデル.

■学内外の研究者との共同研究（2013年度）（1）技術研究組合FC-Cubic・研究G長 八木一三
「Cu複核錯体を用いた高効率酸素還元電極触媒の開発とin-situ XAFSによるメカニズム解明」（2）慶應義塾大学・教授 近藤寛，助教 吉田明「Mn酸化物薄膜電極を用いた水の光分解のin-situ XAFS
追跡」
（3）豊田中央研究所・渡邊佳英博士，西村友作博士「TiO2(110)表面上に担持したサイズ選別Ptクラスターの三次元構造解析」

and orientation control of surface Cu complexes on TiO2(110)premodified with mercapto compounds: the effect of different
mercapto group position”, Phys. Chem. Chem. Phys., 15,14080-14088 (2013). *（2）S. Takakusagi, W.-J. Chun, H. Uehara, K. Asakura, Y.
Iwasawa,“Polarization
Dependent
Total-Reflection
Fluorescence X-ray Absorption Fine Structure for 3D
Structural Determination and Surface Fine Tuning”, Top.
Catal., 56, 1477-1487 (2013).*（3）K. Asakura, S. Takakusagi, H. Ariga, W.-J. Chun, S. Suzuki,
Y. Koike, H. Uehara, K. Miyazaki, Y. Iwasawa, “Preparationand structure of a single Au atom on the TiO2(110) surface:Control of the Au-metal oxide surface interaction”, Faraday
Discuss., 162, 165-177 (2013).*（4）W.-J. Chun, K. Miyazaki, N. Watanabe, Y. Koike, S.
Takakusagi, K. Fujikawa, M. Nomura, Y. Iwasawa, K.
Asakura, “Au Clusters on TiO2(110) (1 × 1) and (1 × 2)
Surfaces Examined by Polarization-Dependent Total
Reflection Fluorescence XAFS”, J. Phys. Chem. C, 117,252−257 (2013)*（5）M. Yoshida, T. Yomogida, T. Mineo, K. Nitta, K. Kato, T.
Masuda, H. Nitani, H. Abe, S. Takakusagi, T. Uruga, K.
Asakura, K. Uosaki, H. Kondoh, “In situ observation ofcarrier transfer in the Mn-oxide/Nb:SrTiO3 photoelectrode by
X-ray absorption spectroscopy”, Chem. Comm., 49,7848-7850 (2013)*（6）Y. Huang , H. Ariga, X. Zheng, X. Duan, S. Takakusagi, K.
Asakura, Y. Yuan, “Silver-modulated SiO2-supported copper
catalysts for selective hydrogenation of dimethyl oxalate toethylene glycol”, J. Catal., 307, 74–83 (2013)*（7）H. Uehara, M. H. Bin Hanaffi, Y. Koike, K. Fujikawa, S.
Suzuki, H. Ariga, S. Takakusagi, W.-J. Chun, Y. Iwasawa, K.
Asakura, “Anisotropic growth of a nickel trimer formed on ahighly-stepped TiO2(110) surface”, Chem. Phys. Lett., 570,
64-69 (2013)*（8）H. Ariga, M. Bin Kawashima, S. Takakusagi, K. Asakura,“Density Functional Theoretical Investigation on the Ni3PP
Structure and the Hydrogen Adsorption Property of theNi2P(0001) Surface”, Chem. Lett., 42, 1481-1483 (2013)*
総説/解説/報告（1）髙草木達, 朝倉清髙, “機能性分子を用いた酸化物
表面上での単原子金属種の調製と三次元精密構造解析 ”, 表面, Vol.51 No3, 13-25(2013).
招待/基調/依頼講演・国際会議（ 1 ） S. Takakusagi, H. Nojima, H. Ariga, H. Uehara, K.
Miyazaki, W.-J. Chun, Y. Iwasawa, K. Asakura,“Three-dimensional structure analysis of atomically dispersed
metalspecies formed on a TiO2(110) surface premodifed withfunctional organic molecules”, ISHHC-16, Aug. 6th, 2013,
Sapporo, Japan.
（ 2 ） S. Takakusagi, H. Nojima, H. Ariga, H. Uehara, K.
Miyazaki, W.-J. Chun, Y. Iwasawa, K. Asakura, “Atomic
dispersion of vacuum-deposited metals on a TiO2(110)
surface premodifed with functional organic molecules”,
IWOX-IX, Jan. 10 th, 2014, Tahoe (CA), USA.

■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（ 1 ） S. Takakusagi, H. Nojima, H. Ariga, H. Uehara, K.
Miyazaki, W.-J. Chun, Y. Iwasawa, K. Asakura, “Fine tuning●年報2013・研究室編

67

エネルギー変換場研究クラスター/
Research Cluster of Study for Energy
Conversion■2013年度の構成員〈リーダー/准教授〉竹口竜弥・〈教授〉福岡淳・〈准教授〉
叶深・〈客員教授/京都大学〉内本喜晴・〈学内研究協力教員/工学研究院〉幅﨑浩樹/〈工学研究院〉向井紳/〈工学研究院・准教授〉本橋輝樹/〈工学研究院〉荻野勲/〈工学研究院〉辻悦司・〈学外研究協力教員/京都大学〉山中俊朗/〈京都大学〉細川三郎/〈ユナイテッドエナジー・コンサ
ルティング〉上村正昭/〈（株）三徳〉室田忠俊/〈京都大学〉阿部竜/〈九州大学〉山内美穂■2013年度のうごき

は，活性成分のパフォーマンスを最大とする構造を有する
炭素材料担体として利用できていないケースが多いと考えられる．
そこで我々が着目したのがカーボンゲルである．カーボ
ンゲルは1980年代後半に米国Lawrence Livermore国立研究所のR. W. Pekalaらによって開発された炭素材料であり，図1に示すように直径が数nmから数十nmの炭素のナノ粒子が凝集したような特異な構造を有する．ナノ粒子の間隙にメソ孔相当の空隙が自然と形成されるため，他の炭素材料と違ってメソ孔が非常に発達しているという特徴を有す
る．さらにナノ粒子は炭素網面から形成されているため，

500 nm2013年10月竹口准教授が，岩手大教授として転出し，2013
年10～2014年3月，客員教授として参加した．

■研究課題
本クラスター行っている研究のうち，本年度（2013年度）
は，担体効果を制御した高CO濃度対応Pt-Ru合金ナノ粒子触媒の開発について報告する．なお，本研究は，新エネル
ギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託を受けて実施した《論文1》．
A）担体合成・触媒合成
担持触媒において担持されている金属ナノ粒子等の活性成分が触媒作用を実際に提供しているが，担体自身の特性により発現する触媒活性が大きく変化する可能性もある．燃料電池の触媒の担体には導電性があり，高表面積化が可能な炭素材料が利用される場合が多い．炭素材料は基
本的に炭素網面が積層した構造を有している．炭素網面間に形成される空隙が細孔となるため，このような細孔を発達させることにより，高表面積化を実現している．炭素網
面はいろいろなサイズを取ることが可能であり，それらがランダムに積層して材料が形成されることを考えると，炭素材料が取りうる構造パターンは無限にある．さらに，積層した炭素網面間に形成される空隙のサイズは一般的に小さいため，高い表面積を有していても，そこへのアクセスが困難であるために活用できない表面の割合が多い場
合もある．そのため担体の構造が，担持されている活性成分の触媒作用にどのように影響を与えるかを明らかにすることは非常に困難であった．
炭素材料の構造をある程度系統的に変化をさせることができれば，利用目的でのパフォーマンスを最大にしてくれる最適構造のヒントを得ることができるものと考えられる．炭素材料は一般的には炭素を多く含む前駆体を高温の不活性雰囲気で処理し，炭素以外の元素を除去することで製造される．高温処理後の段階では炭素網面の間隙に空間はほとんど存在しない場合が多いため，一般的には賦活と呼ばれる操作によって炭素材料内の一部の炭素網面を酸化によって除去することで空隙を導入し，高表面積化が図られている．このように炭素材料の前駆体の種類が無限にあり，また操作パラメーターの影響を受けやすい複数の工程を経てようやく得られる材料であるため，一般的な炭素材料では，その構造を系統的に変化させることはほぼ不可能と考えられてきた．そこで実際には前駆体を種々変化させて得られた炭素材料を試験的に使用し，ある程度の性能が得られる材料を見つけ出すことができれば，それ利用し続けることが行なわれてきた．このようなアプローチで68

図1. カーボンゲルの構造

その内部に他の炭素材料同様，ミクロ孔が存在し，賦活によりそれをさらに発達させることも可能である．これらミクロ孔の長さは，せいぜいナノ粒子サイズと同程度である
ため，カーボンゲルは内部へのアクセスが容易な短いミク
ロ孔がメソ孔の三次元ネットワークに直結している特異な細孔の階層構造を有する．
カーボンゲルはレゾルシノール(R)とホルムアルデヒド(F)を水溶媒中で炭酸ナトリウム等の弱塩基触媒を利用してゾル－ゲル重合させて得られたRFゲルを，高温の不活性雰囲気中で炭素化することで製造される．前駆体RFゲルを製造する際の触媒濃度等の重合条件によって材料を形成するナノ粒子のサイズを精密にコントロールすることが可能であるため，メソ孔のサイズを精密にコントロールすることが可能であると考えられる．また，製造段階で既に800m2/g程度の高い表面積を有する材料であり，賦活操作によってさらなる高表面積化が可能である．賦活する際に特異なメソ孔のネットワークにより，賦活剤を効率よく材
料内部に供給可能であるため，賦活も効率よく進行させることが可能であると考えられる．そこで，このような制御性が高い特異な細孔構造を有するカーボンゲルをモデル物質に利用して，担体効果の有無の実証，効果がある場合の最適構造を明らかにすることを目的に研究を実施した．
最初に構造制御の因子を明らかにし，構造を系統的に変化させた担体材料の合成を目指した．まずは材料によって作用を受ける物質，あるいは作用を受けた後の物質の流路となるメソ孔の制御について検討を行なった．カーボンゲ
ルのメソ孔のサイズは，材料を形成するナノ粒子のサイズを変化させることにより制御可能である．我々はカーボンゲルの前駆体であるRFゲルを合成する際の触媒濃度を調節することで，最終的に材料を構成するナノ粒子のサイズが制御可能であることを見出している．そこで実際に触媒濃度を変化させて，制御可能なメソ孔サイズの範囲を確認した．
RFゲルを製造する際の触媒濃度はレゾルシノール(R)と触算出した．R/Cの値を大きくする，つまり触媒濃度を小さくすることでメソ孔が大きくなることが確認できた．制御性については，分布の中心を半径1 nmから10 nmの範囲内で制御可能であることが明らかとなった．
続いてミクロ孔の制御についての検討を行なった．ミク
ロ孔は主に機能の場となる表面を提供するため，具体的に年報2012・研究室編●

68

図2. 電流密度0.2 A/cm2におけるセル電圧のCO濃度依存性
セル電圧のCO濃度依存性についての粉砕処理の効果.
セル温度.: 70℃; 電解質: Nafion® NRE 212; カソード: Pt/C
(0.5 mg/cm2 ); ガス: O2; 流速: 80 mL/min; 加湿: 70℃. アノ
ード: SnO2修飾Pt2Ru3/C-3 (0.5 mg-Pt2Ru3/cm2 ); ガス: 0～2000
ppm COを含む水素; 流速: 80 mL/min; 加湿: 70℃.

は材料の高表面積化の可能性について検討を行なった．多孔質材料の機能は，その表面積に応じて高くなる場合が多いため，機能向上のためには一般的に材料の高表面積化が図られる．炭素材料に関しては前述の賦活操作によって高表面積化が図られる場合がほとんどである．賦活には水酸化カリウム等の薬品を賦活剤に利用する化学的な賦活法と，高温の水蒸気や二酸化炭素等を賦活剤に利用する物理的な賦活法がある．一般的には炭素材料に2000 m2/gを超えるような高い表面積を導入するためには化学的な賦活法を利用する必要があるが，この賦活法を利用すると賦活
後に材料を繰り返し洗浄して賦活剤由来の薬品をほぼ完全に除去しないといけないため，賦活に要するコストが物理的な手法と比較して数十から数百倍となってしまう．
カーボンゲルは賦活を行なう前の段階で，既にその構造内にメソ孔の三次元ネットワークを有しているため，細孔を導入する表面への賦活剤の供給を効率的に行なうことが可能であると考えられる．さらに，長さがせいぜい材料を構成するナノ粒子の半径程度である細孔を導入すればいいため，賦活による炭素消費はほとんど全て材料の表面積向上に寄与するものと考えられる．よって物理的な賦活法●年報2012・研究室編を用いても2000 m2/gを超えるような高い表面積を材料に持たせることが可能であると期待できる．
そこで二酸化炭素を賦活剤に用い，物理的賦活によるカーボンゲルの高表面積化を目指した．賦活時間の増大と共にバーンオフは直線的に増大し，バーンオフの増大と共に，BET表面積も直線的に増大していく様子を確認することができる．つまり細孔の形成を伴わない炭素消失がほとんど無く，賦活が非常に効率よく進行していることが分かる．また期待していたように，物理的な賦活法でも材料に3000 m2/gに近い表面積が導入可能であることも明らかとなった．
以上の検討によりカーボンゲルはメソ孔，ミクロ孔の制御が可能な炭素材料であることが明らかとなり，さらにそれぞれの領域の細孔の制御は独立に行なうことが可能であることも分かった．そこで続いて得られたカーボンゲル
を担体に触媒の合成を行なった．
B）アノード触媒合成・CO耐性
前述のようにカーボンゲルの賦活処理を制御して1800
m2/gの高表面積を有する炭素材料担体を用いた．Pt-Ru粒子の合金化度を制御して上記カーボン上に担持した．多量合成した触媒は北大18として，CO耐性評価用に運転評価グ
ループ提供した．さたに，物性評価サンプルとして，チーム内に提供し，性能評価を行った．
大量生産をするにあたり，量産化の際に最適化するパラメーターの一つとして，炭素の粉砕条件の影響を検討した．図2に示すように，粉砕処理時間が10 minでは抵抗が高く，市販触媒よりも低い性能を示した．一方，粉砕処理
時間が30 minでは，市販触媒に比べて高いCO耐性と安定性を持つことが分かった．

■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（1）Takeguchi, T.; Yamanaka,T.; Takahashi, H.;
Watanabe, H.; Kuroki, T.; Nakanishi, H.; Orikasa, Y.;
Uchimoto, Y.; Takano, H.; Ohguri, N.; Matsuda, M.;
Murota, T.; Uosaki, K.; K.; Ueda, W. " Layered
Perovskite Oxide – A Reversible Air Electrode for
OxygenEvolution/ReductioninRechargeable
Metal-Air Batteries", J. Am. Chem. Soc., 135,
11125-11130 (2013)*

69バイオインターフェース研究クラスター/
Research Cluster of Bio-Interfa■2013年度の構成員〈リーダー/准教授〉叶深・〈理学研究院教授〉村越敬・〈学
外研究協力教員/京都大学〉今堀博/〈NIMS〉葉金花■2013年度のうごき研究推進支援教授として長年ご指導いただいた佐々木陽一名誉教授が郷里へ転居で退任．

■研究課題
表面や界面における分子構造がその物質の機能性・物性を左右する重要な要素である．我々は，和周波発生(SFG)
振動分光法（図1）や原子間力顕微鏡（AFM)などの手法を用い，生体膜や機能性材料の界面分子構造の解明を通じて，その機能性発現の機構を分子レベルで解明し，新しい機能性材料の構造設計に情報を提供する．例えば，タンパ
ク質や酵素などの様々な生体分子が生体膜との反応に伴い，膜表面の分子構造及び形状変化についてその場で高感度に追跡し，バイオインターフェースでの化学反応の反応機構の解明を目指す．また，リチウムイオン電池などの二次電池の電極と有機電解質溶液との界面構造を分子レベルで調べ，電池性能の向上に貢献したい．
1．バイオインターフェース計測法の開発
非線形振動分光法であるSFG分光法（図1)の高い界面選
択性と界面感度を用い，生体材料を含む種々の機能性材料
界面における分子の構造と機能性との関係解明について研究している．これまでに可視赤外可視領域に共鳴SFG分
光計測システムを構築し，バイオインターフェースにおける界面分子構造の解析に応用に成功している．また，物質表面の形状を高感度で計測できるAFMを用い，表面反応に伴う界面モフォロジのその場観察も可能である．
2013年度のトピック：温度可変の条件下において，その場
SFG測定を実現した．特に脂質二分子膜の相転移過程の研究に重要な研究手段として確立した，同じ条件で行うAFM
測定で得られる構造が共用できるようになる．

（2)生体膜とタンパク質分子との相互作用
種々の生体分子との相互作用に伴う生体膜の界面構造の分子レベルの構造解明は，生命現象の理解に重要である．これまでにリン脂質二分子膜を生体膜のモデルとして用い，加水分解酵素の一種であるホスホリパーゼA2(PLA2)との相互作用に伴う膜界面の分子構造のその場観測から，酵素反応の反応機構を解明する．脂質分子の不斉炭素に接するエステル結合の加水分解反応において，特にL型分子のみと触媒作用するPLA2の立体選択の特性を利用し，L/D,
D/LまたはLD/LDなどのようなキラリティが異なる二分子膜をLB法により構築し，その反応活性の変化から酵素反応機構について検討した．例えば，一層目にD型分子（触媒活性なし）と二層目にL型分子（触媒活性あり）からなる
D/L型脂質二分子膜の場合，酵素添加とともに一層目と二層目からのSFG信号がともにゆっくり減衰し，膜の加水分解の反応速度が非常に遅いことが分かった．一方，L/D型の脂質二分子膜では，酵素が導入されると同時に，L層とD層からのSFG信号ともに速く減衰しているように見えたが，L型分子由来のSFG信号が消えたと同時に，D型分子に由来するSFG信号の減衰速度も急に小さくなった．これらの実験結果から，PLA2酵素による脂質二分子膜の加水分解
反応は膜の表面層からスタートし，表面層にある脂質分子が加水分解されると同時に，その生成物が表面から離れ，底層にある脂質分子が速やかに表面層に反転し，酵素反応に参加することが示唆された．さらに，PLA2との相互作用によりこれらの脂質二分子膜の表面形状変化をAFM観察により追跡した結果（図2）に加えて，酵素による二分子膜の加水分解反応の反応機構を提案した《講演3》．
(b)

(a)

(c)

PLA2
0.5μm

New defects

(d)

(e)

(f)
aggregate

0

0.5

1μm

Figure 2. AFM images for the hydrolysis of DPPC bilayer (L/L)
catalyzed by enzyme PLA2.

Figure 1.

Scheme of Sum Frequency Generation (SFG).

2．バイオインターフェースにおける分子構造の追跡（1）薄膜の干渉効果によるSFG信号の定量解析
生体材料の薄膜界面における分子構造を調べる際に，多界面から発生するSFG信号や薄膜内での光干渉効果を定量的に取り扱う数理モデルの開発に成功．膜厚や基板などの影響について検討できるようになった．これにより，複雑な生体薄膜の界面構造を解析できるようになった．
2013年度のトピック：炭素薄膜界面におけるSFG計測の干渉効果について検討し，リチウムイオン電池界面の研究にも応用されている．

70

2013年度のトピック：共同研究を推進し，生体適合性高分子や固体電解質高分子材料などの機能性高分子について
SFG分光法等により調べ，特異的な界面構造の変化が観測され，それらの材料物性との相関について議論する《論文4,7,9，講演2》．また，最近，自然環境に近い低濃度オゾンが存在する雰囲気(<20ppb)において，脂質膜の構造や安定性への影響について調べている．その結果，不飽和結合をもつ脂質分子(例えば，DOPCやPOPC)は選択的に酸化された．また，膜内に飽和脂質分子の存在により，不飽和脂質
分子の酸化反応が一部抑制されることも確認されている《論文6》．
（3）高性能二次電池の電極溶液界面の構造解明
循環型環境社会の実現に向けて，高性能な二次電池や太陽電池などの研究開発が急務となる．これまでに僅かな触媒活性の向上に莫大な労力と時間が費やされた．一方，電極反応の反応場となる電極溶液界面構造について分子レ

年報2012・研究室編●

70

ベルで殆ど解明されず，界面構造の制御により電極触媒の性能向上に大きな可能性を秘めている．我々は二次電池の中に有望とされるリチウムイオン電池やリチウム空気電
池などの電極と電解質溶液との界面に着目し，その界面構造の解明と電極性能の制御を目指し研究を進めている．これまでにリチウムイオン電池のカソード極であるLiCoO2と非水電解質溶液との界面について非線形振動分光により調べ，電極表面に吸着・配向する溶媒分子の構造について検討している． LiCoO2カソード電極と炭酸エステル系
リチウムイオン電池実用混合溶媒との界面について調べた結果，エチレンカボナート(EC)溶媒分子が電極表面に選択的に吸着されることを初めて見出した(図3)．このことは，リチウムイオン電池やリチウム空気電池の作動に欠かせない固体電解質膜(SEI)の形成機構の理解や電池耐久性能の向上への躍進と期待される《論文5，講演1》．

Figure 3. Preferential adsorption of EC solvent on the
LiCoO2 electrode surface.
2013年度のトピック：炭素負極と電解質溶液界についても本格的に研究し始めている．炭素膜の作製の再現性と安定性が向上する一方，それと炭酸エステル電解質溶液界面構造を調べている．さらに，リチウム空気電池の電気化学的挙動および界面構造についても検討し始めている．

■学内外の研究者との共同研究（2013年度）
九州大学九州大学大学院工学研究院応用化学部門・准教授
阿部正明，「分子就修飾機能性界面の構造評価」/工学院大学工学部環境エネルギー化学科・准教授 吉田直哉，「撥水性固体-水界面の構造解析」/東京医科歯科大学生体材料
工学研究所・教授 由井信彦，「生体高分子表面構造評価」/大阪大学大学院工学研究科応用化学専攻・助教 松崎
典弥，「細胞膜外基質の構造研究」；中国科学技術大学・CHEN
Yanxia教授，「金属単結晶電極表面における電極反応機構の解析」；米国ミシガン大学化学科CHEN Zhan教授，「機能性材料の界面分子構造の研究」■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（1）Zhang，H.; Abe, M.; Zhang, Y.; Li, G.; Ye, S.; Osawa, M.;
Sasaki, Y. “Proton-Coupled Electron Transfer and Lewis Acid
Recognition at Self-Assembled Monolayers of an●年報2012・研究室編

Oxo-Bridged Diruthenium (III) Complex Functionalized with
Two Disulfide Anchors”, Langmuir, 29, 10110–10119(2013)*（2）Zhang, H.; Sasaki, Y.; Zhang, Y.; Ye, S.; Osawa, M.; Abe,M.; Uosaki, K. “Synthesis and Properties of the Cyano
Complexof
Oxo-Centered
TrirutheniumCore[Ru3(μ3-O)(μ-CH3COO)6(pyridine)2(CN)]”, Inorg. Chem.,
53, 1288–1294 (2013)*（3）Zhang, H.; Sasaki, Y.; Abe, M.; Zhang, Y.; Ye, S.; Osawa,
M.; Uosaki, K. “Electrochemical and infrared spectroscopic
study of the self-assembled monolayer of a cyano-bridged
dimeric triruthenium complex on gold surface”, J.
Electroanal. Chem., 714-715, 51–55 (2014)*（4）Ge, A.; Wu, H.; Darwish, T.; James, M.; Osawa, M.; Ye, S.
“Structure and Lateral Interaction in Mixed Monolayers of
Dioctadecyldimethyl Ammonium Chloride (DOAC) andStearyl Alcohol”, Langmuir, 29, 5407-5417 (2013)*（5）Yu, L.; Liu, H.; Wang, Y.; Kuwata, N.; Osawa, M.;
Kawamura, J.; Ye, S. “Preferential Adsorption of Solvents on
Cathode Surface of Li-ion Batteries”, Angew. Chem. Int. Ed.
52, 5753-5756 (2013)*（6）Qiao, L.; Ge, A.; Osawa, M.; Ye, S. “Structure and Stability
Studies of Mixed Monolayers of Saturated and Unsaturated
Phospholipids under Low-level Ozone”, Phys. Chem. Chem.
Phys., 15, 17775-17785 (2013)*（7）Ge, A.; Peng, Q.; Wu, H.; Liu, H.; Tong, Y.; Nishida, T.;
Yoshida, N.; Suzuki, K.; Sakai, T.; Osawa, M.; Ye, S. “Effectof Functional Group on the Monolayer Structures of
Biodegradable Quaternary Ammonium Surfactants”,
Langmuir, 29, 14411–14420 (2013)*（8）Zheng, Y.; Mei D.; Chen Y.X.; Ye, S. “The redox reactionof hydrogen peroxide at an Au(100) electrode: Implications
for oxygen reduction kinetics”, J. Electrochem. Commun.,39, 19–21 (2014)*（9）Casford, M.; Ge, A.; Kett, P.; Ye, S.; Davies, P. “The
Structure of Lipid Bilayers Adsorbed on Activated Carboxy
Terminated Monolayers Investigated by Sum Frequency
Generation Spectroscopy”, J. Phys. Chem. B, 118,
3335–3345 (2014)*
招待/基調/依頼講演・国際会議（1）叶深，「リチウムイオン電池の電極溶液界面のその場構造解明」，ナノ材料科学環境拠点オープンセミナー，
筑波 (2013/4/24)（2）叶深，「非線形振動分光法による界面分子構造の研究」，第2回分子科学若手シンポジウム，分子科学研究所，
岡崎 (2013/8/21)（3）Ye, S., “Enzyme Catalyzed Hydrolysis of the Supported
Lipid Bilayers”, The 3rd International Conference on the
MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis“Synergy of Theory and Molecular Transformation”,
Fukuoka (2014/1/11)71分子集積反応場研究クラスター/Research
Cluster for Reaction Field Based on
Molecular Assembly■2013年度の構成員〈リーダー/准教授〉原賢二・〈教授〉朝倉清高・〈客員教
授/東京大学〉佃達哉・〈学外研究協力教員/神戸大学〉大西洋/〈米国エネルギー省/アイオワ州立大学〉Marek
Pruski/〈物質・材料研究機構〉魚崎浩平/〈国際基督教大学教授〉田旺帝/〈大阪大学准教授〉加藤浩之/〈熊本大学准教授〉原正大/〈国立台湾大学教授〉陳林祈■2013年度のうごき
センター客員研究員（国外）としてSanchez Cortes Santiago
博士（スペイン国立研究所CSIC Senior Research Scientist）
が2013年7月から2ヵ月滞在し，金属ナノ粒子表面上でのジイソシアニド分子の吸着挙動に関する共同研究を実施した．東京理科大学秋津貴城准教授の申請課題「誘起CDを示すキラル金属錯体の金ナノ粒子表面での吸着構造の解明」
がセンター共同利用・共同研究（課題提案型）に採択され，各種組成分析を当センターで実施した．

■研究課題
本研究クラスターの目標は，規整された表面上に緻密に設計を施した有機分子を精密に集積することによって新規な触媒機能が発現する反応場を構築することである．本
研究クラスターでの研究の遂行により，触媒化学，有機合
成化学，表面科学を融合した新しい学問領域の開拓につなげる．
1．金表面上にジイソシアニドを介して調製する高密度錯体単分子層触媒
金表面上に単分子層を形成する手法としてアルカンチ
オールを利用する手法は広く知られているが，その他の分子の例は非常に少ない．我々は，本クラスターの研究の展開を図るためにあえて多用されている系に固執せず，ジイ
ソシアニド分子を利用する系の利用に着手した．金表面上に金属錯体単分子層を形成する手法を確立した．
単分子層の形成は4,4'-terphenyldiisocyanide (TPDI)
を用いて行い，続いて[RhCl(CO)2]2 を前駆体にして錯形成することによりロジウム錯体単分子層([Au]-TPDI-Rh)を得た（図1）．表面上の構造決定は XPS, IR-RAS, ICP-MSなどにより行った．

ロジウム錯体単分子層([Au]-TPDI-Rh)はアルキンの水素化に高い触媒活性を示した．フェニルアセチレンを基質として1気圧の水素下，アセチレン/Rhモル比14 600，ヘキ
サン中，60℃の条件で反応を行うと23時間でエチルベンゼ
ンにまで完全に水素化が進行した．反応は室温でも進行し，触媒の繰り返し利用も可能であった．また，同じロジウム錯体単分子層([Au]-TPDI-Rh)は共役エノン類の水素化にも高い触媒活性を示し，高い選択性でC=C水素化体を与えた．本研究結果は，アルカンチオールのみでなくジイ
ソシアニドも高密度な単分子層を基盤とする触媒反応場の形成に利用可能であることを示している．
2013年度のトピック： 金表面上でのロジウムジイソシア
ニド錯体単分子層を触媒とする共役エノン類の高選択的
C=C水素化反応についての論文発表および学会発表を行った《論文5, 講演4,5》．また，これまでの高密度な単分子層を基盤とする触媒反応場の形成に関して執筆および学会発表を行った《著書1，講演1-3》．
2．構造が規整されたメソポーラスシリカ上での精密な分子設計による触媒反応場設計
数ナノメートルの規則的な細孔を有するメソポーラス
シリカの表面を分子レベルで精密に修飾することにより，特異な触媒反応場の構築に挑戦している．そのための基礎的な手法を確立するために，有機修飾メソポーラスシリカの修飾量の正確な定量を始めとして，詳細な構造解析を行った．この検討の中で，細孔内に界面活性剤が存在する状
態でトリメチルシリルトリフレートを試薬としてシリル化を施し，その後界面活性剤を除去することで外部表面のみを修飾した試料を得た．
また，豊田中央研究所の稲垣伸二博士らによって世界に先駆けて開発された規則性メソポーラス有機シリカの結晶性の細孔表面上で高密度に金属錯体の固定化を行い，構造の特異性を活用した新規な活性化機構による分子変換
反応場の創出にも挑戦している（図2）．

図2 規則性メソポーラス有機シリカ上での金属錯体の高密度固定化

図1 金表面上でのロジウムジイソシアニド錯体単分子
層の形成

72

2013年度のトピック： 豊田中央研究所の稲垣伸二博士との共同研究として，規則性メソポーラス有機シリカ上に各種金属種を固定化し，種々の触媒反応に応用した．その成果の一部を論文発表した《論文3》．固定化金属種の構造決定では，国際基督教大学田旺帝上級准教授との共同研究として，国内の複数の放射光施設におけるXAFS測定および構
造解析を行った．

年報2013・研究室編●72

■学内外の研究者との共同研究（2013年度）
米国エネルギー省主任研究員・アイオワ州立大学教授
Marek Pruski「固体NMR測定を用いた有機修飾メソポーラス
シリカの構造決定」/国際基督教大学教養学部・教授 田旺
帝「XAFS法による規整表面上に形成した金属錯体単分子層
触媒の構造決定」/国立台湾大学生物産業機電工程學系・教授 陳林祈「規整表面上に形成した単分子層のマイクロ流路，電極デバイスへの応用」/熊本大学自然科学研究科・准教授 原正大「規整表面上に形成した単分子層の物性評価」/九州大学理学部・助教 濱崎昭行「金ナノ粒子を担持した酸化コバルトおよび酸化ニッケルの触媒機能の開拓」/室蘭工業大学工学研究科・助教 山中真也「コロイドプ
ロセスによる高次構造の制御と触媒への展開」/東京理科大学理学部第二部・准教授 秋津貴城「誘起CDを示すキラル金属錯体の金ナノ粒子表面での吸着構造の解明」■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Jiang, C.; Hara, K.; and Fukuoka, A., “Low-Temperature
Oxidation of Ethylene over Platinum Nanoparticles
Supported on Mesoporous Silica”, Angew. Chem. Int. Ed., 52,62656268 (2013)*(2) Iwai, T.; Harada, T.; Hara, K.; Sawamura, M., “Threefold
Cross-Linked Polystyrene-Triphenylphosphane Hybrids:
Mono-P-Ligating Behavior and Catalytic Applications for
Aryl Chloride Cross-Coupling and C(sp3)H Borylation”,
Angew. Chem. Int. Ed., 52, 1232212326 (2013)*(3) Waki, M.; Maegawa, Y.; Hara, K.; Goto, Y.; Shirai, S.;
Yamada, Y.; Mizoshita, N.; Tani, T.; Chun, W.-J.;
Muratsugu, S.; Tada, M.; Fukuoka, A.; Inagaki. S., “A Solid
Chelating Ligand: Periodic Mesoporous Organosilica
Containing 2,2’-Bipyridine within the Pore Walls”, J. Am.
Chem. Soc., 136, 40034011 (2014)*(4) Baraldi, G.; Lopez-Tobar, E.; Hara, K.; Sanchez-Cortes, S.;
Gonzalo. J., “Probing Plasmonic Effects on the Raman
Activity of Ag Nanoparticle-Based Nanostructures throughTerphenyl Diisocyanide Adsorption”, J. Phys. Chem. C, 118,
4680–4686 (2014)*(5) Jagtap, S.; Kaji, Y.; Fukuoka, A.; Hara, K., “High Density
Monolayer of Diisocyanide on Gold Surface as a Platform of●年報2012・研究室編

Supported Rh-catalyst for Selective 1,4-Hydrogenation of
α,β-Unsaturated Carbonyl Compounds”, Chem. Commun.,
50, 50465048 (2014)*(6) 菅野周一，川嵜透，松原宏文，原賢二，福岡淳，金属
酸化物によるデカメチルシクロペンタシロキサンの除去，化学工学論文集, 40, 104111 (2014)*(7) Yamanaka, S.; Oiso, T.; Kurahashi, Y.; Abe, H.; Hara, K.;
Fujimoto, T.; Kuga, Y., “Scalable and Template-free
Production of Mesoporous Calcium Carbonate and its
Potential to Formaldehyde Adsorbent”, J. Nanopart. Res., 16,2266 (2014)*
著書(1) 原賢二，『金属錯体単分子層の高密度化・構築と新規
触媒反応場としての応用』，「触媒の設計・反応制御事例集」（分担執筆）技術情報協会，東京，72–79 (2013)
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) 原賢二：「規整表面上での金属錯体の高密度固定化による新規触媒の開発」，触媒学会千葉地区講演会「高付加価値生成物合成に向けた新規触媒の開発」，千葉市(2013/06/14) [招待講演](2) Hara, K.: “Densely Packed Monolayer ofMetal-Diisocyanide on Gold Surface; Preparation andApplication in Catalysis” Collaborative Conference on 3D &Materials Research 2013, Jeju, Korea (2013/06/26) [Invited
Lecture](3) Hara, K.: “Densely Packed Monolayer of Metal Complex
on Gold Surface: Application in Selective Catalysis” MANA
Seminar, Tsukuba (2013/09/02) [Invited Lecture](4) Hara, K.: “High-Density Monolayer of Metal Diisocyaide
on Au Surfaces as a Promising Platform for Novel Catalysts”
The 3rd International Symposium on Molecular Activation,
Steamboat, USA (2013/07/27) [Oral](5) Hara, K.: “Densely-Packed Monolayer of Rh-Diisocyaide
on Gold Surface as Platform for Highly Active and Selective
Catalysis” 17th IUPAC International Symposia on
Organometallic Chemistry Directed Towards Organic
Synthesis (OMCOS17), Fort Collins, USA (2013/07/29)[Poster]73

機能複合型グリーン触媒研究クラスター/
Research Cluster for Multifunctional Green
Catalysis■2013年度の構成員〈リーダー/准教授〉清水研一・〈教授〉上田渉/朝倉清髙/
大谷文章・〈准教授〉竹口竜弥/小笠原正道/原賢二・〈学内研究協力教員/地球環境科学院〉神谷裕一・〈学外研究協力
教員/名古屋大学〉薩摩篤/〈名古屋大学〉沢邊恭一/〈産総研〉多井豊■2013年度のうごき
2013年と10月に大学院生（総合化学院）1名が加入した．
8月に技術補助員の瀬戸真弓さんが退職し,10月に学術研究員としてAbeda Sultana Touchyさんが加入した．2014年3月に1名が修士課程を修了した．

反応（1），（3）において，X線吸収分光，赤外分光，昇温脱離法，速度論解析より活性種構造と反応機構を検討した．酸性担体や塩基性担体に比べ酸塩基両性担体（Al2O3）が高い速度を与えたことから，担体の酸点，塩基点の両方が反応に必要である．Ni当たりの活性がNiの平均粒子径のR2
R1

2013年度のトピック：担持Niナノ粒子触媒によるアルコー
ルの官能基変換に関する研究成果を以下に概説する．
遷移金属触媒の酸化還元能を利用した液相でのファイ
ンケミカルズ合成は白金族錯体触媒を中心に学術的発展がなされてきたが，実用性向上には安価な非白金族を原料とした分離・再利用の容易な固体触媒の開発が必須である．一方，バルク状のベースメタル（Co, Ni，Cu）を固体触媒に用いた脱水素，水素化反応は工業的な化学品製造に用いられてきたが，高温・高圧条件における限定的な基質への適用例が多い．これまでに我々は，Al2O3担持Agクラスター触媒が種々の有機合成反応に有効であることを報告してきた．最近，我々はより安価な金属を用いた高活性触媒の開発を目指して研究を展開した結果，Niを6nm程度に微粒子化し担体上に高分散させた触媒が，同種の水素移
動型反応に対してAg触媒よりも高い触媒活性と汎用性を示すことを見いだすとともに，基礎的検討より触媒設計指針を提案した．
Ni/Al2O3は硝酸Ni(II)をAl2O3に含浸担持・焼成して得た前駆体を500℃水素還元して調製し，大気に曝さずに反応に用いた．Ni/Al2O3は酸化剤非存在下での脂肪族2級アルコールからケトンへの脱水素反応に高い活性を示した(式1)．Ni/Al2O3をアルコールとアンモニアからの直接的アミン合成（式2）に応用したところ，高選択的1級アミン合成に成功した．本系は比較的温和な条件で水素等の補助剤も用いずに不均一触媒により本反応を進行させた初めての例である．Ni/Al2O3はアルコールによるアミンまたはアニリン類のNアルキル化（式3） にも有効であった．Al2O3よりも塩基性の強いCeO2を担体に選択すると，2級アルコー
ルの自己カップリングによる長鎖ケトンの合成（式4）を効率的に進行させる．上記C-N，C-C結合生成反応はアルコ
ール脱水素，縮合，移動水素化の3段階がOne-potで進行して生成物を高選択的に与える．Ni/CeO2触媒は2-propanol
によるケトンの移動水素化（式5）にも有効である．

74

o

OH

o-xylene, 144 C

R2

R1

R2
OH + HN
R3

R1

2

OH

Ni/Al2O3 (1mol%)oRo-xylene, 120-144 C
O

1

R

R

2-propanol, reflux

H
Al

O
O

R2

+ H2

R1

1

R

R2

(3)

(4)

(5)

H O

OH
Al

Al

step 1
OH

+H2O

OH

Ni/CeO2 (3 mol%)
2

N
R3

R1

(2)

O
1

o

R

NH2 + H2O

o-xylene, 144 C

Ni/CeO2 (1-3 mol%)

1

(1)

+ H2

Ni/Al2O3 (1 mol%)
R1 OH + NH3
R1o-xylene
3 mmol 0.4 MPa
140-160 oC■研究課題
稀少金属資源の使用量を最小限に抑えたグリーン有機
合成・環境浄化用固体触媒の設計を目的として研究を行っている．本年度は，下記の研究成果を報告した：（1）担持
Ni, Ptナノ粒子触媒によるアルコールの一段階官能基変
換《論文2-5，8-11》，（2）CeO2による一段階有機合成《論文6,7》，（3）排ガス浄化触媒の作用機構解析《論文12-14》，（4）理論化学によるPdナノ粒子触媒上での有機合成機構の解析《論文1》．

O

Ni/Al2O3 (1mol%)

O

OH
Al

step 2
Base
Acid O step 3
Al
Al
O

H
Al

H
O

O
Al

O

H2

図1

Ni/Al2O3 によるアルコール脱水素機構

増加に伴い－2次の依存性で減少したことからも金属/担体界面が反応場であることが支持される．以上の結果と反応機構検討結果を併せて，Ni金属ナノ粒子と担体の界面に存在するNi0種と酸塩基ペアサイトの協働的触媒作用（図1）を提案した．
以上より，Niを6nm程度の金属ナノ粒子として担体（Al2O3,CeO2）上に高分散させ，酸素に曝さずに触媒として用いると，アルコール脱水素を開始反応とする種々の化学品合成が効率的に進行することを見いだした．応用例はいずれも（1）反応補助剤を必要とせず，（2）副生成物が水のみ（または水と水素）であり，（3）安価で再利用可能
なベースメタル系固体触媒を用いた一段合成法であることから実用的な環境調和型化学品合成法である．

■学内外の研究者との共同研究（2013年度）
業技術総合研究所サステナブルマテリアル研究部門・物質
変換材料研究グループ長 多井豊，白金サブナノクラスタ
ー触媒上でのCO酸化反応機構解析; 九州大学先導物質化学研究所，蒲池高志助教，井川和宣助教，友岡克彦教授，
吉澤一成教授，Pdナノ粒子触媒上でのシラン水和反応機構
に関する理論研究■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（1）Kamachi, T.; Shimizu, K.; Yoshihiro, D.; Igawa, K.;

年報2013・研究室編●

74

Tomooka, K.; Yoshizawa, K., “Oxidation of silanes tosilanols on Pd nanoparticles: H2 desorption accelerated bysurface oxygen atom”, J. Phys. Chem. C, 117, 22967-22973(2013).*（2）Chaudhari, C.; Siddiki, S. M. A. H.; Shimizu, K.,“Alkylation of 2-methylquinoline with alcohols under
additive-free conditions by Al2O3-supported Pt catalyst”,
Tetrahedron Letters, 54 6490-6493 (2013).*（3）Siddiki, S. M. A. H.; Kon, K.; Shimizu, K., “General andselective C-3 alkylation of indoles with primary alcohols byreusable Pt nanocluster catalyst”, Chem. Eur. J., 19,
14416-14419(2013).*（4）Shimura, K.; Kon, K.; Siddiki, S. M. A. H.; Shimizu, K.,“Self-coupling of secondary alcohols by Ni/CeO2 catalyst”,
Appl. Catal. A, 462–463, 137-142 (2013).*（5）Kon, K.; Siddiki, S. M. A. H.; Shimizu, K., “Size- andsupport-dependent Pt nanocluster catalysis for oxidant-freedehydrogenation of alcohols”, J. Catal., 304, 63–71 (2013).*（6）Tamura, M.; Siddiki, S. M. A. H.; Shimizu, K., “CeO2 as aversatile and reusable catalyst for transesterification of esters
with alcohols under solvent-free conditions”, Green Chem.,
15, 1641-1646 (2013).*（7）Tamura, M.; Satsuma, A.; Shimizu, K., “CeO2-catalyzed
nitrile hydration to amide: reaction mechanism and active
sites”, Catal. Sci. Technol., 3, 1386-1393 (2013).*（8）Shimizu, K.; Imaiida, N.; Kon, K.; Siddiki, S. M. A. H.;
Satsuma, A., “Heterogeneous Ni catalysts for N-alkylation ofamines with alcohols”, ACS Catal., 3, 998-1005 (2013).*（9）Shimizu, K.; Kon, K.; Shimura, K.; Siddiki, S. M. A. H.,“Acceptor-free dehydrogenation of secondary alcohols byheterogeneous cooperative catalysis between Ni nanoparticles
and acid–base sites of alumina supports”, J. Catal., 300,
242-249 (2013).*（10）Shimizu, K.; Kon, K.; Seto, M.; Shimura, K.; Yamazaki,
H.; Kondo, J. N., “Heterogeneous cobalt catalyst for
accepterless dehydrogenation of alcohols”, Green Chem., 15,418-424 (2013).*（11）Shimizu, K.; Kon, K.; Onodera, W.; Yamazaki, H.;
Kondo, J. N., “Heterogeneous Ni catalyst for direct synthesis●年報2012・研究室編

of primary amines from alcohols and ammonia”, ACS Catal.,
3, 112-117 (2013).*（12）Tomita, A.; Shimizu, K.; Kato, K.; Akita, T.; Tai, Y.,“Mechanism of low-temperature CO oxidation on
Pt/Fe-containing alumina catalysts pretreated with water”, J.
Phys. Chem. C, 117, 1268-1277 (2013).*（13）Satsuma, A.; Osaki, K.; Yanagihara, M.; Ohyama, J.;
Shimizu,
K.,“Activity
controlling
factorsfor
low-temperature oxidation of CO over supported Pd
catalysts”, Appl. Catal. B, 132-133, 511-518 (2013).*（14）Satsuma, A.; Yanagihara, M.; Ohyama, J.; Shimizu, K.,“Oxidation of CO over Ru/Ceria prepared by self-dispersionof Ru metal powder into nano-sized particle”, Catal. Today,
201, 62-67 (2013).*
総説/解説/報告（1）清水研一，銀クラスター触媒による環境調和型有機合
成，ペテロテック，36，12-21 (2013).
著書（1）清水研一，『金属ナノクラスター触媒の表面構造，反応機構』，「触媒の設計・反応制御 事例集」，（分担執筆）
技術情報協会，東京，153-155（2013）.
（2）清水研一，『［3-1］金属触媒分野 銀触媒研究の最近の進歩』，「触媒技術の動向と展望2013」，（分担執筆）触媒学会，東京, 153-155（2013）.
招待/基調/依頼講演・国際会議（1）Shimizu, K.: “Dehydrogenation of alcohols and direct C-N
and C-C bond formations from alcohols by reusable Ni
catalyst”, International Symposium on Catalysis and Fine
Chemicals 2013, Renmin University of China, Beijing, China(2013/12/5)（2）清水研一：「金属ナノ粒子と酸化物担体の協働作用を利用した有機合成」，第112回触媒討論会 1I23（依頼講演)，秋田大学（2013/9/18)75

光機能性プラズモン粒子研究クラスター/Research Cluster for Photofunctional
Plasmonic Particles■2013年度の構成員〈リーダー/准教授〉Ewa Kowalska・〈准教授〉髙草木達・〈助教〉高瀬舞・〈パリ大学〉Hynd Remita・〈スウィンバーン大学（オーストラリア）〉Saulius Juodkazis・〈ウルム大学（ドイツ）〉Sven Rau・
〈グダンスク大学（ポーランド）〉
Adriana Zaleska・〈フリードリヒアレクサンダー大学（ドイツ）〉Horst Kisch・〈西ポメラニアン工科大学（ポーランド）〉
Antoni W. Morawski■2013年度のうごき
2012年からメンバーに変更はないが，2014年2月に触媒反応化学研究部門に加わった遠藤摩耶学術研究員が大腸
菌類の不活性化の実験装置の立ち上げと操作を担当している．西ポメラニアン工科大学（ポーランド）のAntoni W.
Morawski 教 授 の 共 同 研 究 者 で あ る Agata MarkowskaSzczupak准教授が7月～9月の約3か月間触媒反応化学研究部門に滞在し，光触媒による防カビ効果について実験を行った．Ewa Kowalska 准教授をコーディネータとし，Hynd
Remita教授，Sven Rau教授と触媒反応化学研究部門大谷文章教授の3グループからなる国際共同研究「太陽光を用いる光触媒反応によるエネルギーの創出」を科学技術振興機
構（JST）戦略的国際科学技術協力推進事業の助成をうけ
て行った．

■研究課題
本研究クラスターでは，太陽光にふくまれる可視光の波
長領域において表面プラズモン共鳴吸収をもつ光機能性
ナノ粒子，すなわち，金，銀あるいは銅などの金属あるいは合金と広いバンドギャップをもつ半導体からなる光触媒の開発をめざしている．これらの光触媒を用いる紫外あ
るいは可視光照射下での汚染物質分解の反応機構およびLSPR吸収により生じる電場による光触媒活性向上の効果を検討し，主要な反応条件および光触媒活性と物理化学的特性の相関を明らかにする．さらにこのプラズモン光触媒に均一系光触媒である金属錯体を修飾することにより，さらなる光触媒活性の向上と光吸収，キャリア移動および酸化還元反応の機構を解明する．
2013年度のトピック： （1）1種類あるいは2種類の貴金
属粒子と酸化チタン粒子からなるプラズモン光触媒を調製し構造を評価した上で有機化合物の酸化分解に対する
紫外光/可視光照射下での光触媒活性を検討した．金属の種類と担持の順序，酸化チタンの構造により，2種類の金属を担持させることにより，1種類の場合よりも高活性あFig. 1(left) Dependence of extinction (σext, solid lines) and absorption spectra (σabs, dashed lines) of a 10 
10  30 nm spheroidal gold nanoparticle (NP) in the presence of coverage layer of silver of thickness t;(center) The cross-sectional pattern of the near-field intensity enhancement factor for (top) t = 0 at 510 nm
wavelength, (middle) t = 2 nm at 600 nm, (bottom) t = 5 nm at 570 nm; n-refractive index; (right) Schematic
representation of inhibition of oxidation of organic compounds on titania modified with bimetallic core-shell
NPs.

76

年報2013・研究室編●76

るいは低活性となることを明らかにした．3D-FDTDシミュ
レーション法により，金と銀をそれぞれコアとシェルとするコアシェル構造粒子をつかうと酸化チタン表面との間に強い電場が形成されることが示唆されたが，実際には金と銀の2種類の金属を担持させた場合にはいずれかの金属によって電子がプールされ，電子―正孔の再結合が促進されて可視光照射下での光触媒活性が低下するものと思われる（Fig.1）．もっとも高い活性はルチル型酸化チタンに2種類の金属を順番に担持させたものであった．これは，貴金属ナノ粒子の形状とサイズが大きな分布をもつために光吸収波長領域が広くなり，結果として光吸収量が増大したためと考えた．
《論文1/講演1,4,6》（2）プラズモン光
触媒による抗菌，抗カビ効果を確認した．《講演3,5》（3）
光吸収領域を拡大して広い波長範囲の光（太陽光）による
光触媒活性を増大させることを目的として貴金属ナノ粒
子と金属錯体を共担持させた酸化チタン粒子を調製してその活性を紫外光および可視光照射下において検討した．
《講演2》■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Kowalska, E.; Janczarek, M.; Rosa, L.; Juodkazis, S.;
Ohtani, B., Mono- and bi-metallic plasmonic photocatalysts
for degradation of organic compounds under UV and visible
light irradiation, Catal. Today, 230, 131-137 (2014).
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Kowalska, E.; Markowska-Szczupak, A.; Rosa, L.;
Karabiyik, B.; Juodkazis, R.; Ohtani, B.: "Plasmonic●年報2012・研究室編

Photocatalysis for Environmental Application" FourthInternational Conference on Semiconductor Photochemistry(SP4), Prague, Czech Republic (2013/06/23)(2) Yoshiiri, K.; Kastl, E.; Zheng, S; Muedsam, C.; Karabiyik,
B.; Rau, S.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Hybrid
Photocatalysts Composed of Plasmonic Titania andRuthenium Complexes for Oxidation of Organic
Compounds" The Sixteenth International Symposium on
Relations between Homogeneous and Heterogeneous
Catalysis (ISHHC-16), Sapporo (2013/08/05)(3) Markowska-Szczupak, A.; Karabiyik, B.; Ohtani, B.;
Kowalska, E.: "Photocatalytic and Antiseptic Properties of
Plasmonic Titania Photocatalysts" Post ISHHC-16:
Advanced Synthesis and Characterization Techniques for the
Atomic-level Understanding and Control of Chemical
Reactions, Sapporo (2013/08/10)(4) Kowalska, E.: "Development of Plasmonic Photocatalysts
for Environmental Application" The International
Conference on Photocatalytic and Advanced Oxidation
Technologies for Treatment of Water, Air, Soil and Surfaces(PAOT-2), Gdansk, Poland (2013/09/10) [Invited Talk](5) Kowalska, E.: "Development of Plasmonic Photocatalysts
for Decomposition of Chemical and Biological Pollutants"
The ASEAN-EU STI Days 2014, Bangkok, Thailand(2014/01/23) [Invited Talk](6) Kowalska, E.: "Development of plasmonic photocatalysts
for environmental application" Seminar of Institute ofPhysical Chemistry, University of Paris-Sud, Paris, France(2014/02/28) [Invited Talk]

77

バイオポリマー研究クラスター/Research
Cluster for Biopolymers■2013年度の構成員〈リーダー/准教授〉小山靖人・〈教授〉福岡淳・〈先端生
命科学研究院・教授〉門出健次・〈東京工業大学〉芹澤武■2013年度のうごき
2013年9月より本クラスター研究を開始した．北海道大学触媒化学研究センターの福岡淳教授，北海道大学先端生
命科学研究院の門出健次教授 東京工業大学理工学研究科の芹澤武教授の3名が立ち上げメンバーとしてクラスター研究に参画した.

時点では抽出による量的な供給は不可能に近い．また合成
化学的にはアノマー位の立体化学の混合物として得る1例の方法論しか報告されておらず，未だ十分な研究が為されていない．そこで今回，生理活性の解明と，糖鎖の特性を利用した超分子材料の創製を目指しnD-β-Glcp-(1-2)の合成研究を実施した．その結果，環状サルファイトの位
置・立体選択的なアニオン開環重合によって，対応するポリマーが得られることが明らかとなった（図1）．一方で，重合中の水分の除去が十分でない時，生成ポリマーの主鎖構造に乱れが生じることも分かった．現在重合法の改良と，生成ポリマーの詳細な構造解析，及び天然物への誘導化について検討している.

■研究課題
本研究では生体高分子の精密合成法の開発と，その高次構造の動的な特性の解明を目的とする．生体内に存在する
糖質，タンパク質，核酸のみならず，あらゆる生体高分子
及びそれらの構造類縁体を研究の対象とするが，特に糖鎖について重点的に研究する.
生体内の細胞表面にはタンパク質や脂質と結合している複合糖質が存在する．それらはドメインを形成し，単独あるいは複数の糖鎖が作り出す空間によって特定の分子を認識し，多様な生理機能が生まれる．感染・疾病もこうしたドメインとの会合が関与していると考えられている
ため，糖鎖の動的構造変化やその基礎的な分子認識機構の解明は危急の課題である．しかしながら現時点において，高次構造を形成した糖鎖の動的性質を解明しようとする
研究はほとんどなく，また精密な不斉空間を持つ糖鎖を合理的に集積させたドメインを合成し，ドメイン構造の動的挙動に基づく革新的新素材の創製を目指すような研究も皆無に近い.
そこで本研究ではまず高分子糖鎖１本が作り出す特異な空間に焦点を当て研究を推進する．糖鎖の高次構造を精密高分子合成の技術を駆使して合成し，その動的特性を超分子化学の見地から解明する，また多点認識・不斉内孔・刺激応答性という，糖鎖空間の特徴を活かした超分子材料の創製も目指す.
最終的には様々な生体高分子の機能を超分子化学的視点から解明することを目指し，本クラスター研究を多くの研究者が参画するような魅力ある研究領域に育て，多分野の化学者の連携が可能な人的ネットワークの基盤を作る
ことも本研究の目標とする.
1．精密重合に基づくバイオポリマーの迅速合成法の開発
様々なバイオポリマーを迅速且つ精密に合成することを目標に，新しい重合法の開発について研究している．具
体的には，高反応性化学種を重合基として持つ新規モノマーの合成とそれを用いる重合法の開発について検討している．本年度は，環状サルファイトのアニオン開環重合による糖鎖の合成と，ペプチドのワンポット・シークエンス
重合法の開発について特に重点的に研究を進め，それぞれについて基礎的な知見を得た．
2013年度のトピック： (1→2)-β-グルコピラナン{nDβ-Glcp-(1-2)}の精密合成について重点的に研究を行った．nD-β-Glcp-(1-2)は，根粒菌が産生する天然糖鎖であり，マメ科植物の細胞を選択的に認識する役割を持つと解釈されている．nD-β-Glcp-(1-2)は魅力的な構造・生理活
性・分子認識能などを有しているにも関わらず，天然からの抽出では他の糖類縁体との分離が極めて困難であり，現78

図 1. 環状サルファイトのアニオン開環縮合重合
2．バイオポリマーを利用した超分子材料の開発
光学活性な有機化合物と無機化合物を合理的に複合化することにより，有用な機能性材料（光学活性元素ブロッ
ク材料）が創出される（図2）．有機金属触媒，分離・分割
材料，円偏光発光性材料などがその代表的な例である．不斉場と機能性物質の複合化は，今後の革新的な機能性材料の創製において重要であると考えられる.
らせん高分子は，光学活性低分子には存在しない特異な不斉場である繰り返し構造間の「空孔」や「溝」を有する．
そのためらせん高分子を機能性材料の土台として活用する研究が近年盛んに行われている．こうした背景の下，
我々は①高次構造が完全に一方向巻きで，②様々な機能性物質と容易に複合化でき，さらに③らせん構造を外部刺激によって自在に制御できるような生体高分子に着目している．現在，生体高分子及び関連する生体分子の構造特性を活かした超分子材料の創製について研究を実施している．

図2 光学活性な元素ブロック材料の開発
2013年度のトピック： 本年度は超分子材料:ポリロタキ
サン，ポリロタキサンネットワークの合成と物性に関する研究について，共同研究の成果を発表した．成果発表の中でこれらの超分子材料の特異な物性はロタキサン構造（空間結合）に起因することを明らかとした．現在，合成研究

年報2013・研究室編●78

を推進している生体高分子は大きならせん内孔を有しているため，内孔の空間を利用するような材料設計によって，こうした超分子材料の分野にも展開可能であると考えている《論文3,4,5,9,11,12,13，講演1-4》．

■学内外の研究者との共同研究（2013年度）
東京工業大学大学院理工学研究科・高田十志和教授，打田聖助教，中薗和子助教，空間結合を含む材料開発（図3; 共
同研究成果がPolymer Journal誌の表紙ページに採用）及び新規クリック反応系の開発；東京工業大学大学院理工学研
究科・石谷治教授，新潟大学工学部機能材料工学科・由井樹人准教授，空間結合を含む材料の蛍光特性の解明；東京
工業大学大学院理工学研究科・川内進准教授，計算化学に基づくラセンポリマーの構造評価

図3. ロタキサン架橋点を用いる刺激応答分解性ゲルの開発■2013年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（1）Watanabe, K.; Koyama, Y.; Suzuki, N.; Fujiki, M.; Nakano,T., “Gigantic chiroptical enhancements in polyfluorene
copolymers bearing bulky neomenthyl groups: importance ofalternating sequences of chiral and achiral fluorine units”,
Polym. Commun., 5, 712–717 (2014).*（2）Wang, Y.; Sakamoto, T.; Koyama, Y.; Takanashi, Y.;
Kumaki, J.; Cui, J.; Wan, X.; Nakano, T., “Photo-induced
helix-helix transition of a polystyrene derivative”, Polym.
Chem., 5, 718–721 (2014).*（3）Koyama, Y.; Matsumura, T.; Yui, T.; Ishitani, O.; Takata, T.,“Fluorescence Control of Boron Enaminoketonate Using A
Rotaxane Shuttle”, Org. Lett. 15, 4686-4689 (2013).*（4）Iijima, K.; Kohsaka, Y.; Koyama, Y.; Nakazono, K.;
Uchida, S.; Asai, S.; Takata, T., “Stimuli-Degradable
Cross-Linked
Polymers
SynthesizedbyRadicalPolymerization Using A Size-Complementary [3]Rotaxane●年報2012・研究室編

Cross-Linker”, Polym. J. 46, 67-72 (2014).* [Selected as a
Cover Art Picture]（5）Yuki, T.; Koyama, Y.; Matsumura, T.; Takata, T., “Click
Annulation of Pseudo[2]rotaxane to [2]Catenane Exploiting
Homoditopic Nitrile N-Oxide”, Org. Lett. 15, 4438-4441(2013).*（6）Wang, C.-G.; Koyama, Y.; Yonekawa, M.; Uchida, S.;
Takata, T., “Polymer nitrile N-oxides directed toward
catalyst- and solvent-free click grafting”, Chem. Commun.
49, 7723-7725 (2013).*（7）Okuda, H.; Koyama, Y.; Kojima, T.; Takata, T.,“9,9-Diaryl-4,5-diazafluorene-based
Cardopolymer;
Synthesis and characteristic properties”, J. Polym. Sci. Part
A: Polym. Chem. 51, 4541-4549 (2013).*（8）Cheawchan, S.; Koyama, Y.; Uchida, S.; Takata, T.,“Catalyst-freeclickcascadefunctionalizationofunsaturated-bond-containing
polymersusingmasked-ketene-tethering nitrile N-oxide”, Polymer, 54,
4501-4510 (2013).*（9）Iguchi, H.; Uchida, S.; Koyama, Y.; Takata, T.,“Polyester-Containing α-Cyclodextrin-Based Polyrotaxane:
Synthesis by Living Ring-Opening Polymerization,
Polypseudorotaxanation, and End Capping Using Nitrile
N-Oxide”, ACS Macro Lett. 2, 527-530 (2013).*（10）Seto, R.; Koyama, Y.; Xu, K.; Kawauchi, S.; Takata, T.,“Exact helical polymer synthesis by directionally fixed
connection of a C2-chiral 9,9’-spirobifluorene unit with a C2or Cs-symmetric unit”, Chem. Commun. 49, 5486-5488(2013).*（11）Aoki, D.; Uchida, S.; Nakazono, K.; Koyama, Y.; Takata,T., “Macromolecular [2]Rotaxane: Effective Synthesis andCharacterization”, ACS Macro Lett. 2, 461-465 (2013).*（12）Koyama, Y.; Yoshii, T.; Kohsaka, Y.; Takata, T.,“Photo-Degradable Cross-Linked Polymer Derived from A
Vinylic Rotaxane Cross-Linker Possessing Aromatic
Disulfide Axle”, Pure Appl. Chem. 85, 835-842 (2013).*（13）Arai, T.; Jang, K.; Koyama, Y.; Asai, S.; Takata, T.,“Versatile
Supramolecular
Cross-Linker:
RotaxaneCross-Linker That Directly Endows Vinyl Polymers withMovable Cross-Links”, Chem. Eur. J. 19, 5917-5923 (2013).*
招待/基調/依頼講演・国際会議（1）Y. Koyama ，「 Efficient Polymer Reaction Using
Macrocycle Catalyst as a Result of Wheel Translation along
the Polymer Axle」, Joint Symposium of PCOSS, Xiamen
Univ. and CRC, Hokkaido Univ., Sapporo (2013/5/9).
（2）小山靖人，「ニトリルオキシドを用いる高分子連結法と連結点の機能化法の開発」，新学術領域研究「元素ブロック高分子材料の創出」第１回若手シンポジウム，湯河原（2013/10/10）．
（3）小山靖人，長嶋将毅，川崎あゆみ，宮川賀仁，高田十
志和，「マクロサイクル触媒システム：輪成分の移動に伴う高分子軸上での効率的な触媒反応」，第４回統合物
質シンポジウム，札幌（2013/10/31）．
（4）小山靖人，「ロタキサン連結点を持つ超分子ポリマーの創製と応用」，若手研究者のための有機化学札幌セミナー，札幌（2013/12/4）．

79

コーポレートユニット
Cooperation Unit
先端有機合成ユニット/Unit for Advanced
Organic Synthesis

有機工業触媒ユニット/Unit for Organic
Industrial Catalyst■2013年度の構成員■2013年度の構成員〈客員教授/パデュー大学〉根岸英一・〈助教〉宋志毅〈客員教授/広栄化学〉西田まゆみ/隅田敏雄■研究課題/2013年度のトピック■研究課題/2013年度のトピック

根岸教授が開発した末端アルケンの不斉カルボアルミ化反応 (ZACA 反応)を展開するために，新触媒の合成とキャラクタリゼーションおよび有機合成反応への展開を進めている．

広栄化学において，研究開発したポリオレフィン用有機
金属錯体（メタロセン錯体）のテクノロジー及び，ビジネスの発掘の仕方，発展法につき纏め，触媒化学研究センタ
ー平成25年度研究討論会で講演し説明した．

工業光触媒ユニット/Unit for Industrial
Photocatalytic System

日仏国際連携触媒研究ユニット/Unit forJapan-France Collaborative Research■2013年度の構成員■2013年度の構成員〈客員教授/昭和電工セラミックス〉黒田靖〈教授〉上田渉/福岡淳・〈客員教授/リル大学固体触媒化学ユニット〉F. Dumeignil〈客員教授/ベルサイユラボア
ジエ研究所〉E.Cadot・〈准教授〉清水研一/竹口竜弥・
〈助
教〉村山徹

■研究課題/2013年度のトピック
創成科学研究棟03-111号室に気相法酸化チタン合成のベンチスケール装置を設置して合成条件の最適化を行うとともに，平成25年度戦略的基盤技術高化支援事業「環境汚染ガスを無害化するための先進的な光触媒分解処理シ
ステムの開発」に参画した．

80■研究課題/2013年度のトピック
バイオマス由来のアルコール類の選択酸化触媒の開発
をリル大学の研究ユニットが所有するハイスループット
実験施設により実施した．実施には触媒化学研究センターの村山助教が現地に滞在して行った．成果は特許化プロセ
ス中で，論文発表も予定している．

年報2013・研究室編●

80

研究支援技術部/Technical Division
本センターの技術職員の組織化については，同職員の能力・資質等の向上と処遇の改善を図るとともに，優れた人材を確保することを目的として，平成3年4月1日に設置された．

■2013年度の構成員〈部長〉福岡淳・〈班長〉石川勝久
第一研究機器開発班 〈技術主任〉長谷川貴彦・〈研究支援推進員〉圡生哲三
第二研究機器開発班 〈技術主任〉向井慎吾・〈技術職員〉
川村裕介・〈研究支援推進員〉松平和彦
研究機器管理班 〈技術主任〉山岸太平・〈技術職員〉下田周平■ガラス・金属工作
第一および第二研究機器開発班では，それぞれガラスおよび金属工作業務を行っている．2013年度のセンター内外の利用者は以下のとおり．
年度
2013
※（

ガラス工作
金属工作
253(9)
200(9)）は，センター外利用で内数．

●年報2012・研究室編■センター保有研究機器管理
研究機器管理班では，触媒化学研究センターが保有する
各種の研究機器の管理を行っている．これらの機器の2013
年度のセンター内外の利用者のべ人数は以下のとおり（単位は［回・人］）．
機器名
低真空走査型電子顕微鏡
X線光電子分光装置
吸着測定装置
高分解能電界放射型
走査型電子顕微鏡
透過電子顕微鏡
核磁気共鳴分析装置
合計

センター
内利用
123
170
37

センター
外利用
133
27
46

169

84

116
468
1,083

18
288
596

■触媒化学研究センター技術部安全講習会
触媒化学研究センター技術部安全講習会は，各研究室のみなさんに工作機械・ガラス製品の取り扱い方などを知ってもらい，安全に作業していただくことを目的として毎年開催している．2013年度は5月22～23日に開催した．
主な内容としては，（1）技術部の仕事内容と製品の注文，修理依頼に関する説明，（2）実験する際のガラス・金属製品の取り扱いについて，（3）ガラス・金属工作室の説明と実習および（4）応急処置である．
これにより安全に装置を扱ってもらえる．講習を始めてから機械・ガラスの修理の数は減少したため，継続することで実験による事故も減り,研究環境の向上にもつなが
る．

81

82

年報2012・研究室編●

82

個人データpersonal data
個人データ
教員の50音順．着任時の職名が現在のものとことなる場合にはそれが表示されている．

朝倉清髙
あさくらきよたか
Kiyotaka ASAKURA
職名：教授
着任：1999年4月1日
部門/クラスター：表面構造化学研究部門/触媒ネットワー
ク研究クラスター,分子集積反応場研究クラスター
担当大学院（学部）：工学研究科（工学部）
研究室：創成科学研究棟02 312-2
電話：011-706-9113・ファクシミリ：011-706-9113・電子
メール：askr@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：物理化学/固体の表面構造/界面化学/機能物質
化学/反応速度論と触媒/薄膜・表面界面物性/計測工学/
ナノ構造科学/環境関連化学/量子ビーム
研究課題：燃料電池触媒(2007-)/遷移金属ー典型元素化合
物表面の化学と物理（2000-）/不均一規整表面の合成と触媒作用（1999-）/顕微法による実空間実時間表面観察（1999-）/新しい表面解析手段の開発高速XAFSによる活性
表面の構造と設計と顕微法による実空間実時間表面観察（1999-）
研究キーワード：表面化学/反応化学/構造化学/XAFS分光学/光電子顕微鏡/表面顕微分光/酸化物表面/触媒表面科
学/脱硫触媒/燃料電池
学歴：1981年3月東京大学理学部化学科卒業/1983年3月東京大学理学系研究科化学専攻修士課程修了/1984年9月東京大学理学系研究科化学専攻博士課程中退
学位：1983年3月理学修士（東京大学）/1987年9月理学博士（東京大学）「EXAFS Studies on the Local Structures ofMetal Dispersed in Polyacetylene and Attached Metal
Catalysts」
職歴：1984年10月東京大学助手（理学部化学科）/1992年
10月東京大学講師（理学部化学教室）/1994年6月東京大学
助教授（理学部スペクトル化学研究センター）/1999年4月北海道大学教授（触媒化学研究センター触媒表面化学部
門表面活性構造物性分野）
在外研究歴：1991年10月-1991年10月に学振日米協力米国
Delaware 大 学 に 短 期 派 遣 (Japan-US cooperative
Fellowship of JSPS)/1993 年 3 月 -1994 年 4 月 Fritz-Habor
Institute der Max Planck Gezellschaft(AvH Research Fellow ）/1997年1月-1997年2月米国UC Davis（共同研究）
所属学会：日本原子力学会/日本化学会/日本表面科学会/
日本XAFS研究会/触媒学会/Material Science Society/PF懇談
会/応用物理学会/界面及びコロイド学会/日本物理学会●年報2013・個人編/American Chemical Society
学会活動：日本化学会幹事(2003-2006)/日本表面科学会理事(2003-2006)/日本放射光学会幹事(2003-2006)/触媒学
会 討 論 会 委 員 （ 2000-2001)/ 表 面 科 学 会 評 議 員(2001-2004)/触媒部会部会長（2010-2012）/2006年触媒学会北海道支部幹事/日本XAFS研究会幹事(2006)/日本表面科学会学会誌編集委員(2006)/触媒学会代議員(2007)/PF
懇 談 会 運 営 委 員 会 委 員 （ 1997-2003 ） XAFS 研 究 会 幹 事(2001-2003)/XAFS XI Program committee member(1999-2000)/XAFS XI executive committee（1999-2000）/触媒学会学術委員(2006-)/第2回XAFS討論会プログラム
委員(1999)/日本化学会編集委員(2000-2002)/日本化学会
北 海 道 支 部 幹 事 (2003-2005)/PF 懇 談 会 会 長 (2010-201
2)/PF 懇 談 会 庶 務 幹 事 (2013-)/ 日 本 XAFS 研 究 会 会 長（2009-）/触媒学会教育委員(2011-)
主要な研究業績：（1）K. Asakura, S. Takakusagi, H. Ariga, W.-J. Chun, S.
Suzuki, Y. Koike, H. Uehara, K. Miyazaki, Y. Iwasawa,“Preparation and structure of a single Au atom on the TiO2(110)
surface: Control of the Au-metal oxide surface interaction”,
Faraday Discusssion, 162, 165-177 (2013). （2）S. Takakusagi,
H. Nojima, H. Ariga, H. Uehara, K. Miyazaki, W.-J. Chun, Y.
Iwasawa, K. Asakura, “Fine tuning and orientation control ofsurface Cu complexes on TiO2(110) premodified with mercapto
compounds: the effect of different mercapto groupposition”,
Physical Chemistry Chemical Physics, 15, 14080-14088(2013). （3）H. Uehara, M. H. Bin Hanaffi, Y. Koike, K.
Fujikawa, S. Suzuki, H. Ariga, S. Takakusagi, W.-J. Chun, Y.
Iwasawa, K. Asakura, “Anisotropic growth of a nickel trimer
formed on a highly-stepped TiO2(110) surface”, Chemical
Physics Letters, 570, 64-69 (2013). （ 4 ） H. Ariga, K.
Shimomura, K. Ishida, F. Pratt, K. Yoshizawa, W. Higemoto, E.
Torikai, K. Asakura “Detection of Oxygen Vacancy in Rutile
TiO2 Single Crystal by µSR Measurement”, JPS Conference
Proceedings, 2, 010307 (2013). （5）N. Murata, T. Suzuki, M.
Kobayashi, F. Togoh, K. Asakura, “Characterization of
Pt-doped SnO2 catalyst for a high-performance micro gas
sensor”, Physical Chemistry Chemical Physics 15,
17938-17946 (2013).
学術関係の受賞：触媒学会奨励賞「in-situ EXAFS法による触媒活性表面の動的解析」（1993/04）・日本化学会BCSJ
賞「In Situ Time-Resolved Energy-Dispersive XAFS Study on
the Reduction Processes of Cu-ZSM-5 Catalysis」（2001/09）

有賀寛子
ありがひろこHiroko ARIGA

職名：助教
着任：2009年10月1日
部門/クラスター：表面構造化学研究部門
研究室：創成科学研究棟02 112

83

電話：011-706-9115・ファクシミリ：011-706-9115・電子
メール：ariga@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：触媒化学/表面科学
研究課題：表面合金ナノ粒子の精密調整と触媒特性の研究
研究キーワード：走査プローブ顕微法，XAFS法，第一原理計算，金属燐化物，金属酸化物
学歴：2003年3月東京大学理学部卒業/2005年3月東京大学
理学系研究科修士課程修了/2008年3月東京大学理学系研究科博士課程修了
学位：2005年3月修士（理学）（東京大学）/2008年3月博士（理学）（東京大学）「TiO2単結晶の表面構造と可視光誘起反応に関する研究」
職歴：2006年4月日本学術振興会特別研究員(DC2)，2008
年4月-2009年9月ドイツ・Fritz Haber Institute博士研究員，2009年10月-2010年3月北海道大学特任助教(触媒化学研究センター)，2010年4月-北海道大学助教(触媒化学研究セン
ター)
在外研究歴：2008年4月-2009年9月ドイツ・Fritz Haber
Institute，2012年3月-2012年4月スイス・ETH
所属学会：触媒学会，日本表面科学会，日本化学会
学会活動：日本化学会北海道支部幹事(2012-2014)
主要な研究業績：（1）H. Ariga, M. Kawashima, S. Takakusagi,
K. Asakura "Density Function Theoretical Investigation on the
Ni3PP Structure and the Hydrogen Adsorption Property of theNi2P(0001）Surface" Chem. Lett. 42, 1481 (2013).（2）Y. Huang,
H. Ariga, X. Zheng, X. Duan, S. Takakusagi, K. Asakura, Y.
Yuan "Silver-modulated SiO2-supported copper catalysts forselective hydrogenation of dimethyl oxalate to ethylene glycol"
J. Catal., 307, 74 (2013).（3）H.F. Wang, H. Ariga, R. Dowler,
M. Sterrer, H.J. Freund, "Surface science approach to catalyst
preparation-Deposition of Pd onto thin Fe3O4(111) films from
PdCl2 precursor", J. Catal., 286, 1-5 (2012).（4）H. Ariga, T.
Taniike, H. Morikawa, M. Tada, B.K. Min, K. Watanabe, Y.
Matsumoto, S. Ikeda, K. Saiki, Y. Iwasawa, "Surface-mediated
Visible-light Photo-oxidation on Pure TiO2(001)", J. Am. Chem.
Soc., 131, 14670 (2009).（5）H. Ariga, T. Taniike, H. Morikawa,
R. Tero, H. Kondoh and Y. Iwasawa, "Lattice-work structure ofa TiO2(001) surface studied by STM, core-level spectroscopies
and DFT calculations", Chem. Phys. Lett., 454, 350-354 (2008).
学術関係の受賞：Pacifichem 2005 Student Poster Award上田渉
うえだわたる
Wataru UEDA
職名：教授
着任：2001年4月1日
部門/クラスター：触媒物質化学研究部門/構造制御表面反応場研究クラスター/結晶機能化研究クラスター
担当大学院（学部）：工学研究科
研究室：創成科学研究棟04 311-2
電話：011-706-9164・ファクシミリ：011-706-9163・電子
メール：ueda@cat.hokudai.ac.jp

研究キーワード：組織化工学/触媒化学/無機固体触媒設計
工学
学歴：1976年3月信州大学工学部合成化学科卒業/1978年3月神戸大学理学研究科化学専攻修士課程修了/1981年3月
東京工業大学総合理工学研究科化学環境工学専攻博士課
程修了
学位：1981年3月工学博士（東京工業大学）「プロピレン酸化用多元系複合酸化物触媒の作用機構に関する研究」
職歴：1981年4月東京工業大学資源化学研究所助手/1990
年12月東京工業大学総合理工学研究科化学環境工学専攻
講師/1998年3月東京工業大学総合理工学研究科化学環境工学専攻助教授/1998年4月山口東京理科大学基礎工学部
教授/2001年4月北海道大学触媒化学研究センター教授
在外研究歴：英国王立研究所/文部省在外研究員（ケンブリッジ大学（Ramsay Research Fellow(Cambridge University,
The Royal Institution)）
所属学会：触媒学会/石油学会/日本化学会/アメリカ化学会
学会活動：2003年-2004年触媒学会北海道地区代表幹事/2003年-2004年日本化学会/2006年4月-2007年3月石油学会理事, 石油学会北海道支部長/2006年4月-2008年2月触媒学会教育推進委員会委員/2006年4月-2008年2月触媒学会国際交流委員会委員，委員長/2006年4月-2008年2月触媒学会創設50周年記念国際シンポジウム組織委員/2006年4月-2008年2月触媒学会代議員/2006年8月-2007年2月触媒学会「触媒便覧新新訂版」編集委員/2003年3月-2009年2月触媒学会高難度選択酸化反応研究会代表/2009年5月-2011年4月石油学会理事/2011年3月-2012年2月触媒学会
副会長 2012年3月-2013年2月触媒学会会長/2012年5月－
2014年4月石油学会副会長
主 要 な 研 究 業 績 ：（ 1 ） Layered Perovskite Oxide – A
Reversible Air Electrode for Oxygen Evolution/Reduction in
Rechargeable Metal-Air Batteries, T. Takeguchi, T. Toshiro, H.
Takahashi, H. Watanabe, T. Kuroki, H. Nakanishi, Y. Orikasa,
Y. Uchimoto, H. Takano, N. Ohguri, M. Matsuda, T. Murota,
K. Uosaki, W. Ueda, J. Am. Chem. Soc. 135, 11125-11130(2013)（2）Synthesis of novel orthorhombic Mo and V based
complex oxides coordinating alkylammonium cation in its
heptagonal channel and their application as a catalyst, S.
Ishikawa, T. Murayama, S. Ohmura, M. Sadakane, W. Ueda,
Chem. Mat., 25, 2211-2219 (2013) （ 3 ） Assembly of apentagonal polyoxomolybdate building block, [Mo6O21]6-, into
crystalline Mo-V oxides, H. Sadakane, T. Murayama, K. Endo,
W. Ueda, Eur. J. Inorg. Chem, 10-11, 1731-1736 (2013)（4）
An important property of polymer spheres for preparation of
three-dimensionally ordered macrcoporous (3DOM) metaloxides: glass transition temperature, H. Sadakane, W. Ueda,
Sasaki, H. Nakamura, T. Yamamoto, W. Ninomiya, Langmuir,
28, 17766-17770 (2013)（5）An orthorhombic Mo3VOx catalyst
most active for oxidative dehydrogenation of ethane among
related complex metal oxides, T. Konya, T. Murayama, T. Kato,
M. Sadakane, S. Ishikawa, D. Battrey, W. Ueda, Catal. Sci. &Tech., 2013, 3, 380 - 387.
学術関係の受賞：触媒学会学会賞「複合酸化物触媒の構造と接触酸化反応に関する研究」（2010）3月24日・石油学会
学会賞(学術部門)「構造ユニットの高次制御による酸化反応用複合酸化物触媒の開発」（2012）5月24日

研究分野：機能材料・デバイス/触媒・資源化学プロセス
研究課題：複合金属酸化物触媒の高次構造形成技術の確立
高難度選択酸化反応の展開 環境有害物の接触炭化的除去
触媒の開発

84

年報2013・個人編●

上原広充

大澤雅俊

うえはらひろみつ
HiromitstuUEHARA

おおさわまさとし
Masatoshi OSAWA

職名：特任助教
着任：2010年10月16日
部門/クラスター：表面構造化学研究部門
研究室：創成科学研究棟02 112
電話：011-706-9115・ファクシミリ：011-706-9115・電子
メール：uehara@cat.hokudai.ac.jp

職名：教授
着任：1994年12月1日
部門/クラスター：表面分子化学研究部門/触媒ネットワー
ク研究クラスター
研究室：創成科学研究棟03 309-1
電話：011-706-9123・ファクシミリ：011-706-9124・電子
メ ー ル ： osawam@cat.hokudai.ac.jp ・ ウ ェ ブ ペ ー ジ ：http://www.cat.hokudai.ac.jp/osawa/

研究分野：錯体化学/表面科学/電気化学/電極触媒
研究課題：電気化学条件下における白金微粒子の構造変化
およびイオノマーとの相互作用の解明
研究キーワード：電気化学SPM，XAFS法
学歴：2004年3月北海道大学理学部化学科卒業/2006年3月
北海道大学大学院理学研究科化学専攻博士前期課程修了/2009年3月北海道大学大学院理学院化学専攻博士後期課
程修了
学位：2009年3月 博士(理学)(北海道大学)「複核金属錯体の金(Ⅲ)表面上への二次元集積とその電極触媒への応用」
職歴：2009年4月(独)科学技術振興機構 ERATO北川統合細孔プロジェクト博士研究員/2010年10月 触媒化学研究センター特任助教
所属学会： 日本化学会/触媒学会/日本表面科学会
主要な研究業績：（1）Hiromitsu Uehara, Yukihisa Okawa,
Yoichi Sasaki, Kohei Uosaki, Monolayer Formation of a Pt-Ru
Dinuclear Complex on a Gold (111) Surface and Its
Conversion to a Pt-Ru Two-dimensional Nanocomposite
Having Electrocatalytic Activity, Chem. Lett., 38, 148 （2009)（2）Hiromitsu Uehara, Stéphane Diring, Shuhei Furukawa,
Ziya Kalay, Manuel Tsotsalas, Masashi Nakahama, Kenji,
Hirai, Mio Kondo, Osami Sakata, Susumu Kitagawa, Porous
Coordination Polymer Hybrid Device with Quartz Oscillator:
Effect of Crystal Size on Sorption Kinetics, J. Am. Chem. Soc.
133, 11932 (2011)（3）Yoko Sakata, Shuhei Furukawa, Mio
Kondo, Kenji Hirai, Nao Horike, Yohei Takashima, Hiromitsu
Uehara, Nicolas Louvain, Mikhail Meilikhov, Takaaki
Tsuruoka, Seiji Isoda, Wataru Kosaka, Osami Sakata, Susumu
Kitagawa, Shape-Memory Nanopores Induced in Coordination
Frameworks by Crystal Downsizing, Science 339, 193 (2013).
（ 4 ） Hiromitsu Uehara, Muhammad Haneef Bin Hanaffi,
Yuichiro Koike, Keisuke Fujikawa, Shushi Suzuki, Hiroko
Ariga, Satoru Takakusagi, Wang-Jae Chun, Yasuhiro Iwasawa,
Kiyotaka Asakura, Anisotropic growth of a nickel trimer
formed on a highly-stepped TiO2(110) surface, Chem. Phys.
Lett., 570, 64 (2013)（5）Hiromitsu Uehara, Yohei Uemura,
Takafumi Ogawa, Kentaro Kono, Ryoichi Ueno, Yasuhiro
Niwa, Hiroaki Nitani, Hitoshi Abe, Satoru Takakusagi,
Masaharu Nomura, Yasuhiro Iwasawa, Kiyotaka Asakura, In
situ back-side illumination fluorescence XAFS (BI-FXAFS)
studies on platinum nanoparticles deposited on a HOPG
surface as a model fuel cell: a new approach to the Pt-HOPG
electrode/electrolyte interface, Phys. Chem. Chem. Phys.16,
13748 (2014).
学 術 関 係 の 受 賞 ： 第 55 回 錯 体 化 学 討 論 会 ポ ス タ ー 賞(2005/9) / ICEI2007 Elsevier Poster Award (2007/6) / BCSJ賞(2009/10)●年報2013・個人編

研究分野：表面物理化学/電気化学
研究課題：電極界面の構造，反応，ダイナミクス，機能化・
電極触媒反応機構，表面振動分光法の開発
研究キーワード：電極触媒反応/電極界面構造/電極反応ダ
イナミクス/表面振動分光
学歴：1974年3月東北大学工学部金属加工学科卒業/1976
年3月東北大学工学研究科金属加工学専攻修士課程修了
学位：1976年3月工学修士（東北大学）/1984年7月工学博士（東北大学）「ラマン分光による金属表面現象の基礎的研究」
職歴：1976年4月東北大学助手（工学部金属加工学科）/1988
年11月東北大学講師（工学部生物化学工学科）/1989年4月東北大学助教授（工学部分子化学工学科)/1994年12月触媒化学研究センター教授
在外研究歴：1994年7月IBMサンノゼ研究所客員研究員<12月>
所属学会：米国電気化学会/国際電気化学会/電気化学会/
日本化学会/日本表面科学会/触媒学会/日本分析化学会/
分光学会
学会活動：分光学会編集委員（1992-1994）・日本化学会
Chemistry Letters編集委員（2005/5-2008/4）・電気化学会北海道支部長（2008）・日本分光学会北海道支部長（2008）・日本分析化学会北海道支部長（2009）
主要な研究業績：（1）Samjeské, G.; Osawa, M., “Current
oscillations during formic acid oxidation on a Pt electrode: A
new insight into the involved mechanism by time-resolved IR
spectroscopy “Angew. Chem. Int. Ed., 44, 5694-5698 (2005).
（2）Osawa, M.; Tsushima, M.; Mogami, H.; Samjeské G.;
Yamakata, A., “Structure of water at the electrified
platinum-water interface: A study by surface-enhanced infraredabsorption spectroscopy”, J. Phys. Chem. C, 112, 4248-4256(2008).（3）Uchida, T.; Mogami, H.; Yamakata, A.; Sasaki, Y.;
Osawa, M., "Hydrogen evolution reaction catalyzed byproton-coupled redox of 4,4’-bipyridine monolayer adsorbed
on metal electrodes”, J. Am. Chem. Soc., 130, 10862-10863(2008).（4）Yamakata, A.; Osawa, M., “Destruction of thehydration shell around tetraalkylammonium ions at theelectrochemical interface”, J. Am. Chem. Soc., 131, 6892-6893(2009).（5）Osawa, M.; Komatsu, K.; Samjeské, G.; Uchida, T.;
Ikeshoji, T.; Cuesta, A.; Gutiérrez, C., “The Role ofBridge-Bonded Adsorbed Formate in the Electrocatalytic
Oxidation of Formic Acid on Platinum”, Angew. Chem. Int.
Ed., 50, 1159-1163 (2011).
学術関係の受賞：金属助成会奨励賞「ラマン分光による金属表面の研究」（1984/7）
・日本分析学会北海道支部北海道
分析化学会賞「表面増強赤外分光法の基礎確立とその展
開」・電気化学会学術賞「振動分光による電極反応ダイナ85

ミクスの新展開」（2001/4）
・日本化学会学術賞「表面増強赤外分光法の確立と電極表面反応ダイナミクスへの展開」（2006/3）
・国際電気化学会Prix Jacques Tacussel 2005「Forwork on surface-enhanced infrared absorption spectroscopy
and its application to adsorption and reactions on electrodesurfaces」（2006/8）・日本化学会BCSJ Award（2009/10）・
日本分析化学会賞「表面増強赤外分光の基礎開発と表面分析への応用展開」（2010/9）・米国電気化学会David C.
Grahame Award「For significant contributions in the field ofphysical electrochemistry」（2011/5）
・電気化学会賞（武井賞）「電極界面の構造と反応の物理化学的研究」（2013/3）

大谷文章
おおたにぶんしょう
Bunsho OHTANI
職名：教授
着任：1998年9月1日
部門/クラスター：触媒反応化学研究部門/サステナブル触媒研究クラスター/機能複合型グリーン触媒研究クラスター
研究室：創成科学研究棟03-311-2
電話：011-706-9132・ファクシミリ：011-706-9133・電子
メ ー ル ： ohtani@cat.hokudai.ac.jp ・ ウ ェ ブ ペ ー ジ ：http://pcat.cat.hokudai.ac.jp/
研究分野：機能物質化学/触媒・資源化学プロセス
研究課題：光触媒反応を応用する新しい化学反応系の開拓・超高活性半導体光触媒の設計と開発・二次元不斉構造の設計と構築研究キーワード：光触媒反応化学/光電気化学/表面化学/
触媒反応化学
学歴：1979年3月京都大学工学部石油化学科卒業/1981年3月京都大学工学研究科石油化学専攻修士課程修了/1984年3月京都大学工学研究科石油化学専攻博士課程研究指導認
定退学/1984年4月-1985年2月京都大学工学部研究生
学位：1981年3月工学修士（京都大学）/1985年3月工学博士（京都大学）「Photocatalytic Redox Reactions by Aqueous
Suspension of Titanium Dioxide」
職歴：1985年2月京都大学助手（工学部石油化学教室触媒物理学講座）/1993年4月同（大学院工学研究科物質エネル
ギー化学教室基礎物質化学講座）その他/1996年4月北海道大学助教授（大学院理学研究科化学専攻)/1998年9月触媒化学研究センター教授（触媒機能設計部門触媒反応化学分
野）
在外研究歴：1997年7月～10月カンザス大学客員研究員
所属学会：日本化学会/触媒学会/電気化学会/日本表面科
学会/光化学協会/International Society of Electrochemistry/
American Chemical Society
学会活動：日本化学会コロイドおよび界面化学部会ニュース レ タ ー 編 集 委 員 （ 1997-2008 ）・ 同 北 海 道 支 部 幹 事（2000-2001）
・同速報誌編集委員（2004-2006）
・触媒学会
討論会委員（1998-1999）
・同編集委員（2000-2003）
・同理
事［編集委員長］（2005-2006）・同光触媒研究会代表幹事（2006-2007）
・同代議員（2008-）
・同経営予算委員会委員（2009-2012）・同北海道地区幹事（1998/2004-2005）・同
北海道地区代表幹事（2008-2009）
・電気化学会関西電気化

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学 研 究 会 幹 事 （ 1994-1996 ）・ 同 北 海 道 支 部 常 任 幹 事（ 1997-2010 ）・ 同 光 電 気 化 学 研 究 懇 談 会 主 査（2003-2004）
・同北海道支部支部長（2011-2012）
・同北海道支部監査（2013-）
・同理事（2013-）
・日本表面科学会会
誌 編 集 委 員 （ 1992-2002 ）・ 同 関 西 支 部 常 任 幹 事（ 1992-1996 ）・ 光 化 学 協 会 常 任 理 事 ［ 編 集 委 員 長 ］（2008-2009）
・同理事（2012-2013）
主要な研究業績：（1）Ohtani, B.; Amano, F.; Yasumoto, T.;
Prieto-Mahaney, O.-O.; Uchida, S.; Shibayama, T.; Terada, Y.,
Highly Active Titania Photocatalyst Particles of Controlled
Crystal Phase, Size, and Polyhedral Shape, Top. Catal., 53,
455-461 (2010). （2）Ohtani, B., Photocatalysis A to Z―What
We Know and What We Don't Know, J. Photochem. Photobiol.
C Photochem. Rev., 11, 157-178 (2010). （3） Ohtani, B.;
Prieto-Mahaney, O.-O.; Li, D.; Abe, R., What is Degussa(Evonik) P25? Crystal composition analysis, reconstruction
from isolated pure particles, and photocatalytic activity test, J.
Photochem. Photobiol. A Chem., 216, 179-182 (2010). （4）Ohtani, B.; Prieto-Mahaney, O.-O.; Amano, F.; Murakami, N.;
Abe, R., What Are Titania Photocatalysts?―An Exploratory
Correlation of Photocatalytic Activity with Structural andPhysical Properties, J. Adv. Oxidat. Tech., 13, 247-261 (2010).
（5）Ohtani, B., Preparing Articles on Photocatalysis―Beyond
The Illusions, Misconceptions and Speculation, Chem.
Lett., 37, 216-229 (2008).
学術関係の受賞：電気化学会平成17年度学術賞「光触媒反応機構の解明とそれにもとづく高活性光触媒・高効率反応系の開発」（2005/04/02）
・光化学協会2006年度協会賞「光触媒反応の機構解明と高効率光触媒反応系の開発」（2006/09/11）
・触媒学会学会賞（学術部門）「不均一系光触媒の反応機構解明と設計」（2013/03/26）

小笠原正道
おがさわらまさみち
Masamichi OGASAWARA
職名：准教授着任：2001年10月1日（助教授）
部門/クラスター：分子触媒化学研究部門/不斉反応場研究
クラスター
研究室：創成科学研究棟05 111
電話：011-706-9154・ファクシミリ：011-706-9150・電子
メール：ogasawar@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：有機金属化学/触媒的不斉合成/均一系触媒/錯体化学
研究課題：遷移金属錯体を用いた立体選択的合成反応の開発（2002-）
研究キーワード：有機金属化学/有機合成化学
学歴：1989年3月東京大学工学部工業化学科卒業/1991年3月東京大学工学系研究科修士課程工業化学専攻修士課程修了/1994年3月東京大学工学系研究科工業化学専攻博士課程修了
学位：1991年3月工学修士（東京大学）/1994年3月工学博士（東京大学）「Solution Behavior and Reactions of FiveCoordinate Hydridobis(diphosphine)ruthenium(II)」
職歴：1997年4月京都大学大学院理学研究科化学教室助手

年報2013・個人編●

/2002年10月北海道大学触媒化学研究センター助教授
在外研究歴：1994年6月-1996年5月米国 インディアナ大学
博士研究員（Indiana University, Postdoctoral Fellow）/1996
年6月-1997年3月米国 ノースウェスタン大学博士研究員（Northwestern University, Postdoctoral Fellow）
所属学会：日本化学会/アメリカ化学会/有機合成化学協会/日本薬学会/近畿化学協会
学会活動：2007年3月-2009年2月日本化学会北海道支部庶務幹事
主要な研究業績：（1）Ogasawara, M.; Tseng, Y.-Y.; Arae, S.;
Morita, T.; Nakaya, T.; Wu, W.-Y.; Takahashi, T.; Kamikawa,
K., "Phosphine-Olefin Ligands Based on a Planar-Chiral(-Arene)chromium Scaffold: Design, Synthesis, andApplication in Asymmetric Catalysis", J. Am. Chem. Soc., 136,
9377-9384 (2014).（2）Ogasawara, M.; Kotani, S.; Nakajima,H.; Furusho, H.; Miyasaka, M.; Shimoda, Y.; Wu, W.-Y.;
Sugiura, M.; Takahashi, T.; Nakajima, M., "Helically Chiral
DieneinAsymmetric
Catalysis:
C2-Symmetric(Z,Z)-2,3-Bis[1-(diphenylphosphinyl)ethylidene]tetralinasHighly Active Lewis-Base Organocatalyst", Angew. Chem. Int.
Ed., 52, 13798-13802 (2013).（3）Ogasawara, M.; Arae, S.;
Watanabe, S.; Nakajima, K.; Takahashi, T., "Kinetic ResolutionofPlanar-Chiral
1,2-Disubstituted
Ferrocenes
by
Molybdenum-Catalyzed Asymmetric Intraannular RingClosing Metathesis", Chem.–Eur. J., 19, 4151-4154 (2013).（4）Ogasawara, M.; Wu, W.-Y.; Arae, S.; Watanabe, S.; Morita, T.;
Takahashi, T.; Kamikawa, K., "Kinetic Resolution ofComplexesby
Planar-Chiral(6-Arene)chromium
Molybdenum-Catalyzed
Asymmetric
Ring-Closing
Metathesis", Angew. Chem. Int. Ed., 51, 2951-2955 (2012).（5）Ogasawara, M.; Watanabe, S.; Nakajima, K.; Takahashi, T.,"Enantioselective
SynthesisofPlanar-Chiral
Phosphaferrocenes by Molybdenum-Catalyzed AsymmetricInterannular Ring-Closing Metathesis", J. Am. Chem. Soc., 132,
2136-2137 (2010). （ 6 ） Ogasawara, M.; Murakami, H.;
Furukawa, T.; Takahashi, T.; Shibata, N., "Synthesis ofFluorinatedAllenesvia
Palladium-Catalyzed
Monofluoromethylation Using FBSM", Chem. Commun.,
7366-7368 (2009).
学術関係の受賞：有機合成化学協会研究企画賞「不斉合成手法による面不斉メタロセン光学活性ポリマーの合成」（2003）
・有機合成化学協会奨励賞「遷移金属錯体触媒による置換アレン類の立体選択的合成法の開発とその応用」（2006）

研究課題：固体触媒によるバイオマス変換
研究キーワード：固体触媒/バイオマス/セルロース/炭素
学歴：2004年3月東京工業大学工学部化学工学科応用化学コース卒業/2006年3月東京工業大学大学院理工学研究科
応用化学専攻修士課程修了/2009年3月東京工業大学大学
院理工学研究科応用化学専攻博士後期課程修了
学位：2006年3月修士（工学）（東京工業大学）/2009年3月博士（工学）（東京工業大学）「バナジウム触媒による酸素を用いたアルカンの選択部分酸化反応」
職歴：2006年4月日本学術振興会特別研究員DC1（東京工業大学）/2009年4月北海道大学触媒化学研究センター助教（物質変換化学研究部門）
所属学会：触媒学会/日本化学会
学会活動：触媒学会若手会委員（2010-2013）
・同北海道支部オーロラ委員（2011-2012）
・同討論会委員（2011-2013）
・
同総務委員（2012-）
・同北海道支部会計幹事（2012-）
・触媒学会TOCAT6/APCAT5現地実行委員（2009-2011）
・同TOCAT7
知床プレシンポジウム秘書（2013-）
・第16回均一系不均一系触媒国際会議現地実行委員（2012-）
・ZMPC2015現地実行委員（2013-）
主 要 な 研 究 業 績 ：（ 1 ） Kobayashi, H.; Yabushita, M.;
Komanoya, T.; Hara, K.; Fujita, I.; Fukuoka, A., "High-Yielding One-Pot Synthesis of Glucose from Cellulose
Using Simple Activated Carbons and Trace Hydrochloric Acid", ACS Catal., 3, 581-587 (2013).（2）Kobayashi, H.; Fukuoka,
A., "Synthesis and utilisation of sugar compounds derived fromlignocellulosic biomass", Green Chem., 15, 1740-1763 (2013).
（3）Kobayashi, H.; Matsuhashi, H.; Komanoya, T.; Hara, K.;
Fukuoka, A., “Transfer hydrogenation of cellulose to sugar
alcohols over supported ruthenium catalysts”, Chem. Commun.
47, 2366-2368 (2011).（4）Kobayashi, H.; Komanoya, T.; Hara,K.;
Fukuoka,A.,"Water-Tolerant
Mesoporous-Carbon-Supported Ruthenium Catalysts for theHydrolysis of Cellulose to Glucose", ChemSusChem, 3,
440-443 (2010).（5）Kobayashi, H.; Yamanaka, I., "Oxidation ofadamantane with O2 catalysed by VO(acac)2 and reactivity ofactive species in acetic acid", J. Mol. Catal. A: Chem., 294,
37-42 (2008).
学術関係の受賞：Chinese Journal of Catalysis, Best Poster
Award 「Selective synthesis of sorbitan from sorbitol oversulfated zirconia catalyst」（2013/09/25）
・第111回触媒討論会
若手優秀講演賞（討論会B）「活性炭触媒によるセルロースの加水分解反応」（2013/03/26）・GSC-AON 2007, Poster
Presentation Award 「 Oxidation of Alkanes with O2 by
VO(acac)2 Catalyst」（2007/03/09）

小林広和
こばやしひろかず
Hirokazu KOBAYASHI
職名：助教
着任：2009年4月1日
部門：物質変換化学研究部門
研究室：創成科学研究棟04 309-1
電話：011-706-9137・ファクシミリ：011-706-9139・電子
メール：kobayashi.hi@cat.hokudai.ac.jp・ウェブペー
ジ：http://www.cat.hokudai.ac.jp/fukuoka/
研究分野：触媒・資源化学プロセス●年報2013・個人編

小山靖人
こやまやすひとYasuhito KOYAMA
職名：准教授着任：2013年1月1日
部門/クラスター：集合機能化学研究部門/バイオポリマー
研究クラスター
研究室：創成科学研究棟05 309-2
電話：011-706-9157・ファクシミリ：011-706-9156・電子
メール：yasuhito.koyama@cat.hokudai.ac.jp・ウェブペ

87

ージ：http://polymer.cat.hokudai.ac.jp/index.html
研究分野：高分子合成/超分子化学/有機化学
研究課題：重合反応に基づくバイオポリマーの迅速合成法の開発と超分子材料の創製・空間結合の特性を活用するメ
カノクロミックエラストマーの創成・円偏光発光性材料に向けた蛍光性ラセンポリマーの合成と特性評価
研究キーワード：バイオポリマー/超分子化学/ラセン高分子/有機合成学歴：2000年3月北海道大学理学部化学科卒業/2002年3月
北海道大学大学院理学研究科化学専攻修士課程修了/2005
年3月東北大学大学院理学研究科化学専攻博士課程修了
学位：2002年3月修士（理学, 北海道大学）/2005年3月博士 （ 理 学 , 東 北 大 学 ）「 Synthetic Study of Kedarcidin
Chromophohre」
職歴：2005年4月日本学術振興会特別研究員（東京工業大学大学院理工学研究科化学専攻）/2007年3月東京工業大学
助手（大学院理工学研究科有機・高分子物質専攻）/2007
年4月同助教（大学院理工学研究科有機・高分子物質専攻)/2013年1月北海道大学触媒化学研究センター准教授（集合機能化学研究部門）
所属学会：日本化学会/高分子学会/有機合成化学協会/日本ゴム協会
学会活動：有機合成化学協会誌編集委員（2011-2012）
主要な研究業績：（1）Wang, C.-G.; Koyama, Y.; Uchida, S.;
Takata, T., “Synthesis of Highly Reactive Polymer Nitrile
N-Oxides for Effective Solvent-Free Grafting”, ACS Macro
Lett., 3, 286290 (2014).*（2）Wang, C.-G.; Koyama, Y.;
Yonekawa, M.; Uchida, S.; Takata, T., "Polymer nitrile N-oxide
directed toward catalyst- and solvent-free click grafting",
Chem. Commun., 49, 7723-7725 (2013).*（3）Kohsaka, Y.;
Nakazono, K.; Koyama, Y.; Takata, T., "Size-complementary
Rotaxane Cross-link for Stabilization and Degradation ofSupramolecular Network", Angew. Chem., Int. Ed., 50,
4872-4875 (2011).*（4）Lee, Y.-G.; Koyama, Y.; Yonekawa, M.;
Takata, T., "Synthesis of Main Chain-Type Polyrotaxanes by
New Click Polymerization Using Homoditopic Nitrile N-Oxide
via Rotaxanation-Polymerization Protocol", Macromolecules,
43, 4070-4080 (2010).*（5）Miyagawa, N.; Watanabe, M.;
Matsuyama, T.; Koyama, Y.; Moriuchi, T.; Hirao, T.; Furusho,Y.; Takata, T., "Successive Catalytic Reactions Specific to
Pd-Based Rotaxane Complexes as a Result of Wheel
Translation along the Axle", Chem. Commun., 46, 1920-1922(2010).*
学術関係の受賞：日本化学会第84春季年会学生講演賞「エンジイン系超天然物ケダルシジンクロモフォアの全合成
研究」（2004/05）・有機合成化学協会研究企画賞「メタルテンプレート型ロタキサンを用いた高分子合成」（2008/03）
・日本化学会第88春季年会優秀講演賞（学術）「ニトリルオキシドを用いた新規クリック反応の開発と高分子合成への応用」(2008/05)・東工大若手研究奨励賞「ニトリルオキシドを用いた高分子の架橋法の開発」（2009/04）
・日本化学会第89春季年会優秀講演賞（産業）「ニトリルオキシドを用いた高分子修飾・架橋法の開発」(2009/05)・第5回CERI最優秀発表論文賞「速度論的に安定化したロタキサン架橋点を用いた高分子のリサイクル」(2009/10)・第21回エラストマー討論会優秀発表賞「速度論的に安定化したニトリルオキシドを用いた高分子修飾」(2009/10)・第1回田中ゴム化学技術賞「エラストマー表面
への分子集積法の開発」(2011/02)・第2回ブリヂストンソ
フトマテリアルフロンティア賞（奨励賞）「安定ニトリル
オキシドを用いたケミカルライゲーション法の開発」

88(2011/05)・2011年日本ゴム協会年次大会若手優秀発表賞「アンビデント反応剤：無触媒オルソゴナル反応を可能とする分子糊の開発」(2011/05)・手島記念賞論文賞「ロタキサン架橋点を用いた高分子のリサイクル」（2012/02）・
平成23年度高分子研究奨励賞「ロタキサン連結点を持つ超分子ポリマーの創製と応用」(2012/05）・平成24年度東工
大挑戦的研究賞「ロタキサン架橋点を有するメカノクロミ
ックエラストマーの合成と特性評価」（2012/9）・第12回
CERI最優秀発表論文賞「高分子におけるロタキサン連結がもたらす効果」（2012/10）
・「元素ブロック高分子材料の創出」第1回若手シンポジウム優秀講演賞「ニトリルオキシドを用いる高分子連結法と連結点の機能化法の開発」（2013/10）

エバ＝コワルスカ
こわるすかえばEwa Kowalska
職名：准教授着任：2012年11月1日
部門/クラスター：触媒反応化学研究部門/光機能性プラズ
モン粒子研究クラスター
研究室：創成科学研究棟03-310-1
電話：011-706-9130・ファクシミリ：011-706-9131・電子
メール：kowalska@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：環境関連化学/機能物質化学/光化学/無機化学/
電気化学/分析化学/機能材料・デバイス
研究課題：太陽光照射下で活性を示す新規光触媒/殺菌効
果をもつ環境光触媒の開発（2012-）
研究キーワード：太陽光光触媒/プラズモン光触媒/環境防護/貴金属ナノ粒子/AOPs（advanced oxidation processes）
学歴：1998年10月ポーランドグダンスク工科大学化学科修士課程修了/2004年6月ポーランドグダンスク工科大学化学科博士課程修了
学 位 ： 2004 年 6 月 28 日 Ph. D. （ グ ダ ン ス ク 工 科 大 学 ）「 Investigations of photochemical degradation of organic
compounds」
職 歴 ： 2002 年 10 月 -2003 年 8 月 Marie Curie Fellowship,
Université de Paris-Sud, Orsay, France/2004年5月-2007年10月Gdansk University of Technology, Chemical Faculty, Poland
研究員/2005年5月-2007年7月北海道大学触媒化学研究センターJSPS外国人特別研究員/2007年10月-2009年9月北海道大学触媒化学研究センターGCOE博士研究員/2009年9月-2012 年 10 月 Marie Curie Fellowship, Friedrich-Alexander
University of Erlangen-Nuremberg and Ulm University,
Germany
所属学会：International Water Association (IWA) /触媒学会/
電気化学会
主要な研究業績：（1）Kowalska E.; Remita H.; Colbeau-JustinC.; Hupka J.; Belloni J. Modification of titanium dioxide withplatinum ions and clusters: Application in photocatalysis. J.
Phys. Chem. C., 112(4), 1124-1131 (2008).（2）Kowalska E.;
Abe R.; Ohtani B. Visible light-induced photocatalytic reactionof gold-modified titanium(IV) oxide particles: action spectrum
analysis. Chem. Commun., 2, 241-243 (2009).（3）Kowalska E.;
Prieto-Mahaney O.-O.; Abe R.; Ohtani B. Visible light-induced

年報2013・個人編●

photocatalysis through surface-plasmon excitation of gold on
titania surface. Phys. Chem. Chem. Phys., 12, 2344-2355(2010).（4）Zielinska-Jurek A.; Kowalska E.; Sobczak J. W.;
Lisowski W.; Ohtani B.; Zaleska A. Preparation andcharacterization of monometallic (Au) and bimetallic (Ag/Au)
modified-titania photocatalysts activated by visible light. Appl.
Catal. B-Environ., 101, 3-4, 504-514 (2011).（5）Mizeikis V.;
Kowalska E.; Juodkazis S. Resonant, localization,enhancement, and polarization of optical fields in nano-scaleinterface regions for photo-catalytic application. J. Nanosci.
Nanotechnol., 11, 2814-22 (2011).
学術関係の受賞：（1）Team award of Rector of Gdansk
University of Technology, for research achievements, Gdansk
University of Technology, Poland (1999). （ 2） Conference
stipend of IPS-14 Organizing Committee for participation at the
Fourteen International Conference on Photochemical
Conversion and Storage of Solar Energy (IPS-14) Sapporo,
Japan (2002).（3）Doctoral dissertation with distinction, Gdansk
University of Technology, Poland (2004). （ 4 ） Award in
STEF-NANO-ACC contest for the best M.Sc. and PhD thesisin the field of nanotechnology, nanoscience andmultifunctional materials under the European Commission
Sixth Framework Programme (2005).（5）Poster award at the
2nd Nationwide Scientific-Technical Conference on Waste
Management, Gdańsk, Poland (2006).（6）Poster award at the59th Divisional Meeting on Colloid and Interface Chemistry,
the Chemical Society of Japan, Sapporo, Japan (2006).（7）Poster award at the 18th International Conference on
Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy(IPS-18), Seoul, Korea (2010).（8）Brigitte Schlieben-LangeProgramme stipend from Ministry of Science, Research and theArts of Baden-Württemberg (2012).

学会活動：触媒学会編集委員(2002-2004)・触媒学会関東地区幹事(2003)・石油学会ジュニアソサイアティー代表幹事(2007-2009)・触媒学会討論会委員(2008-2010)・触媒学会広報委員(2009)・石油学会論文誌編集委員(2009-2010)
主要な研究業績：（1）Siddiki, S. M. A. H.; Kon, K.; Shimizu,
K., “General and selective C-3 alkylation of indoles withprimary alcohols by reusable Pt nanocluster catalyst”, Chem.
Eur. J., 19, 14416-14419 (2013).*（2）Shimizu, K., Onodera,
W.; Kon, K.; Yamazaki, H.; Kondo, J. N. “Heterogeneous Ni
catalyst for Direct Synthesis of Primary Amines from Alcohols
and Ammonia”, ACS Catal., 3, 112-117 (2013).*（3）Shimizu,
K., Kubo, T.; Satsuma, A., “Surface Oxygen-Assisted Pd
Nanoparticle Catalysis for Selective Oxidation of Silanes to
Silanols”, Chem. Eur. J., 18, 2226-2229 (2012).*（4）Shimizu,
K.; Sato, R.; Satsuma, A., “Direct C-C Cross-coupling Reaction
from Secondary and Primary Alcohols Catalyzed by γ-Alumina
Supported Silver Subnano-Cluster”, Angew. Chem. Int. Ed., 48,
3982-3986 (2009).*（5）Shimizu, K.; Ohshima, K.; Satsuma, A.,“Direct Dehydrogenative Amide Synthesis from Alcohols andAmines Catalyzed by γ-Alumina Supported Silver Cluster”,
Chem. Eur. J., 15, 9977-9980 (2009).*
学術関係の受賞：石油学会奨励賞「新規金属酸化物系NOx
除去触媒の開発と作用機構の解明」(2007)・触媒学会奨励賞「銀クラスター触媒による脱硝および環境調和型有機合成に関する研究」(2010)・東海化学工業会賞学術賞「環境調和型反応用銀クラスター触媒の開発と作用機構に関る研究」(2010)・平成25年度北海道大学研究総長賞(2013)

宋志毅
そんつい
Zhiyi SONG

清水研一
しみずけんいち
Kenichi SHIMIZU

職名：准助教着任：2010年10月1日
部門/クラスター：機能複合型グリーン触媒研究クラスタ
ー/サステナブル触媒研究クラスター
担当大学院（学部）：総合化学院
研究室：創成科学研究棟03 309
電話：011-706-9240・ファクシミリ：011-706-9163・電子
メール：kshimizu@cat.hokudai.ac.jp
研究分野： 触媒・資源化学プロセス
研究キーワード：金属ナノクラスター/銀触媒/有機合成/
自動車排ガス浄化
学歴：1994年3月名古屋大学工学部応用化学科卒業/1997
年3月名古屋大学大学院工学研究科修士課程修了/2000年3月名古屋大学大学院工学研究科博士課程修了
学位：2000年3月 博士（工学）(名古屋大学)
職歴：2000年4月新潟大学大学院自然科学研究科助手/2004
年4月名古屋大学大学院工学研究科助手/2007年4月名古屋大学大学院工学研究科助教/2010年10月北海道大学触媒化学研究センター准教授
所属学会：触媒学会/日本化学会/石油学会●年報2013・個人編

職名：助教
着任：2011年3月1日
部門/クラスター：分子触媒化学研究部門
担当大学院（学部）：薬学部
研究室：創成科学研究棟05-111
電話：011-706-9153・ファクシミリ：011-706-9150・電子
メール：songzhiyi@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：炭素－炭素結合切断反応の開発と応用/高選択的有機合成手法の開発/有機機能性材料の開発/遷移金属
錯体研究キーワード： 有機合成/遷移金属
学歴：中国南開大学化学学院有機化学専攻化学専攻
学位：理学博士
職歴： 2006.9―北海道大学,科学技術振興機構研究員/2008.9－北海道大学触媒化学研究センター 特任助教
/2011.3－北海道大学触媒化学研究センター 助教
所属学会：日本化学会
主要な研究業績：(1）Song, Z.; Hsieh, Y.-F.; Nakajima, K.;
Kanno, K.. Takahashi, T.,* Coupling Reaction of
Cyclopentadienyl Ligand with Dienyl or Alkenyl Moiety on
Titanocene. Organometallics, 30, 844-851. (2011). （ 2 ）Debabrata P;, Song Z.; Kanno, K.; Tamotsu T.,* Synthesis of
Co-oligomers of Thiophene Derivatives from Oligoynes via
Zirconacyclopentadiene. Chemistry Letters, 40, 1447-1449.
(2011).（3）Ren, R.; Seki, T.; Necas, D.; Shimizu, H.; Nakajima,89

K.; Kanno, K.; Song, Z.; Takahashi, T.,* Selective DimerizationofAryl-substituted
Terminal
AlkynesonBis(indenyl)zirconocene Derivatives. Chemistry Letters, 40,
1443-1444. (2011).（4）Takahashi, Tamotsu, T.;* Song, Z.;
Hsieh, Y.-F.; Nakajima, K.; Kanno, K., Once Cleaved C-C
Bond Was Reformed: Reversible C-C Bond Cleavage ofDihydroindenyltitanium Complexes. Journal of the American
Chemical Society, 130, 15236-15237. (2008).（5）Takahashi,T.;* Song, Z.; Sato, K.; Kuzuba, Y.; Nakajima, K.; Kanno, K.,
1-Chloro-4,5,6,7-tetraalkyldihydroindene
Formation
byReaction of Bis(cyclopentadienyl)titanacyclopentadienes withTitanium Chloride. Journal of the American Chemical Society,129(38), 11678-11679. (2007).（6）Li, S.; Zhou, L.; Song, Z.;
Bao, F.; Kanno, K.; Takahashi, T.,* Effect of Substituents at
1,4-Positions of Polycyclic Aromatic Compounds andPreparation of 2,3-Difunctionalized Pentacenes andNaphthacenes. Heterocycles, 73, 519-536. (2007).

髙草木達
たかくさぎさとる
Satoru TAKAKUSAGI
職名：准教授着任：2008年4月1日
部門/クラスター：表面構造化学研究部門/構造制御表面反応場研究クラスター
研究室：創成科学研究棟02 312-1
電話：011-706-9114・ファクシミリ：011-706-9114・電子
メール：takakusa@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：ナノ構造科学/界面化学/ナノ材料・ナノバイオ
サイエンス/反応速度論と触媒/物理化学/電気化学/機能
物質化学/機能材料・デバイス
研究課題：UHV及びウェット環境下での酸化物表面科学（2008-）/酸化物表面の分子修飾による機能化（2008-）/
半導体上への自己組織化分子層構築と機能発現（2002-2008）/表面X線散乱法による固液界面構造解析（2002-2008）
研究キーワード：物理化学/機能物質化学/機能材料
学歴：1998年3月東京大学理学部化学科卒業/2000年3月東京大学理学系研究科化学専攻修士課程修了/2002年9月東京大学理学系研究科化学専攻博士課程中途退学
学位：2000年3月修士（理学）（東京大学）/2003年4月博士（理学）（東京大学）「TiO2(110)単結晶表面上のナノ構造
体形成機構と分子吸着・反応過程のSTM観察」
職歴：2001年4月日本学術振興会特別研究員(DC2) (2002年9月まで）/2002年9月北海道大学助手（大学院理学研究科化学専攻）/2008年4月北海道大学准教授（触媒化学研究センター）
在外研究歴：2007年5月- 9月仏国エコール・ポリテクニッ
ク
所属学会：触媒学会/応用物理学会/電気化学会/日本化学会/日本表面科学会
学会活動：日本化学会代表正会員（2009-）/電気化学会北海道支部幹事（2004-）/触媒学会討論会委員会委員及び総務委員会委員（2013-2014）
主要な研究業績：（1）S. Takakusagi, W.-J. Chun, H. Uehara,
K. Asakura, Y. Iwasawa, “Polarization Dependent90

Total-Reflection Fluorescence X-ray Absorption Fine Structure
for 3D Structural Determination and Surface Fine Tuning”,
Top. Catal., 56, 1477-1487 (2013).（2）S. Takakusagi, H.
Nojima, H. Ariga, H. Uehara, K. Miyazaki, W.-J. Chun, Y.
Iwasawa, K. Asakura, “Fine tuning and orientation control ofsurface Cu complexes on TiO2(110) premodified with mercapto
compounds: the effect of different mercapto groupposition”,
Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 14080-14088 (2013).（3）S.
Takakusagi, K. Fukui, R. Tero, K. Asakura, Y. Iwasawa, "First
Direct Visualization of Spillover Species Emitted from Pt
Nanoparticles", Langmuir, 26, 16392-16396 (2010).（4）T.
Kondo, S. Takakusagi, K. Uosaki, "Stability of underpotentiallydeposited Ag layers on a Au(111) surface studied by surface
X-ray scattering", Electrochem. Comm., 11, 804-807 (2009).
（5）S. Takakusagi, K. Kitamura and K. Uosaki, "In situ
Real-time Monitoring of Electrochemical Ag deposition on a
Reconstructed Au(111) Studied by Scanning TunnelingMicroscopy", J. Phys. Chem. C 112, 3073-3077 (2008).
学術関係の受賞：Pacifichem 2000 Student Poster Award（ 2000/12 ）・ 日 本 表 面 科 学 会 ISSS-5 Best Poster Award「 Effect of Electrode Potential on Ag Deposition on a
Reconstructed Au(111) Surface Studied by In situ Scanning
Tunneling Microscopy」（2008）・日本化学会第88春季年会
優秀講演賞（学術）「走査型トンネル顕微鏡（STM）による再構成したAu(Ⅲ)表面上への電気化学的Ag析出過程のその場追跡」（2008/04）・日本化学会第90春季年会若い世代の特別講演会「実用的に興味ある固気・固液界面プロセスの原子・分子レベル観察と機構解明」（2010/03）・日本化学会北海道支部奨励賞「単結晶表面上に構築した金属ナノ構造体の高分解能計測と表面化学プロセスの原子レベル観察」（2014/01）

高瀬舞
たかせまい
Mai TAKASE
職名：助教
着任：2012年4月1日
部門/クラスター：触媒反応化学研究部門/光機能性プラズ
モン粒子研究クラスター
研究室：創成科学研究棟03-310-2
電話：011-706-9130・ファクシミリ：011-706-9131・電子
メール：maitakase@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：電気化学/光化学/表面科学/光触媒
研究課題：表面プラズモン共鳴を利用する化学反応場の創成（2012-）
研究キーワード：表面プラズモン/キラル分子/金属コロイ
ド/酸化チタン(IV)微粒子/分子振動分光
学歴：2006年3月北海道大学理学部化学科卒業/2009年北海道大学大学院理学院化学専攻博士前期(修士)課程修了/2012年3月北海道大学大学院理学院化学専攻博士後期課
程修了
学位：2009年3月修士（理学）（北海道大学）/2012年3月博士（理学）（北海道大学）「Studies on In-situ Observation andManipulation of Molecules on Surface of Metal Nanostructure
under Light Illumination」
職歴：2009年4月−2012年3月日本学術振興会特別研究員(DC1)/2012年4月北海道大学触媒化学研究センター助教

年報2013・個人編●

所属学会：日本化学会/触媒学会/電気化学会/光化学協会/
応 用 物 理 学 会 / 表 面 科 学 会 / 日 本 MRSJ （ The Materials
Research Society of Japan）/ナノ学会
学会活動：電気化学会北海道支部常任幹事（2012-）
主要な研究業績：（1）Nagasawa, F.; Takase, M.; Murakoshi, K.
Raman Enhancement via Polariton States Produced by Strong
Coupling Between Localized Surface Plasmon and Dye
Excitons at Metal Nano-Gap, J. Phys. Chem. Lett., 5, 14-19(2014). （2）Takase, M.; Ajiki, H. Mizumoto, Y.; Komeda, K.;
Nara, M.; Nabika, H.; Yasuda, S.; Ishihara, H.; Murakoshi, K.,
Selection-rule breakdown in plasmon-induced electronic
excitation of an isolated single-walled carbon nanotube, Nature
Photonics, 7, 550-554 (2013). （3）Takase, M.; Nabika, H.;
Hoshina, S.; Nara, M.; Komeda, K.; Shito, R.; Yasuda, S.;
Murakoshi, K., Local Thermal Elevation Probing of Metal
Nanostructureduring
Laser
Illumination
Utilizing
Surface-enhanced Raman Scattering from a Single-Walled
Carbon Nanotube, Phys. Chem. Chem. Phys., 15(12), 4270–
4274 (2013). （4）Nagasawa, F.; Takase, M.; Murakoshi, K.,
Raman Enhancement via Polariton States Produced by Strong
Coupling Between Localized Surface Plasmon and Dye
Excitons at Metal Nano-Gap, J. Phys. Chem. Lett., DOI:
10.1021/jz402243a (2013). （ 5 ） Ikeda, K.; Takase, M.;
Hayazawa, N.; Kawata, S.; Murakoshi, K.; Uosaki, K.,
Plasmonically nano-confined light probing invisible phononmodes in defect-free grapheme, J. Am. Chem. Soc., 135(31),11489–11492 (2013).
学術関係の受賞：北海道大学大塚賞（2012/3/13）/ナノ学
会第9回大会若手優秀発表賞「規則配列Au-Agヘテロdimer
構造における表面増強ラマン散乱」（2011/6/3）/日本化学会第90春季年会学生講演賞「単一単層カーボンナノチュー
ブの光物性評価」（2010/4/14）/フラーレン・カーボンナ
ノチューブ学会第38回シンポジウム若手奨励賞「Highly
Localized Photoelectrochemical Reaction of an Isolated
Single-Walled Carbon Nanotube at Metal Nanogap 」（2010/4/1）/電気化学会北海道支部第24回ライラックセ
ミナー・第13回若手研究者交流会ポスター賞「表面増強ラマン散乱を用いた高感度少数分子検出」（2007/6/10）

高橋保
たかはしたもつ
Tamotsu TAKAHASHI
職名：教授
着任：1995年10月1日
部門/クラスター：分子触媒化学研究部門/触媒ネットワー
ク研究クラスター
研究室：創成科学研究棟05-311
電話：011-706-9149・ファクシミリ：011-706-9150・電子
メール：tamotsu@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：合成化学/有機化学反応/炭素多環化合物/有機
金属化合物/機能材料・デバイス
研究課題：遷移金属錯体を用いた選択的な反応の開発（1995-）
研究キーワード：有機合成化学/有機金属錯体化学
学歴：1978年3月東京大学工学部工業化学科卒業/1980年3月東京大学工学系研究科工業化学専攻修士課程修了/1983●年報2013・個人編

年3月東京大学工学系研究科工業化学専攻博士課程修了
学位：1980年3月工学修士（東京大学）/1983年3月工学博士 （ 東 京 大 学 ）「 A Study on the Reactions of Ligating
Dinitrogen in Molybdenum and Tungsten PhosphineComplexes」
職歴：1983年4月東京大学工学部工業化学科助手/1991年1
月分子科学研究所助教授/1994年4月北海道大学助教授(併任)(触媒化学研究センター客員研究部門)/1995年10月北海道大学教授(触媒化学研究センター精密有機触媒部
門)/1998年4月北海道大学教授(触媒化学研究センター分子触媒化学部門・有機合成触媒分野)
在外研究歴：1984年9月-1986年8月Purdue University（Sep.
1984-Aug.1986 Postdoctorate at Purdue University）
所属学会：Letters in Organic Chemistry/アメリカ化学会/触媒学会/日本化学会/近畿化学協会/有機合成化学協会
学 会 活 動 ： 2003 年 -2006 年 Letters in Organic Chemistry
Editorial Advisory Board/2003年-2006年日本学術振興会特別研究員等審査会専門委員/2009年-2013年日本化学会国際交流委員会委員長/2006年4月-2009年3月，2010年-日本
学術振興会特別研究員等審査会化学班専門委員/2006年日
本化学会FACS誘致委員会委員長/2006年-2008年，2011年-，
日本学術会議連携会員/2008年4月-2009年3月日本化学会
北海道支部支部長/2009年3月1日-2011年2月28日日本化学会北海道支部監査/2010年3月1日-2011年2月28日日本化学会北海道支部学会賞推薦委員/2010年3月1日-2011年2月28日日本化学会北海道支部学術賞等推薦委員/Symposium
Organizer of 2010 International Chemical Congress of PacificBasin Societies (PACIFICHEM 2010), Honolulu, Hawaii, USA,2010/International Advisory Board of 25th ICOMC2012(ICOMC-25), Lisbon, Portugal, 2012/ The Chairman of the
26th International Conference on Organometallic Chemistry(ICOMC2014), Sapporo, Japan, 2014/ International Advisory
Board of The 15th Asian Chemical Congress (15ACC),
Singapore, 2013/2011 年 -2013 年 日 本 化 学 会 理 事 /2011 年-2013年FACS（アジア化学会連合会）役員/ 2013年-2015年
Organometallics Editorial Advisory Board
主要な研究業績：（1）Takahashi, T.; Song, Z.; Hsieh, Y.-F.;
Nakajima, K.; Kanno, K., "Once Cleaved C-C Bond Was
Reformed:Reversible
C-C
Bond
CleavageofDihydroindenyltitanium Complexes" J. Am. Chem. Soc. 130,
15236-15237. (2008)（2）Kanno, K.; Igarashi, E.; Zhou, L.;
Nakajima, K.; Takahashi, T., "Selective Linear Triene
Formation from Different Alkynes Using Zr/Cu System"J. Am.
Chem. Soc. 130, 5624-5625. (2008)（3) Ren, S.; Igarashi, E.;
Nakajima, K.; Kanno, K.; Takahashi, T., “Coupling of the
R-Cp or Indenyl Ligand with the Diene Moiety ofBis(substituted
cyclopentadienyl)or
Bis(indenyl)
zirconacyclopentadienes” J. Am. Chem. Soc. 131(22),7492-7493. (2009)（4）Li, S.; Jia, Z.; Nakajima, K.; Kanno, K.;
Takahashi, T., "Dehydro Side Coupling of Substituted
Pentacene
Derivatives"
Journalof
Organic
Chemistry 2011, 76, 9983-9987. （ 5 ） Song, Z.; Hsieh, Y.;
Kanno, K.; Nakajima, K.; Takahashi, T., "Coupling reaction ofa cyclopentadienyl ligand with a dienyl or alkenyl moiety on
titanocene " Organometallics 2011, 30, 844-851.
学術関係の受賞：有機合成化学協会奨励賞「ジルコノセン－アルケン錯体を用いた選択的反応の開発」（1993）
・日本
化学会学術賞「前周期遷移金属を用いた炭素－炭素結合活性化と新規合成手法の開発」（1998）
・平成25年度北海道大学教育総長賞（2013）
その他：平成22年度～平成24年度エクセレント・ティーチ
ャー（北海道大学全学教育科目）

91

竹口竜弥

Ueda, “Layered Perovskite Oxide – A Reversible Air Electrodefor Oxygen Evolution/Reduction in Rechargeable Metal-Air
Batteries” J. Am. Chem. Soc., 135, 11125-11130 (2013).

たけぐちたつや
Tatsuya TAKEGUCHI
職名：准教授（9月まで）,客員教授(2013.10 ～2014.3)
着任：2003年4月1日（助教授），2013年10月1日（客員教授）
部門/クラスター：触媒物質化学研究部門/エネルギー変換
場研究クラスター
研究室：創成科学研究棟04 312-1
電話：011-706-9142・ファクシミリ：011-706-9163・電子
メール：takeguch@cat.hokudai.ac.jp,
takeguch@iwate-u.ac.jp
研究分野：無機工業材料/触媒・資源化学プロセス
研究課題：酸素伝導性酸化物の合成 燃料電池電極の開発
燃料改質触媒の開発
研究キーワード：電気化学/触媒工学
学歴：1986年3月京都大学工学部石油化学科卒業/1988年3月京都大学工学研究科石油化学科専攻修士課程修了
学位：1994年3月工学博士（京都大学）「Studies on Selective
Synthesis of Hydrocarbon Fuels from Carbon Oxides andHydrogen Using Novel Catalyst System」
職歴：1990年8月京都大学助手（工学部石油化学科）/1993
年4月京都大学助手（大学院工学研究科物質エネルギー化学専攻）/2001年4月大阪府立工業高等専門学校非常勤講師/2003年4月北海道大学助教授（触媒化学研究センター）/2013年10月岩手大学工学部教授・北海道大学客員教授（触媒化学研究センター）
在外研究歴：1995年10月-1996年7月Yale大学客員研究員（化学工学教室（Oct. 1995 to Jul. 1996, Yale Univ.）/日本学術振興会の海外の中核的研究拠点への派遣研究者として
所属学会：触媒学会討論会委員会/石油学会北海道支部/
触媒学会参照触媒委員会/触媒学会編集員会/触媒学会/日
本化学会/ゼオライト学会/日本エネルギー学会/石油学会/電気化学会
学会活動：2003年-2004年触媒学会参照触媒委員会/2003
年-2004年触媒学会編集員会委員/2004年-2005年触媒学会
参照触媒委員会/2005年-2006年触媒学会参照触媒委員会/2005年-2006年触媒学会討論会委員会/2005年-年石油学会北海道支部幹事
主要な研究業績：（1）Ernee Noryana Muhamad, T. Takeguchi,
G.X. Wang, Y. Anzai, W. Ueda: "Electrochemical
Characteristics of Pd Anode Catalyst Modified with TiO2
Nanoparticles in Polymer Electrolyte Fuel Cell" J.
Electrochem. Soc.156, B32-B37 (2009).（2）Toshiro Yamanaka,
Tatsuya Takeguchi, Guoxiong Wang, Ernee Noryana
Muhamad, Wataru Ueda “Particle Size Dependence of CO
Tolerance of Anode PtRu Catalysts for Polymer Electrolyte
Fuel Cells“ J. Power Source, 195, 6398-6404 (2010).（3）
Tatsuya Takeguchi, Toshiro Yamanaka, Kiyotaka Asakura,
Ernee Noryana Muhamad, Kohei Uosaki, Wataru Ueda
“Evidence of of Nonelectrochemical Shift reaction on a
CO-Tolerant High-Entropy State Pt−Ru Anode Catalyst for
Reliable and Efficient Residential Fuel Cell Systems “J. Am.
Chem. Soc., 134, 14508 - 14512 (2012).（4）Tatsuya Takeguchi,
Toshiro Yamanaka, Hiroki Takahashi, Hiroshi Watanabe,
Tomohiro Kuroki, Haruyuki Nakanishi, Yuki Orikasa,
Yoshiharu Uchimoto, Hiroshi Takano, Nobuaki Ohguri,
Motofumi Matsuda, Tadatoshi Murota, Kohei Uosaki, Wataru

92

中谷直輝
なかたになおき
Naoki NAKATANI
職名：特任助教
着任：2013年10月1日
部門/クラスター：触媒理論化学研究部門
研究室：創成科学研究棟05 217-C
電話：011-706-9145・ファクシミリ：011-706-9145・電子
メ ー ル ： naokin@cat.hokudai.ac.jp ・ ウ ェ ブ ペ ー ジ ：http://www.cat.hokudai.ac.jp/hasegawa/
研究分野：理論化学/計算化学/量子化学/触媒化学/錯体化
学
研究課題：テンソルネットワークアルゴリズムの開発と量子化学計算への応用/遷移金属錯体の電子状態と触媒反応
メカニズムに関する理論的研究
研究キーワード：テンソルネットワーク/電子状態理論/
多体相関問題/触媒反応解析/励起状態
学歴：2005年3月京都大学工学部工業化学科卒業/2007年3月京都大学工学研究科合成・生物化学専攻修士課程修了/2010年3月京都大学工学研究科分子工学専攻博士課程修了
学位：2007年3月修士(工学，京都大学）/2010年3月博士（工学 ， 京 都 大 学 ）「 Theoretical Study of Photoproteins and
Non-Heme Iron Enzymes: Electronic Structure and Reaction
Processes」
職歴：2009年4月日本学術振興会特別研究員(DC2)/2011年4月京都大学福井謙一記念研究センター博士研究員/2011年
5月コーネル大学博士研究員（化学・生物学専攻）/2011
年12月プリンストン大学博士研究員（化学専攻）/2013年
10月北海道大学特任助教（触媒化学研究センター触媒基礎研究部触媒理論化学研究部門）
在外研究歴：2011年5月-2011年12月コーネル大学博士研究員/2011年12月-2013年9月プリンストン大学博士研究員
所属学会：分子科学会
主要な研究業績：（1）N. Nakatani, S. Wouters, D. V. Neck, G.
K.-L. Chan, “Linear response theory for the density matrix
renormalization group: Efficient algorithms for strongly
correlated excited states”, J. Chem. Phys. 140, 024108 (2014).
（2）S. Wouters, N. Nakatani, D. V. Neck, G. K.-L. Chan,“Thouless theorem for matrix product states and subsequent
post density matrix renormalization group methods”, Phys. Rev.
B. 88, 075122 (2013). （ 3 ） N. Nakatani, G. K.-L. Chan,“Efficient tree tensor network states (TTNS) for quantum
chemistry: Generalization of the density matrix renormalizationgroup algorithm”, J. Chem. Phys. 138, 134113 (2013).（4）N.
Nakatani, Y. Hitomi, S. Sakaki, “Multi-state CASPT2 study ofnative iron(III)-dependent catechol dioxygenase and its
functional models: Comparison of electronic structure andligand-to-metal charge-transfer excitation”, J. Phys. Chem. B.
115, 4781-4789 (2011).（5）N. Nakatani, Y. Nakao, H. Sato, S.
Sakaki, “Theoretical study of dioxygen binding process iniron(III) catechol dioxygenase: “Oxygen activation” vs.

年報2013・個人編●

“substrate activation””, J. Phys. Chem. B. 113, 4826-4836(2009).
学術関係の受賞：48-th Sanibel Symposium Poster Award“Dioxygen Activation Mechanism in Fe3+ Catechol
Dioxygenase: Importance of Multi-Configurational Character”(2008).

中野環
なかのたまきTamaki NAKANO
職名：教授
着任：2012年 4月1日
部門/クラスター：集合機能化学研究部門/サステナブル触媒研究クラスター/不斉反応場研究クラスター
研究室：創成科学研究棟05 309-1
電話：011-706-9155・ファクシミリ：011-706-9156・電子
メール：tamaki.nakano@cat.hokudai.ac.jp・ウェブペー
ジ：http://polymer.cat.hokudai.ac.jp/
研究分野：高分子化学
研究課題：らせん高分子の合成・高分子の精密立体構造制
御・光電子機能性高分子の開発・高分子の励起状態キラリ
ティー制御
研究キーワード：光/不斉/キラル/らせん/π電子
学歴：1986年3月大阪大学基礎工学部合成化学科卒業/1988
年3月大阪大学大学院基礎工学研究科博士前期課程化学専
攻修了/1990年8月大阪大学大学院基礎工学研究科博士後期課程化学専攻退学
学位：1988 年3月工学修士（大阪大学）/1991 年6月工学
博 士 （ 大 阪 大 学 ）「 Asymmetric Polymerization of Bulky
Methacrylates and Stereomutaion of Helical Polymers」
職歴：1990年9月名古屋大学助手（工学部応用化学科機能
高分子化学講座）/1997年4月名古屋大学大学院工学研究科
応用化学専攻助手/1998年4月同助教授/1999年4月奈良先端科学技術大学院大学助教授(物質創成科学研究科反応制御科学講座)/2006年4月北海道大学教授（大学院工研究院
生物機能高分子部門)/2012年4月触媒化学研究センター教
授（集合機能化学研究部門部門）
在外研究歴：1993年9月コーネル大学客員研究員<12月>
所属学会：高分子学会/日本化学会/光化学協会/触媒学会/
有機合成化学協会/アメリカ化学会
学会活動：高分子学会関西支部幹事（2002-2006）
・同北海道 支 部 理 事 （ 2008- ）・ 日 本 化 学 会 北 海 道 支 部 幹 事（2010-2012）・高分子学会 高分子命名法委員会委員(2004-) ・「 高 分 子 」 誌
編集委員会
支部委員
(2010-2012）・IUPAC Division IV IUPAC Subcommittee for
Polymer Terminology (SPT) member (2010-)
主要な研究業績：（1）Pietropaolo, A.; Nakano, T., “Molecular
Mechanism of Polyacrylate Helix Sense Switching across Its
Free Energy Landscape”, J. Am. Chem. Soc., 135, 5509−5512(2013).*（2）Wang, Y.; Sakamoto, T.; Nakano, T., “Molecular
Chirality Induction to an Achiral -Conjugated Polymer by
Circularly Polarized Light”, Chem. Commun., 48, 11862–11866(2012).*（3）Yu, J.-M.; Sakamoto, T.; Watanabe, K.; Furumi, S.;
Tamaoki, N.; Chen, Y.; Nakano, T., “Synthesis and Efficient
Circularly Polarized Light Emission of an Optically Active
Hyperbranched Poly(fluorenevinylene) Derivative”, Chem.

●年報2013・個人編

Commun., 47, 3799–3801 (2011).*（4）Sakamoto, T.; Fukuda,Y.; Sato, S.; Nakano, T., “Asymmetric Polymerization of
2,7-Bis(4-t-butylphenyl)fluoren-9-yl Acrylate Leading to an
Optically Active, Helical Polymer and Photo-induced
Racemization of the Helix”, Angew. Chem. Int. Ed., 48,
9308-9311 (2009).*（5）Nakano, T.; Yade, T.; Fukuda, Y.;
Yamaguchi, T.; Okumura, S., "Free-Radical Polymerization ofDibenzofulvene Leading to a -Stacked Polymer: Structure andProperties of the Polymer and Proposed Reaction Mechanism",
Macromolecules, 38, 8140-8148 (2005).*（6）Nakano, T.; Yade,
T.,"Synthesis,
Structure,andPhotophysicalandElectrochemical Properties of a -Stacked Polymer”, J. Am.
Chem. Soc., 125, 15474-15484 (2003).* （ 7 ） Nakano, T.;Okamoto, Y., “Synthetic Helical Polymers: Conformation, andFunction”, Chem. Rev., 101, 4013-4038 (2001).
学術関係の受賞：平成20年度高分子学会学会賞（科学）「πスタック型高分子の合成，構造および機能」（2009/05/27）
・平成6年度高分子学会ポリマージャーナル
論 文 賞 「 Asymmetric Polymerization of Triphenylmethyl
Methacrylate Using 9-Alkyl-9-fluorenyllithium-(−)-Sparteine
Complexes. Influence of Organolithium Structure on the
Propagation Stereochemistry」（1995/05/28）

中山哲
なかやまあきらAkira NAKAYAMA
職名：准教授着任：2013年7月1日
部門/クラスター：触媒理論化学研究部門
研究室：創成科学研究棟05 217-C
電話：011-706-9145・ファクシミリ：011-706-9145・電子
メール：nakayama@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/hasegawa/
研究分野：理論化学/計算化学/量子化学/触媒化学/分子シ
ミュレーション
研究課題：第一原理計算に基づく触媒反応機構とダイナミクスの解明
研究キーワード：第一原理シミュレーション/量子シミュ
レーション/励起状態ダイナミクス/触媒理論化学
学歴：1996年3月東京大学工学部応用化学科卒業/1998年3月東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻修士課程修了/2001年3月東京大学大学院工学系研究科化学システム
工学専攻博士課程修了
学位：1998年3月修士(工学)(東京大学）/2001年3月博士（工学）(東京大学）「Theoretical Study on Quantum Clusters Basedon Path Integral Monte Carlo Methods」
職歴：2001年4月東京大学博士研究員（インテリジェント・モデリング・ラボラトリー）/2001年10月イリノイ大学博士研究員（化学科）/2005年10月北海道大学助手（大学院
理学研究科化学専攻）/2007年4月北海道大学助教（大学院
理学研究院化学部門）/2013年7月北海道大学准教授（触媒化学研究センター触媒理論化学研究部門）
在外研究歴：2001年10月-2005年10月イリノイ大学/2010
年7-9月ルール大学ボーフム
所属学会：日本化学会/触媒学会/分子科学会/分子シミュ
レーション研究会/理論化学研究会

93学会活動：触媒学会討論会委員(2014-)・触媒学会総務委員(2014-)・第5回分子科学討論会実行委員(2011)・第13回理論化学討論会実行委員(2010)・第24回化学反応討論会
実行委員(2008)
主要な研究業績：（1）A. Nakayama, G. Arai, S. Yamazaki, andT. Taketsugu, “Solvent effects on the ultrafast nonradiative
deactivation mechanisms of thymine in aqueous solution:
Excited-state QM/MM molecular dynamics simulations”, J.
Chem. Phys. 139, 214304 (2013). （ 2 ） A. Nakayama, Y.
Harabuchi, S. Yamazaki, and T. Taketsugu, “Photophysics ofcytosine tautomers: new insights into the nonradiative decay
mechanisms from MS-CASPT2 potential energy calculations
and excited-state molecular dynamics simulations”, Phys.
Chem. Chem. Phys. 15, 12322-12339 (2013).（3）A. Nakayama,
K. Niimi, Y. Ono, and T. Taketsugu, “Competing effects of raregas atoms in matrix isolation spectroscopy: A case study ofvibrational shift of BeO in Xe and Ar matrices”, J. Chem. Phys.
136, 054506 (2012).（4）A. Nakayama and T. Taketsugu,“Ultrafast Nonradiative Decay of Electronically Excited Statesof Malachite Green: Ab Initio Calculations”, J. Phys. Chem. A
115, 8808-8815 (2011).（5）A. Nakayama, N. Seki, and T.
Taketsugu, “Efficient sampling for ab initio Monte Carlosimulation of molecular clusters using an interpolated potential
energy surface”, J. Chem. Phys. 130, 024107 (2009).
学術関係の受賞：平成25年度日本化学会北海道支部奨励賞「量子シミュレーションによる原子核・電子の複合系ダイナミクス」(2014/01)

長谷川淳也
はせがわじゅんや
Jun-ya HASEGAWA
職名：教授
着任：2012年10月1日
部門/クラスター：触媒理論化学研究部門
研究室：創成科学研究棟05 217-C
電話：011-706-9145・ファクシミリ：011-706-9145・電子
メール：hasegawa@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/hasegawa/
研究分野：理論化学/計算化学/量子化学/触媒化学/生物物
理学
研究課題：複雑分子系における電子構造理論と計算モデルの開発・触媒系の反応メカニズムに関する理論解析・蛋白質や溶液中における分子の励起状態の理論解析研究キーワード：マルチスケールモデル/電子状態理論/
触媒理論/触媒反応解析/励起状態状態
学歴：1993年3月京都大学工学部合成化学科卒業/1995年3月京都大学工学研究科合成・生物化学専攻修士課程修了/1998年3月京都大学工学研究科合成・生物化学専攻博士課
程修了
学位：1995年3月修士(工学，京都大学）/1998年3月博士（工学，京都大学）「Theoretical Study on the Excited States andElectron Transfer Reactions in Photosynthetic Reaction
Center」
職歴：1997年4月日本学術振興会特別研究員(DC2)/1999年4
月ルンド大学博士研究員（理論化学科）/1999年11月京都大学助手（大学院工学研究科合成・生物化学専攻合成化学
講座量子物理化学分野）/2007年4月京都大学助教（大学院94

工学研究科合成・生物化学専攻合成化学講座量子物理化学分野）/2008年12月京都大学講師（大学院工学研究科合成・生物化学専攻合成化学講座物理有機化学分野）/2011年10月京都大学准教授（京都大学福井謙一記念研究センター総合研究部門)/2012年10月北海道大学教授（触媒化学研究センター触媒基礎研究部触媒理論化学研究部門）/2012年10月自然科学研究機構分子科学研究所客員教授
在外研究歴：1999年4月-10月ルンド大学博士研究員
所属学会：理論化学研究会/分子科学会/触媒化学会/日本
化学会/米国化学会
学会活動：日本化学会近畿支部「化学への招待」委員会委員(2008-2009)・量子化学研究協会理事(2007-)・次世代ス
パコン戦略機関プログラム「計算物質科学イニシアチブ」
戦略課題小委員会委員(2011-)・Chemistry Letter誌編集委員（2013-）
主要な研究業績：（1）S. Nishizawa, J. Hasegawa, and K.
Matsuda, “Theoretical Investigation of the β Value of the
Phenylene and Phenylene Ethynylene Units by Evaluating
Exchange Interaction between Organic Radicals”, Chem. Phys.
Letters 555, 187-190 (2013).（2）T. Kawatsu and J. Hasegawa,“Excitation Energy Transfer in GFP-X-CFP Model Peptides(X=amino acids): direct vs. through-bridge energy transfers”,
Intern. J. Quantum. Chem. 113, 563-568 (2013). （ 3 ） J.
Hasegawa, “Fragment-Based Configuration Interaction Wave
Function to Calculate Environmental Effect on Excited Statesin Proteins and Solutions”, Chem. Phys. Letters, 571, 77-81(2013).（4）S. Nishizawa, J. Hasegawa, and K. Matsuda,“Theoretical Investigation of the β Value of the π-Conjugated
Molecular Wires by Evaluating Exchange Interaction between
Organic Radicals”, J. Phys. Chem. C, 117, 26280-26286(2013).（5）J. Hasegawa, K. J. Fujimoto, and T. Kawatsu, “AConfiguration Interaction Picture for a Molecular Environment
Using Localized Molecular Orbitals: The Excited States ofRetinal Proteins”, J. Chem. Theo. Comp.,8, 4452-4461 (2012).
学術関係の受賞：Centre de Mecanique Ondulatoire Appliquee
QSCP Promising Scientist Award(2011/9/14)・ 平成21年度分
子科学会奨励賞・「光生物学システムの励起状態と機能：
高精度電子理論の開発を基盤とする理論的研究」(2009/09/22).

原賢二
はらけんじ
Kenji HARA
職名：准教授着任：2007年12月1日
部門/クラスター：物質変換化学研究部門/分子集積反応場
研究クラスター
研究室：創成科学研究棟04 309-2
電話：011-706-9136・ファクシミリ：011-706-9139・電子
メール：hara@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：http://
www.cat.hokudai.ac.jp/fukuoka/
研究分野：触媒・資源化学プロセス/各種有機化合物の製造/合成化学/界面化学/有機化学/有機金属化合物/物理化学
研究課題：材料や触媒として働く機能性有機金属化合物の年報2013・個人編●

設計と合成・表面上での金属錯体の精密組織化による新規機能材料や触媒反応場の構築
研究キーワード：触媒/有機化学/合成化学
学歴：1998年3月東京大学理学部化学科卒業/2000年3月東京大学理学系研究科化学専攻修士課程修了/2001年2月東京大学理学系研究科博士課程中退
学位：2006年9月博士（理学）（北海道大学）「固体表面上での単分子層触媒の構築を指向した合成化学的研究」
職歴：2000年4月日本学術振興会特別研究員(DC1)（東京大学大学院理学系研究科）/2001年2月北海道大学理学部助手/2007年4月北海道大学理学研究院助教/2007年12月北海道大学触媒化学研究センター准教授
在外研究歴：2001年11月-2001年12月ニューヨーク州立大学ストーニーブルック校
所属学会：触媒学会/日本化学会/日本表面科学会/有機合成化学協会/アメリカ化学会
学会活動：触媒学会会誌編集委員（2010-2013）
・同総務委員（2011-2013）
・同討論会委員（2013-）
・ゼオライト学会
ZMPC2009実行委員（2009）
・触媒学会TOCAT6/APCAT5現地実行委員（2009-2011）
・第16回均一系不均一系触媒国際会議
現地実行委員（2012-2013）
主要な研究業績：（1）Hara, K.; Tayama, S.; Kano, H.; Masuda,
S.; Takakusagi, S.; Kondo, T.; Uosaki, K.; Sawamura, M.,“Functionalization of Silicon Surface with Catalytically Active
Pd Complex and Application to the Aerobic Oxidation of
Benzylic Alcohols”, Chem. Commun., 4280-4282 (2007).*（2）Hara, K.; Akiyama, R.; Takakusagi, S.; Uosaki, K.; Yoshino, T.;
Kagi, H.; Sawamura, M., “Self-Assembled Monolayers ofCompact Phosphanes with Alkanethiolate Pendant Groups:
Remarkable Reusability and Substrate Selectivity in Rh
Catalysis”, Angew. Chem. Int. Ed., 47, 5627-5630 (2008).*（3）Hara, K.; Akahane, S.; Wiench, J.W.; Burgin, B.R.; Ishito, N.;
Lin, V.S.-Y.; Fukuoka, A.; Pruski, M., “Selective and Efficient
Silylation of Mesoporous Silica: A Quantitative Assessment ofSynthetic Strategies by Solid-State NMR”, J. Phys. Chem. C,
116, 7083-7090 (2012).*（4）Jiang, C.; Hara, K.; and Fukuoka,
A., “Low-Temperature Oxidation of Ethylene over Platinum
Nanoparticles Supported on Mesoporous Silica”, Angew. Chem.
Int. Ed., 52, 62656268 (2013).*（5）Jagtap, S.; Kaji, Y.;
Fukuoka, A.; Hara, K., “High Density Monolayer ofDiisocyanide on Gold Surface as a Platform of Supported
Rh-catalyst for Selective 1,4-Hydrogenation of α,β-Unsaturated
Carbonyl Compounds”, Chem. Commun., 50, 50465048(2014).*
学術関係の受賞：第27回表面科学講演大会講演奨励賞 第４回若手研究者部門（日本表面科学会）「金表面上に形成したコンパクトなホスフィンの高密度単分子層を利用した触媒反応」（2008/05）
・第104回触媒討論会若手優秀講演
賞（触媒学会）「金表面上に高密度に形成した遷移金属ホ
スフィンおよびイソシアニド錯体単分子層を利用した触媒反応場の構築」（2009/09/28）●年報2013・個人編

福岡淳
ふくおかあつしAtsushi FUKUOKA
職名：教授
着任：2007年4月1日
部門/クラスター：物質変換化学研究部門
研究室：創成科学研究棟04 310-2
電話：011-706-9140・ファクシミリ：011-706-9139・電子
メール：fukuoka@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/fukuoka/
研究分野：触媒・資源化学プロセス/機能物質化学/グリー
ン・環境化学
研究課題：不均一系触媒によるバイオマス変換・メソ多孔体の触媒機能研究キーワード：触媒/バイオマス/セルロース/メソポー
ラスシリカ/ナノ粒子
学歴：1982年3月東京大学工学部合成化学科卒業/1984年3月東京大学工学系研究科工業化学専攻修士課程修了/1985
年12月同博士課程中退
学位：1984年3月工学修士（東京大学）/1989年12月工学博士（東京大学）「A Study on Homogeneous and Heterogeneous
Bimetallic Cluster Catalysts」
職歴：1986年1月北海道大学助手（触媒研究所）/1991年4月東京農工大学講師（工学部）/1995年8月同助教授/1997
年4月北海道大学助教授（触媒化学研究センター）/2007
年4月同教授/2010年4月同センター長/2014年4月北海道大学総長補佐
在外研究歴：1988年7-12月ノースウェスタン大学/2003年
7-8月オレゴン州立大学/2003年8-10月ニューメキシコ大学
所属学会：日本化学会/触媒学会/ゼオライト学会/石油学会/アメリカ化学会
学 会 活 動 ： ゼ オ ラ イ ト 学 会 ZMPC2009 組 織 委 員（ 2007-2009 ）・ 触 媒 学 会 TOCAT6/APCAT5 組 織 委 員（2008-2011）
・触媒学会バイオマス変換触媒研究会世話人
代表（2008-2012）
・触媒学会代議員（2010-2012）
・触媒学会TOCAT7組織委員（2011-2014）
・触媒学会理事（北海道支部担当）（2012-2014）・第16回均一系不均一系触媒国際会
議組織委員長（2012-2013）
・国際触媒学会評議員（2012-）
主要な研究業績：（1）Fukuoka, A.; Dhepe, P. L. Catalytic
Conversion of Cellulose into Sugar Alcohols. Angew. Chem.
Int. Ed. 2006, 45, 5161-5163.（2）Fukuoka, A.; Kimura, J.;
Oshio, T.; Sakamoto, Y.; Ichikawa, M. Preferential Oxidation of
Carbon Monoxide by Platinum Nanoparticles in Mesoporous
Silica. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10120-10125.（3）Kobayashi, H.; Ito, Y.; Komanoya, T.; Hosaka, Y.; Dhepe, P. L.;
Kasai, K.; Hara, K.; Fukuoka, A. Synthesis of Sugar Alcohols
by Hydrolytic Hydrogenation of Cellulose over Supported
Metal Catalysts. Green Chem. 2011, 13, 326-333. （ 4 ）Kobayashi, H.; Yabushita, M.; Komanoya, T.; Hara, K.; Fujita,
I.; Fukuoka, A. High-Yielding One-Pot Synthesis of Glucose
from Cellulose Using Simple Activated Carbons and Trace
Hydrochloric Acid. ACS Catal. 2013, 3, 581-587.（5）Jiang, C.;
Hara, K.; Fukuoka, A. Low-Temperature Oxidation of Ethylene
over Platinum Nanoparticles Supported on Mesoporous Silica.
Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 6265-6268.

95学術関係の受賞：触媒学会奨励賞「異種金属クラスター担
持触媒の構造と反応特性に関する研究」（1994/04）・山下太郎顕彰育成会学術研究奨励賞「金属クラスターの触媒作用に関する研究」（1995/05）・台湾国家科学委員会化学研
究推動中心レクチャーシップ（Visiting Lecturer of the
Chemistry Research Promotion Center, Taiwan）（2009/11）

村山徹
むらやまとおる
Toru MURAYAMA
職名：助教
着任：2010年4月1日
部門/クラスター：触媒物質化学研究部門
研究室：創成科学研究棟04 312-2
電話：011-706-9166・ファクシミリ：011-706-9163・電子
メール：murayama@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/ueda/
研究分野：触媒・資源化学プロセス
研究課題：水熱合成法を利用した新規複合酸化物触媒の開発・固体酸触媒の利用したバイオマスからの化成品合成研究キーワード： 複合酸化物/固体酸触媒/酸化反応
学歴：2005年3月 東京工業大学 工学部 化学工学科卒業/2007年3月 東京工業大学 大学院理工学研究科 応用化学専攻 修士課程修了/2010年 東京工業大学 大学院理工学研究科 応用化学専攻 博士課程修了
学位：2010年3月博士(工学)(東京工業大学)「三相界面電解法を用いた中性過酸化水素および炭酸ジフェニルの電解合成法の開拓」
職歴：2010年4月 北海道大学触媒化学研究センター 助教
所属学会： 触媒学会/石油学会/電気化学会
学会活動：2008年3月-2010年2月触媒学会教育推進委員会
委員/ 2012年3月- 触媒学会編集委員会委員
主要な研究業績：（1）Neutral H2O2 Synthesis by Electrolysis
of Water and O2, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 1900 -1902.
（ 2 ） Direct Synthesis of Diphenyl Carbonate byElectrocarbonylation at a Pd2+-supported Anode, Chem. Lett.
2010, 39, 418-419.（3）Direct Synthesis of Diphenyl Carbonate
by Mediated Electrocarbonylation of Phenol at Pd2+-Supported
Activated Carbon Anode, Electrochimica Acta, 2011, 56,
2926-2933.（4）Electrosynthesis of Neutral H2O2 Solution fromO2 and Water at a Mixed Carbon Cathode using an Exposed
SPE Electrolysis Cell, The Journal of Physical Chemistry C,
2011, 115, 13, 5792-5799.（5）Synthesis of porous and acidic
complex metal oxide catalyst based on group 5 and 6 elements,
2012, Catalysis Today, 185(1), 224-229.

96

本林健太
もとばやしけんた
Kenta MOTOBAYASHI
職名：助教
着任：2011年4月1日
部門/クラスター：表面分子化学研究部門
研究室：創成科学研究棟02 310-1
電話：011-706-9125・ファクシミリ：011-706-9124・電子
メール：kmotobayashi@cat.hokudai.ac.jp・ウェブペー
ジ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/osawa/member/motobayas
hi/index.html
研究分野：電極・触媒表面科学
研究課題：イオン液体/電極界面の構造及び電位応答性の解明・イオン液体中における溶媒和挙動の解明・イオン液
体中における電気化学反応の探索及び機構解明
研究キーワード：表面科学/電気化学/電極触媒科学/イオ
ン液体/電気二重層/表面増強赤外分光法/走査トンネル顕微鏡
学歴：2006年3月東京大学工学部応用化学科卒業/2008年3月東京大学大学院新領域創成科学研究科修士課程修了/2011年3月東京大学大学院新領域創成科学研究科博士課
程修了
学位：2008年3月 修士(科学)（東京大学）/2011年3月 博士(科学)（東京大学）「Quantitative Understanding of Single
Molecular Motion and Reactions through Inelastic Electron
Tunneling by STM」
職歴：2008年4月日本学術振興会特別研究員(DC1)
所属学会：電気化学会/日本化学会/日本表面科学会
学会活動：第1回表面物理若手勉強会運営委員（2010）
・電気化学会北海道支部幹事（2011-）
主要な研究業績：（1）Motobayashi, K.; Katano, S.; Kim, Y.;
Kawai, M., “Spectral Fitting of Action Spectra for Motions andReactions of Single Molecules on Metal Surfaces”, Bull. Chem.
Soc. Jpn., 86, 75-79 (2013).*（2）Motobayashi, K.; Kim, Y.;
Ueba, H.; Kawai, M., “Insight into Action Spectroscopy forSingle Molecule Motion and Reactions through Inelastic
Electron Tunneling”, Phys. Rev. Lett., 105, 076101, 1-4(2010).*（3）Shin, H.-J.; Jung, J.; Motobayashi, K.; Yanagisawa,
S.; Morikawa, Y.; Kim, Y.; Kawai, M., “State-selective
Dissociation of a Single Water Molecule on an Ultrathin MgO
Film”, Nat. Mater., 9, 442-447 (2010).*（4）Motobayashi, K.;
Matsumoto, C.; Kim, Y.; Kawai, M., “Vibrational study ofwater dimers on Pt(111) using a scanning tunnelingmicroscope”, Surf. Sci., 602, 3136-3139 (2008).*
学術関係の受賞：日本表面科学会講演奨励賞(2011)・Best
poster award, 11th International Conference on Electronic
Spectroscopy and Structure (ICESS11) (2009)・Student award,
11th International workshop on Desorption Induced byElectron Transition (DIET XI) (2007)

年報2013・個人編●

叶深
ようしん
Shen YE
職名：准教授着任：2001年4月1日（助教授）
部門/クラスター：表面分子化学研究部門/バイオインター
フェース研究クラスター/エネルギー変換場研究クラスター
研究室：創成科学研究棟02 111
電話：011-706-9126・電子メール：ye@cat.hokudai.ac.jp
ウェブページ：www.cat.hokudai.ac.jp/osawa/member/ye
研究分野：物理化学/表面化学/電気化学
研究課題：振動分光法による界面分子構造の解明
研究キーワード：界面構造の制御と評価/非線形分光/表面
反応機構・速度論/金属単結晶電極/電池/バイオインター
フェース
学歴：1986年8月中国海洋大学化学科卒業/1990年3月北海道大学理学部化学専攻博士前期課程/1993年3月北海道大学理学研究科化学専攻博士課程修了
学位：1990年3月理学修士（北海道大学）/1993年3月博士（理学）（北海道大学）「Surface Structure Dependence ofElectrode Reaction-Hydrogen and Nitrogen Compound
Electrode Reactions on Pt Single Crystal Electrodes」
職歴：1993年4月北海道大学・教務職員（理学部化学科）/1994年4月北海道大学・助手（理学部化学科）/1995年4月同助手（大学院理学研究科化学専攻)/1996年7月カリフ
ォルニア大学バークレー校物理科・客員研究員/2000年10月科学技術振興事業団さきがけ研究「変換と制御」領域・研究員（兼任）/2001年4月触媒化学研究センター・助教授●年報2013・個人編/2003年11月独立行政法人 物質材料研究機構・客員研究員/2006年10月科学技術振興機構 さきがけ研究「界面の構造と制御」領域・研究員（兼任）/北海道大学触媒化学研究センター触媒基礎研究部表面分子化学部門・准教授，同センター触媒ターゲット研究アセンブリバイオインターフェースクラスター・リーダー
在外研究歴：1996年7月-1996年11月カリフォルニア大学物理学科（Department of Physics, University of California at
Berkeley）
所属学会：日本化学会/日本高分子学会/日本分光学会/日本分析学会/表面科学会/米国化学会/電気化学会
学会活動：電気化学会北海道支部幹事（1999年～）/電気化学会北海道支部幹事（1999年～）/電気化学会北海道支部常任幹事（2001～2003年/電気化学会北海道支部常任幹事（2001～2003年）日本分析学会北海道支部常任幹事（2010～2012年）/電気化学会編集委員（2012～2014年）
主要な研究業績：（1）Electrochemical Layer-by-layer Growthof Palladium on an Au(111) Electrode Surface: Evidence for
Important Role of Adsorbed Pd Complex. J. Phys. Chem. B,
102: 4366-4373 (1998)（2）Sum Frequency Generation from
Langmuir Blodgett Multilayer Films on Metal and Dielectric
Substrates, J. Phys. Chem. B, 109: 18723-18732 (2005)（3）Mechanistic Studies by Sum-Frequency
Generation
Spectroscopy: Hydrolysis of a Supported Phospholipid Bilayer
by Phospholipase A2. Angew. Chem. Int. Ed., 49: 2319-2323(2010).（4）Preferential Adsorption of Solvents on CathodeSurface of Li-ion Batteries. Angew. Chem. Int. Ed., 52:
5753-5756 (2013).
学術関係の受賞：2005年2月“固液界面の原子・分子レベ
ルでの構造解析と機能制御”で日本化学会北海道支部奨励賞/2009年2月“SFG 分光を用いた表・界面の解析”で北海道分析化学賞/2012年5月“日本トライボロジー学会論文賞
受賞”

97教職員の特許

3695830・乾智行，井上正志，大谷文章，西本清一，計良善也，古南博，岩根信雄「アナタース形微粒子酸化チタンの製造方法」テイカ株式会社（2005/07/08）《特許番号・発明者「発明の名称」特許権者（登録日）》

3730041・岩澤康裕，朝倉清髙，境悠治，嘉藤誠「複合放出電子顕微鏡における放出電子加速方法」独立行政法人科学技術振興機構，日本電子株式会社（2005/10/14）■2013年度に登録された特許
5258917・大谷文章，阿部竜，酒谷能彰，村田誠，西峰宏
亮「酸化タングステン光触媒体」国立大学法人北海道大学，
住友化学株式会社（2013/05/02）

3797573・乾智行，井上正志，大谷文章，西本清一，計良善也，古南博，岩根信雄「アナタース形微粒子酸化チタンの製造方法」テイカ株式会社（2006/04/28）

5259767・寺田佳弘，上片野充，賀嘉磊，姫野邦治，大谷文章「酸化チタン粒子の結晶性評価方法，及び酸化チタン
粒子の表面欠陥密度測定方法」株式会社フジクラ（2013/05/02）

3842248・高橋保，蔡福裕「フェニレンチオフェンポリマ
ー及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2006/08/18）

5263478・中野環，八重樫敬之，辻雅司「光学活性なブロック共重合体，その製造方法及びそのブロック共重合体を用いたクロマトグラフィー用充填剤」国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学（2013/05/10）
5289244・瀬尾明繁，今井英幸，岩瀬直生，高田十志和，
小山靖人「ニトリルオキシドで変性した変性高分子材料及びその製造方法」国立大学法人東京工業大学，豊田合成株
式会社（2013/06/14）
5342114・大沼明，阿部竜，大谷文章，小柳嗣雄「導電性粒子の製造方法および導電性粒子」国立大学法人北海道大学，日揮触媒化成株式会社（2013/08/16）
5371033・伊藤育夫，高田十志和，小山靖人「3官能性ニト
リルオキシドおよびその製造方法」国立大学法人東京工業
大学，エア・ウォーター株式会社（2013/09/27）
5376893・杉下紀之，黒田靖，大谷文章「金属酸化物粒子の製造方法及び製造装置」昭和電工株式会社，国立大学法人北海道大学（2013/10/04）
5416517・高田十志和，小山靖人，奥田一志，山田昌宏，
小堀香奈「スピロビフルオレン骨格含有ポリチオエーテル
及びその製造方法」国立大学法人東京工業大学，大阪ガス
ケミカル株式会社（2013/11/22）
5416518・高田十志和，小山靖人，奥田一志，山田昌宏，
小堀香奈「スピロビフルオレン骨格含有ポリスルホン及びその製造方法」国立大学法人東京工業大学，大阪ガスケミ
カル株式会社（2013/11/22）
5455110・高橋保，菅野研一郎，周立山，李石「ペンタセンキノン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構，高橋保（2014/01/17）■2012年度までに登録された特許
2866098・鍵谷勤，西本清一，大谷文章，井沢邦輔「環状アミノ酸の製造方法」鍵谷勤，味の素株式会社（1998/12/18）
3533335・岩澤康裕，朝倉清髙，境悠治，嘉藤誠「化学分析用複合放出電子顕微鏡装置」独立行政法人科学技術振興機構，日本電子株式会社（2004/03/12）3535994・岩澤康裕，朝倉清髙，井本英夫，紫藤貴文，劉海超「Sb-Re複合酸化物触媒」独立行政法人科学技術振興機構（2004/03/19）
3613784・朝倉清髙，田旺帝，岩澤康裕，小野享寿，宮本和夫，野村昌治「その場全反射蛍光XAFS測定装置」独立行
政法人科学技術振興機構（2005/01/16）
3681365・大谷文章，鳥本司，池田茂，ロベルト＝ビラク
レス，塩崎修「光触媒反応による水浄化方法および装置」
エア・ウォーター株式会社，大谷文章（2005/05/27）

983880514・高橋保，菅野研一郎「ビフェニレンシクロブテ
ニレンモノマーおよびそのポリマー」独立行政法人科学技術振興機構（2006/11/17）
3890436・中野環「特異な光特性を有する高分子化合物からなるレーザー発光材料及び電界発光材料」独立行政法人
科学技術振興機構（2006/12/15）
3920149・大谷文章，逢坂哲彌，中西卓也，万木啓嗣「光学分割剤，光学分割カラム及び光学分割方法並びに光学活性化合物の製造方法」株式会社日本触媒，大谷文章（2007/02/23）
3926762・中野環「触媒およびその製造方法」独立行政法
人科学技術振興機構（2007/03/09）
3932490・高橋保「多環式芳香族化合物の製造法」国立大学法人北海道大学（2007/03/30）
3946615・関隆史，清水浩之，高橋保，中島清彦「オレフィン重合触媒用遷移金属化合物，オレフィン重合用触媒ならびにポリオレフィンの製造方法」日本ポリオレフィン株
式会社（2007/04/20）
3951181・鳥本司，大谷文章，ボナマリ＝パル「コア・シェル構造体の調製方法」独立行政法人科学技術振興事業団（2007/05/11）
3961857・高橋保「ジケトン類の製造方法」独立行政法人
科学技術振興機構（2007/05/25）
3981492・高橋保「チタノセン類を触媒とする芳香族塩化物の脱塩素化処理方法」高橋保，独立行政法人科学技術振興機構（2007/07/06）
4031595・高橋保「ポリアリーレン及びその製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2007/10/26）
4051215・高橋保，席振峰「インデン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2007/12/07）
4058720・鳥本司，村上伸也，岩崎健太郎，大谷文章「コア・シェル構造体からなる発光体及びそれを用いた分子マーカー，光記録媒体，並びにそれらの調製方法」独立行政法人科学技術振興事業団（2007/12/28）
4067791・高橋保，劉元紅「テトラエン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/01/18）
4074529・高橋保，李志平「全置換ナフタレン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/02/01）
4080806・石澤英亮，中野環「アクリル重合体及び電荷輸
送材料」積水化学工業（2008/02/15）
4090252・高橋保「ベンゼン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/03/07）
4096330・鳥本司，大谷文章，岩崎健太郎「内部に制御された空隙を有するコア・シェル構造体を構成要素とする構
造体及びその調製方法」独立行政法人科学技術振興事業団

年報2013・個人編●

（2008/03/21）

法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/01/30）

4112110・高橋保「アセチレン類とイソシアネート類との反応によるα，β－不飽和カルボキサミド類の製造方法」
高橋保，独立行政法人科学技術振興機構（2008/04/18）

4255597・高橋保「シクロペンタジエノン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/02/06）

4113281・高橋保「シクロペンテノン誘導体の製造方法」
日本ポリオレフィン株式会社（2008/04/18）
4133734・関隆史，清水浩之，高橋保，中島清彦，福田哲朗「新規な遷移金属化合物，オレフィン重合用触媒およびポリオレフィンの製造方法」日本ポリエチレン株式会社（2008/06/06）
4136204・高橋保「ポリ（ジエン－アリーレン）及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/06/13）

4255603・高橋保「シクロペンテノン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/02/06）
4287576・高橋保「多環化合物の製造方法」独立行政法人
科学技術振興機構（2009/04/03）
4287601・高橋保，席振峰「ベンゼン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/04/03）
4296006・高橋保「ビニルシランの製造方法」独立行政法
人科学技術振興機構（2009/04/17）

4136717・高橋保，李艶忠「シクロペンタジエン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/06/13）

4303978・高橋保，李艶忠「ジハロゲン化ビフェニル誘導
体およびその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/05/01）

4142880・高橋保「ジエステル化ジエン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2008/06/20）

4309534・高橋保「シクロペンタジエン誘導体の合成方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/05/15）

4154159・高橋保「ジベンゾシクロ化合物の製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2008/07/11）

4309562・高橋保「アルキリデンベンゾシクロヘプテン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/05/15）

4157669・高橋保「縮合複素環の合成方法及び縮合複素環」
独立行政法人科学技術振興機構（2008/07/18）
4163363・高橋保「シクロペンテノン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2008/08/01）
4169519・高橋保「ピリジン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/08/15）
4173482・中野環「側鎖にπ共役基を有する新規ポリエス
テル及びこのポリエステルを用いた電荷移動錯含有組成
物，並びに該組成物を用いた電荷輸送材料」独立行政法人
科学技術振興機構（2008/08/22）
4180254・高橋保，劉元紅「窒素含有６員環の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2008/09/05）
4180723・高橋保「アザメタラシクロペンタジエン類とア
ルキン類との反応によるピリジン類の製造方法」高橋保，
独立行政法人科学技術振興機構（2008/09/05）
4183852・高橋保「シクロヘプタジエノン誘導体の合成方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/09/12）
4188616・高橋保，武捨清，坂巻功一，東海林義和「機能性薄膜」独立行政法人科学技術振興機構，高橋保，株式会
社ADEKA（2008/09/19）
4225827・高橋保，李志平「ポリアセン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/12/05）
4227831・高橋保，席嬋娟「シクロペンテノン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/12/05）
4238046・高橋保，劉元紅「共役性多環式化合物の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/12/26）
4238047・高橋保，席振峰「ジエン誘導体の製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2008/12/26）
4248926・及川一摩，堀順一，高橋保「多置換アセン誘導
体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構，関東化学株式会社（2009/01/23）
4252703・高橋保「シクロペンタジエンイミン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/01/30）
4252734・高橋保「デュワーベンゼン誘導体とその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/01/30）
4252742・高橋保「アレニルエーテルの製造方法」独立行
政法人科学技術振興機構（2009/01/30）
4252755・高橋保「アントラセン酸素錯体及びその製造方●年報2013・個人編

4318468・高橋保，小笠原正道「アレン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/06/05）
4328453・高橋保「複核オレフィン錯体及びその製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/06/19）
4338477・高橋保「多置換アセン類の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/10）
4340404・高橋保，席振峰「不飽和6員環の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/10）
4346193・高橋保「ベンゼン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/24）
4346195・高橋保「スチレン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/24）
4346198・高橋保，コトラマーティン「フルベン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/24）
4346199・高橋保「トリエン誘導体及びナフタレン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/24）
4346216・高橋保「アリールアセチレン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/24）
4349761・高橋保「ジアレン誘導体及びその製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2009/07/31）
4357073・高橋保「イミノピリジン又はピリドン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/08/14）
4388189・高橋保「ピリジン誘導体及びその製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2009/10/09）
4388236・高橋保「エンイン誘導体およびスチレン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/10/09）
4401000・高橋保「ジヒドロアントラセン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/11/06）
4401001・高橋保「アリール誘導体及びその製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2009/11/06）
4404434・高橋保「ジヒドロピリダジン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/11/13）
4408143・高橋保「シクロペンタジエン誘導体の製造方法」
日本ポリオレフィン株式会社（2009/11/20）
4412758・高橋保「前周期遷移金属のメタラシクロペンタ
ジエンへのアルキン化合物の位置選択的な環化付加によ99

るベンゼン誘導体の製造方法」高橋保，独立行政法人科学技術振興機構（2009/11/27）

4743980・高橋保「ピロリノン誘導体及びその製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2011/05/20）

4420370・高橋保「安息香酸エステル誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/12/11）

4744056・高橋保「ポリアセン誘導体及びその製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2011/05/20）

4422849・高橋保「エステル化有機金属化合物，その製造方法及びエステル誘導体」独立行政法人科学技術振興機構（2009/12/11）

4754197・寺田佳弘，上片野充，賀嘉磊，姫野邦治，大谷文章「酸化チタン粒子とその製造方法およびその利用」株
式会社フジクラ（2011/06/03）

4423432・福岡淳，デーペ パリッシュ ラキシミカント「セルロースの加水分解および／または加水分解物の還元用触媒およびセルロースから糖アルコールの製造方法」国立
大学法人北海道大学（2009/12/18）

4768760・高橋保「ポリアセン誘導体及びその製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2011/06/24）

4440453・高橋保「ジヒドロピリドン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2010/01/15）
4448349・高橋保，小笠原正道「ホスファフェロセン誘導体及びその製造方法。」独立行政法人科学技術振興機構（2010/01/29）
4454298・高橋保「α－ヒドロキシアルデヒドの製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2010/02/12）
4457183・中野環「熱分解性ポリマー」独立行政法人科学技術振興機構（2010/02/19）

4772818・大谷文章，阿部竜，酒谷能彰，村田誠，西峰宏
亮「酸化タングステン光触媒体」国立大学法人北海道大学，
住友化学株式会社（2011/07/01）
4773168・大澤雅俊，猶原秀夫「電気化学赤外分光装置」
国立大学法人北海道大学，トヨタ自動車株式会社（2011/07/01）
4787953・高橋保，菅野研一郎「アセン類の製造方法」国立大学法人北海道大学（2011/07/29）
4787954・高橋保，菅野研一郎「エキソサイクリックジエンの異性化によるアセン類の製造方法」国立大学法人北海道大学（2011/07/29）

4478959・鳥本司，大谷文章，岩崎健太郎「内部に制御された空隙を有するコア・シェル構造体及びそれを構成要素とする構造体並びにこれらの調製方法」独立行政法人科学技術振興事業団（2010/03/26）

4804712・高橋保「多環式芳香族化合物の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2011/08/19）

4484195・山口太一，水舩裕介，大谷文章，鳥本司，渡辺篤，池田茂「酸化チタンの製造方法」テイカ株式会社，大谷文章（2010/04/02）

4822256・寺田佳弘，上片野充，姫野邦治，大谷文章，山上隆宗，鳥本司「ナノ構造体とその製造方法」株式会社フジクラ，国立大学法人北海道大学（2011/09/16）

4510312・高橋保，原隆一郎「エーテル化合物の分解方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2010/05/14）

4900688・中野環，東村秀之「光学活性な高分子化合物」
国立大学法人北海道大学，住友化学株式会社（2012/01/13）

4524358・中野環「光学活性な高分子」独立行政法人科学技術振興機構（2010/06/11）

4906171・高橋保「ジインアミンから窒素含有多環化合物の合成方法」高橋保，独立行政法人科学技術振興機構（2012/01/20）

4526222・高橋保「ホスホール誘導体の製造方法」独立行
政法人科学技術振興機構（2010/06/11）
4542075・中野環「特異な光特性を有する高分子化合物と，電子受容性化合物又は電子供与性化合物からなる組成物，
該組成物からなる紫外線透過材料及び耐光性高分子材料，
並びに，該組成物を用いた電荷輸送」独立行政法人科学技術振興機構（2010/07/02）

4804713・高橋保「有機フッ素化物のカップリング化合物の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2011/08/19）

4992027・高橋保，黄文迎「芳香族化試剤」国立大学法人
北海道大学（2012/05/18）
4997552・黒田靖，杉下紀之，大谷文章「酸化チタン粒子の製造方法」昭和電工株式会社，国立大学法人北海道大学（2012/05/25）

4540217・高橋保「ピラン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2010/07/02）

5091537・中野環，小谷哲浩，高明天「新規ジベンゾフル
ベン誘導体モノマー，新規ジベンゾフルベン誘導体とそれらを用いた組成物」国立大学法人北海道大学（2012/09/21）

4542657・高橋保「多置換インデン誘導体およびその製造方法」日本ポリオレフィン株式会社（2010/07/02）

5095476・高橋保「ポリ（ジエン－アリーレン）及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2012/09/28）

4553443 ・ 大 谷 文 章 「 触 媒 の 探 索 方 法 」 大 谷 文 章（2010/07/23）

5162742・鳥本司，桑畑進，大谷文章，柴山環樹，工藤昭彦，櫻岡美和，足立知弘「半導体ナノ粒子及びその製造方法」国立大学法人名古屋大学（2012/12/02）

4576529・定金正洋，久保純，上田渉「熱電発電素子及びその利用」国立大学法人北海道大学（2010/09/03）
4587290・朝倉清髙，河合寿秀，阪東恭子，角谷均，田旺
帝「X線透過窓，X線吸収微細構造測定用セルおよび反応シ
ステム」国立大学法人北海道大学，独立行政法人産業技術総合研究所，住友電気工業株式会社（2010/09/17）
4597406・高橋保「有機ケイ素化合物の製造方法」独立行
政法人科学技術振興機構（2010/10/01）
4695843・高橋保，席振峰，孔凡志「インデン誘導体の製造方法。」独立行政法人科学技術振興機構（2011/03/04）
4695845・高橋保，菅野研一郎「アセナフチレン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2011/03/04）

1005171469・伊藤育夫，高田十志和，小山靖人「ポリイソオ
キサゾール類の製造方法」国立大学法人東京工業大学，エア・ウォーター株式会社（2013/01/01）
5178007・高橋保，武捨清「光電変換素子及びそれを用いた太陽電池」独立行政法人科学技術振興機構，高橋保，株式会社ADEKA（2013/01/18）
5221062・大沼明，阿部竜，大谷文章，小柳嗣雄「異方形状粒子および該粒子の製造方法」国立大学法人北海道大学，触媒化成工業株式会社（2013/03/15）

年報2013・個人編●

教職員の受賞

計・合成および触媒的不斉合成反応への応用」
・触媒学会
功績賞 延與三知夫「電極触媒反応の基礎的研究および学会活動における貢献」■2013年度の受賞《1994年度》日本化学会学術賞 岩本正和「炭化水素による窒素酸化物の選択的接触還元法の開発」
・触媒学会奨励賞 福岡淳「異種金属クラスター担持触媒の構造と反応特性に関する研究」（1994/04）

日本化学会北海道支部奨励賞 中山哲「量子シミュレーシ
ョンによる原子核・電子の複合系ダイナミクス」（2014/01/29）
日本化学会北海道支部奨励賞 髙草木達「単結晶表面上に構築した金属ナノ構造体の高分解能計測と表面化学プ
ロセスの原子レベル観察」（2014/01/29）
北海道大学研究総長賞 清水研一（2014/03/04）
触媒学会学会賞（学術部門） 大谷文章「不均一系光触媒の反応機構解明と設計」（2014/03/26）
触媒学会教育賞 服部英「触媒化学に関する参考書の発刊
による教育活動への貢献」（2014/03/26）■2012年度までの受賞《1972年度》日本化学会進歩賞 市川勝「電荷移動錯体の触媒作用の研究」《1974年度》日本金属学会金属写真佳作賞 早川和延「オージェ顕微鏡による銀試料偏析の三次元分析」《1975年度》国際金属組織学会・米国金属学International
Metallographic Exhibit （ 電 子 マ イ ク ロ プ ロ ー ブ 分 析 部門） 早川和延「銀試料の3次元オージェ電子マイクロアナ
リシス」《1983年度》有機合成化学協会奨励賞 林民生「高選択性
触媒的不斉合成に関する研究」
・日本化学会進歩賞 岩本正和「固体触媒上の酸素の吸着状態と反応性に関する研究」《1986年度》金属研究助成会研究奨励賞 大澤雅俊「ラマン分光による金属表面の研究」（1986/07）《1987年度》触媒学会奨励賞 岩本正和「ゼオライトの特性を生かした新しい触媒反応系の開発」《1988年度》日本電子顕微鏡学会瀬藤賞 早川和延「スピン偏極走査電子顕微鏡の開発ならびに磁性研究への応用」《1989年度》触媒学会功績賞 豊嶋勇「電子分光法による触媒の研究および学会活動における貢献」《1990年度》日本化学会化学技術有功賞 清野和夫・中田利夫「触媒研究に関連したガラス装置の開発改良への貢献」《1991年度》新技術開発財団市村学術賞 岩本正和「窒素酸化物の新しい接触除去法の開発」・日本アイ・ビー・エム日本IBM科学賞 林民生「高立体選択性不斉触媒のデザイン」
・日本化学会進歩賞 水野哲孝「構造の規定された複合
金属酸化物の触媒特性解明とその応用」・電気化学協会学会賞・武井賞 延與三知夫「混合律速系に於ける速度解析の一般化と過渡現象」《1992年度》触媒学会奨励賞 小澤文幸「パラジウム錯体の化学に立脚した新触媒反応の開発」《1993年度》有機合成化学協会奨励賞 高橋保「ジルコノセン－アルケン錯体を用いた選択的反応の開発」・英国王立機械学会クロンプトランチェスターメダル（英国機械学会自動車部会論文賞） 岩本正和・水野哲孝「NOx Emission
Control in Oxygen-rich Exhaust through Selective Catalytic
Reduction by Hydrocarbon（多量に酸素を含む排ガス中での炭化水素による窒素酸化物の選択還元）」
・有機合成化学協会研究企画賞 魚住泰広「新規光学活性単座配位子MOPの設●年報2013・個人編《1995年度》山下太郎顕彰育成会学術研究奨励賞 福岡淳「金属クラスターの触媒作用に関する研究」（1995/05）《1997年度》触媒学会特別功績賞 東市郎「北海道大学触媒化学研究センターの充実と円滑な運営及び発展的将来計画の企画立案における貢献」《1998年度》触媒学会触媒調製化学賞 岩本正和「金属イオンを担持したメソ多孔体の新規調整法」
・日本化学会学術賞 高橋保「前周期遷移金属を用いた炭素－炭素結合活性化と新規合成手法の開発」《1999年度》日本化学会化学技術賞 岩本正和「半導体式二酸化炭素センサーの開発」・日本化学会化学技術有功賞 𡈽生哲三「触媒化学研究のための精密ガラス器具の開発および改良」《2000年度》分析化学会北海道支部北海道分析化学賞 大澤雅俊「表面増強赤外分光の基礎確立と微量分析ならびに表面研究への応用」（2000/02）《2001年度》電気化学会学術賞 大澤雅俊「振動分光による電極反応ダイナミクスの展開」（2001/04/02）
・電気化学会進歩賞・佐野賞 鳥本司「半導体粒子の機能化と光電気
化学特性制御」（2001/03）
・日本化学会学術賞 辻康之「14族元素化合物の新規遷移金属錯体触媒反応の開発」《2002年度》有機合成化学協会2002年度研究企画賞（大正製薬） 徳永信「水を反応剤として利用する実用合成反応の開発」
・北海道科学技術賞 市川勝「メタンの直接改質法
によるクリーン水素等の製造技術開発」《2003年度》有機合成化学協会奨励賞 徳永信「水を反応剤として利用する実用合成反応の開発」・有機合成化学協会研究企画賞 小笠原正道「不斉合成手法による面不斉メ
タロセン光学活性ポリマーの合成」《2004年度》日本化学会第22回学術賞 大澤雅俊「表面増強赤外分光法の確立と電極表面反応ダイナミクスへの展開」（2004/03/27）
・日本化学会北海道支部第2回奨励賞 叶深「固液界面の原子・分子レベルでの構造解析と機能制御」（2005/02）
・日本表面科学会第13回奨励賞 山方啓「時間分解赤外分光法を用いた二酸化チタン光触媒反応中間体の観察」（2004/11/07）《2005年度》電気化学会平成17年度学術賞 大谷文章「光触媒反応機構の解明とそれにもとづく高活性光触媒・高効率反応系の開発」（2005/04/02）
・日本化学会北海道支部平
成17年度研究奨励賞 大洞康嗣「有機金属化合物の特性を活かした分子触媒反応開発」《2006年度》国際電気化学会（ISE）Prix Jacques Tacussel
賞 大澤雅俊「Work on surface-enhanced infrared absorption
spectroscopy and its application to adsorption and reactions onelectrode surfaces」（2006/08/27）・有機合成化学協会奨励賞 小笠原正道「遷移金属錯体触媒による置換アレン類の立体選択的合成法の開発とその応用」・光化学協会2006年
度協会賞 大谷文章「光触媒反応の機構解明と高効率光触媒反応系の開発」（2006/09/11）《2007年度》日本化学会第57回進歩賞 阿部竜「可視光水分解のための新規光触媒反応系の開発に関する研究」

101

（2008/03）
・日本化学会第57回進歩賞 鈴木秀士「元素分析走査プローブ顕微鏡の開発」
・International Conference on
Electrified Interfaces 2007 Chairman's Poster Award 原賢二「 Modification of Gold Surface with Alkanethiolate
Self-Assembled
Monolayer
Bearing
Strongly
Metal-Coordinating Functionality」
・日本化学会北海道支部平
成19年度奨励賞 定金正洋「ナノスケール新規結晶性金属
酸化物設計法の開発」《2008年度》日本分析化学会北海道支部北海道分析化学賞 叶深「SFG分光を用いた表・界面の解析」（2009/02）《2009年度》触媒学会学会賞 上田渉「複合酸化物触媒の構造と接触酸化反応に関する研究」
・日本化学会学術賞 佃
達哉「金クラスターの精密合成とサイズ特異的機能」・日
本化学会北海道支部奨励賞 山方啓「赤外分光法を用いた
表面反応機構の解明」（2010/01/27）・日本分光学会奨励賞 山方啓「時間分解赤外分光法を用いた触媒表面反応ダ
イナミクス」（2009/11/16）
・電気化学会光電気化学研究懇談会第6回Honda-Fujishima Prize 天野史章「タングステン
酸ビスマス粒子の階層構造制御と光触媒特性評価」（2010/03/30）
・日本化学会北海道支部奨励賞 菅野研一郎「4族メタロセン錯体を用いた直鎖状π共役化合物の革新的合成法の開発」・台湾国家科学委員会化学研究推動中心
レクチャーシップ（Visiting Lecturer of the Chemistry
Research Promotion Center, Taiwan） 福岡淳（2009/11）《2010年度》日本分析化学会学会賞 大澤雅俊「表面増強
赤外分光の基礎開発と表面分析への応用展開」（2010/09/16）《2011年度》Physical & Analytical Electrochemistry Division,
The Electrochemical SocietyDavid C. Grahame Award 大澤雅
俊 「 For significant contributions in the field of physicalelectrochemistry」（2011/05/03）《2012年度》石油学会学会賞 上田渉「構造ユニットの高次制御による酸化反応用複合酸化物触媒の開発」（2012/05）・日本トライボロジー学会平成24年度論文賞 叶深「Analyses of the Adsorption Structures of Friction
Modifiers by Means of Quantitative Structure-Property
Relationship Method and Sum Frequency Generation
Spectroscopy」（2012/05）・電気化学会学会賞・武井賞 大
澤雅俊「電極界面の構造と反応の物理化学的研究」（2013/03）

2013年度担当講義担当教員で「*」は責任教員，（）は触媒化学研究センタ
ー以外の所属教員をあらわす．［］内は単位数．

■学士課程・全学教育
一般教育演習（フレッシュマンセミナー）「クイズで学ぶ
化学と科学（論文指導） 」［2］大谷文章
一般教育演習（フレッシュマンセミナー）「有機合成触媒
化学 体験コース（論文指導）」［2］高橋保
環境と人間「触媒化学のフロンティア」［1］大澤雅俊*/叶深/大谷文章/福岡淳/朝倉清髙/髙草木達/高橋保/中野
環/小笠原正道/上田渉/原賢二/清水研一/長谷川淳也/
竹口竜弥
環境と人間「先端の化学」［1］原賢二*/福岡淳/（谷野圭持）/（村上洋太）/（居城邦治）/（佐藤敏文）/（田口精一）/（石森浩一郎）/（村越敬）/大谷文章/（大熊毅）/（喜多村曻）/中野環/長谷川淳也/小笠原正道

102

化学I［2］朝倉清髙
化学II［2］朝倉清髙■学士課程・理学部
触媒化学［2］福岡淳*/中野環/長谷川淳也■学士課程・工学部
応用化学学生実験II［1］（長浜太郎）/（樋口幹雄*）/村山徹/（本橋輝樹）/（鱒渕友治）/（柳瀬隆）
表面工学［2］朝倉清髙
表面工学［2］朝倉清髙
物理化学［2］髙草木達
物理化学［2］髙草木達
表面工学［2］朝倉清髙
表面工学［2］朝倉清髙■学士課程・薬学部
無機化学［1］高橋保*/小笠原正道
無機化学［1］高橋保*/小笠原正道
有機化学実習I（～平成22年度入学者用）［1］（有澤光弘）/（竹田幸司）/（佐藤浩輔*）/宋志毅
有機化学実習II（～平成22年度入学者用）［1］（有澤光弘）/（竹田幸司）/（佐藤浩輔*）/宋志毅
有機化学実習IV（～平成22年度入学者用）［1］小笠原正道/（美多剛）/（市川聡*）/（石山玄明）
有機化学実習V（～平成22年度入学者用）［1］小笠原正道/（美多剛）/（市川聡*）/（石山玄明）
有機化学V（～平成22年度入学者用）［2］高橋保*/小笠原正道
有機反応論［2］高橋保*/小笠原正道
有機化学実習II［1］（佐藤浩輔*）/（有澤光弘）/（竹田幸司）/宋志毅
有機化学実習II［1］（佐藤浩輔*）/（有澤光弘）/（竹田幸司）/宋志毅
有機化学実習III［1］（佐藤浩輔*）/（有澤光弘）/（竹田幸司）/宋志毅
有機化学実習III［1］（佐藤浩輔*）/（有澤光弘）/（竹田幸司）/宋志毅
有機化学実習V［1］（市川聡*）/小笠原正道/（石山玄明）/（美多剛）
有機化学実習V［1］（市川聡*）/小笠原正道/（石山玄明）/（美多剛）
有機化学実習VI［1］（市川聡*）/小笠原正道/（石山玄明）/（美多剛）
有機化学実習VI［1］（市川聡*）/小笠原正道/（石山玄明）/（美多剛）■修士課程・環境科学院
環境物質科学基礎論II［2］叶深分子環境学特論I［2］大谷文章
光触媒化学特論［2］大谷文章*/（エバ＝コワルスカ）
表面機能科学特論［2］大澤雅俊*/叶深/本林健太
環境物質科学特別講義II［2］大澤雅俊*/（長谷川健）■修士課程・生命科学院
有機金属反応特論［2］（佐藤美洋*）/高橋保/小笠原正道/（齋藤望）■修士課程・工学研究科
表面ナノ科学特論［2］朝倉清髙*/髙草木達■修士課程・総合化学院
分子化学I（分子理論化学I）［1］長谷川淳也*/（武次徹也）

年報2013・個人編●

/（前田理）/中山哲
分子化学I（分子理論化学II）［1］（武次徹也*）/長谷川淳也/中山哲/（前田理）
分子化学I（集合機能化学）［1］中野環*/小山靖人
分子化学I（物質変換化学）［1］福岡淳*/原賢二
応用分子化学III（触媒材料設計）［1］上田渉
応用分子化学III（触媒反応設計）［1］清水研一

副査：大澤雅俊/（七分勇勝）（石橋秀規）「CX3SO3-（X=H, F）アニオンが共存した二次元銅錯体の合成とガス吸着特性」主査：（中村貴義）
・副
査：大谷文章/（野呂真一郎）/高瀬舞（荒木瑞輝）「希土類フタロシアニンダブルデッカー型錯体/金ナノ粒子集積体の合成と伝導性」主査：（中村貴義）・副査：（嶋津克明）/（野呂真一郎）/本林健太
大学院工学院

2013年度学位審査
触媒化学研究センターの教員が審査にあたったもの．
（）
は触媒化学研究センター以外の所属学生/大学院生/教員をあらわす．

■博士
大学院環境科学院
魏 志 順 「 Studies on influence of particle morphology on
photocatalytic activity of titania photocatalysts: Preparation,
characterization and photocatalytic activity of octahedral
anatase titania particles」主査：大谷文章・副査：（嶋津克明）/大澤雅俊/Ewa Kowalska
葛愛民「Molecular Structures at Soft Matter Interfaces Studied
by Sum Frequency Generation (SFG) Vibrational
Spectroscopy」主査：叶深・副査：大澤雅俊/（中村貴義）/（八木一三）/（中林孝和）

鴻野健太郎「Ni2P(10-10)単結晶表面酸化過程のSTM観察」
主査：朝倉清髙・副査：（渡部精一）/（古坂道弘）/髙
草木達
木工淳「酸素プラズマによる酸化物上金ナノ粒子のサイズ制御」主査：朝倉清髙・副査：髙草木達/（佐々木浩一）/（渡部精一）大学院生命科学院
鈴木茉由加「パラジウム触媒アレン合成反応の環状天然物，薬理活性化合物及びC2対称合成への応用」主査：小笠原正道・副査：高橋保/（斉藤望）
岡村拓也「配座の自由度を制限した螺旋不斉共役ジエンホ
スフィン類の配座安定性の検討と不斉反応への応用」主査：小笠原正道・副査：高橋保/（穴田仁洋）
水上雄貴「チタノセン錯体を用いた新規炭素ー炭結合切断反応の開発」主査：高橋保・副査：（佐藤美洋）/小笠原正道

大学院総合化学院

大学院総合化学院

小 俣 香 織 「 Synthesis of W-based Complex Metal Oxide
Catalysts and Transformation of Glycerol」主査：上田渉・
副査：福岡淳/（向井紳）

小林大地「活性点構造を変化させたMo -V-O複合酸化物の合成と構造解析及び酸化触媒活性」主査：上田渉・副査：（増田隆夫）/福岡淳（Joo Jiyong）「The Study of Effect of pH on Electrocatalytic
Oxidation of Formic Acid/Formate on Pt by SEIRAS
Coupled with Cyclic Voltammetry」主査：上田渉・副査：（覚知豊次）/（佐藤敏文）/（村越敬）/大澤雅俊

平田純「新規 4, 5 + 6族複合酸化物の水熱合成と酸触媒機能」主査：上田渉・副査：（増田隆夫）/福岡淳

江 川 霞 「 Oxidation and Hydrogenation Reactions overSupported Platinum Catalysts」主査：
（村越敬）
・副査：福
岡淳/上田渉/原賢二/（澤村正也）■修士
大学院環境科学院
石野嵩弥「白金電極に吸着した水素のPt-H振動数の電位依存性」主査：大澤雅俊・副査：（太田信廣）/（川口俊一）/本林健太
藤田千春「Keggin型ヘテロポリ酸中性塩触媒による過酸化
水素を酸化剤とした液相酸化反応」主査：大谷文章・副査：（小西克明）/（神谷裕一）（田澤篤）「P-Mo系ヘテロポリ酸触媒の還元挙動とメタク
ロレイン選択酸化反応特性との関連性の解明」主査：（神谷裕一）・副査：大谷文章/（八木一三）/Ewa Kowalska（野澤悠介）「炭素基板上に酸化還元種を固定化した新しい蓄電デバイスの開発」主査：（嶋津克明）
・副査：大澤雅俊/（川口俊一）/（叶 深）（松本拓弥）「炭素材料へのシクロデキストリン単分子層の構築と包摂特性」主査：（嶋津克明）
・副査：大澤雅俊/（川口俊一）/（梅澤大樹）（三塚麻里奈）「白金電極上へのシクロデキストリン単分子層の構築」主査：（嶋津克明）
・副査：（中村博）/叶深（大島雄）「超分子カチオンにおける分子回転およびプロトン移動に基づく誘電応答の開拓」主査：（中村貴義）・●年報2013・個人編（堀田大資）「金クラスターによる酸素還元反応に関する理論的研究」主査：（武次徹也）
・副査：長谷川淳也/（伊
藤肇）
（谷亮輔）
「分子クラスターに対する第一原理非調和振動計算手法の開発」主査：（武次徹也）
・副査：長谷川淳也/（佐藤信一郎）（近藤有輔）「量子波束法を実装したab initio分子動力学法の開発」主査：（武次徹也）・副査：長谷川淳也/（佐藤信一郎）
李 コ ウ 「 Synthesis, Structure, and Properties of
Polydibenzofulvene Derivatives Having a p-Stacked
Conformation」主査：中野環・副査：（長谷川靖哉）/（佐田和己）/小山靖人（関口康行）「キラルな超分子組織体の調製と性質」主査：
中野環・副査：（長谷川靖哉）/（佐田和己）/小山靖人（石戸信弘）「規則性メソポーラス有機シリカを利用した
固体触媒反応場の設計」主査：福岡淳・副査：（澤村正也）/（向井紳）/原賢二
岩田知佳「担持パラジウム触媒の調製法と鈴木宮浦カップ
リングの反応特性に関する研究」主査：福岡淳・副査：（武田定）/（下川部雅英）/原賢二（廣﨑圭彦）「担持バイメタリック触媒によるセルロース
加水分解水素化反応」主査：福岡淳・副査：（佐田和己）/（増田隆夫）/原賢二
難波光太郎「ジイソシアニド遷移金属錯体単分子層を用いた触媒反応」主査：福岡淳・副査：（村越敬）/（伊藤肇）
/原賢二

103

■学士
工学部
（岩崎裕也）「新しいラウエ型湾曲結晶X線分光器の設計」
主査：朝倉清髙（船川雄太）「酸化物単結晶表面上に展開した金属単原子状触媒活性点反応解析のための装置開発」主査：朝倉清髙梅津僚太郎「Mo-V-O複合酸化物の活性点構造とメタン酸化能の制御」主査：上田渉
小船井諒「新規Mo‐V‐O複合酸化物の合成とそのキャラク
タリゼーション」主査：上田渉
理学部（阿部常充）「π電子集積型高分子配位子の合成，構造および性質」主査：中野環（大保政貴）「四級アンモニウムヒドロキソ触媒による二酸化炭素固定化：反応メカニズムの理論的研究」主査：
長谷川淳也（鉄地河原浩太）「空気酸化炭素系触媒による実バイオマ
スの加水分解」主査：福岡淳

2013年度委員・講師など

教育研究支援本部運営委員会 福岡淳［2012/04/01～
2014/03/31］
教育研究評議会 福岡淳［2012/04/01～2014/03/31］
教務委員会 福岡淳［2012/04/01～2014/03/31］
国際交流室北京オフィス運用推進委員会 高橋保［2012/04/01～2015/03/31］
中野環［2012/05/01

全学運用教員審査会 福岡淳［2012/04/01～2014/03/31］
全学教育科目責任者
髙 草 木 達 ［ 2013/04/01 ～2015/03/31］
男女共同参画委員会 福岡淳［2012/04/01～2014/03/31］
男女共同参画推進員
有 賀 寛 子 ［ 2012/04/01 ～2014/03/31］
懲戒審査委員会 福岡淳［2012/04/01～2014/03/31］
部局長等連絡会議 福岡淳［2012/04/01～2014/03/31］
放射性同位元素等管理委員会 朝倉清髙［2012/04/01～
2014/03/31］
放射性同位元素等管理委員会X線管理委員会 朝倉清髙
［2012/04/01～2014/03/31］
北海道大学連携研究室総括責任者 朝倉清髙［2013/04/01～2014/03/31］■関連部局等各種委員会《サステナブルキャンパス推進本部》環境負荷低減推進員
長谷川淳也［2013/04/01～2015/03/31］《環境保全センター》運営委員会 清水研一［2011/10/01～2013/09/30］《環境保全センター》化学物質管理システム更新検討ワー
キンググループ 小笠原正道［2009/10/01～］《環境保全センター》化学物質管理体制検討ワーキンググ
ループ 小笠原正道［2012/12/01～］104《工学研究院》超高圧電子顕微鏡研究室運営委員会 朝倉清髙［2012/04/01～2014/03/31］《情報基盤センター》情報ネットワークシステム学内共同利用委員会 大澤雅俊［2012/04/01～2014/03/31］《図書館》学術成果発信小委員会 大谷文章［2012/04/01～2014/03/31］《図書館》委員会 大谷文章［2012/04/01～2014/03/31］《創成研究機構》共用機器管理センター共用機器部門運営
小委員会 大谷文章［2013/06/01～2015/05/31］■全学委員会等

産学連携本部知的財産審査会委員～2014/04/30］《観光学高等研究センター》運営委員会 福岡淳［2012/04/01～2014/03/31］《工学研究院》フロンティア化学教育研究センター運営委
員会 福岡淳［2013/04/01～2014/03/31］《工学研究院》核磁気共鳴装置研究室運営委員会 福岡淳［2001/04/01～］《工学研究院》環境ナノ・バイオ工学研究センター運営委
員会 上田渉［2012/04/01～2014/03/31］《工学研究院》光電子分光分析研究室運営委員会 髙草木達［2011/04/01～2014/03/31］《工学研究院》高エネルギー超強力X線回析室運営委員会
村山徹［2012/04/01～2014/03/31］《工学研究院》全自動微小部分析装置運営委員会 竹口竜
弥［2012/04/01～2013/09/30］・清水研一［2013/10/01～
2015/03/31］《大学文書館》運営委員会
2015/03/31］

大谷文章［2013/04/01～《電子科学研究所》附属グリーンナノテクノロジー研究センター運営委員会 大澤雅俊［2012/04/01～2014/03/31］《保健管理センター》運営委員会～2013/03/31］

高橋保［2011/04/01《理学研究院》エネルギー分散・波長分散蛍光X線解析研究室運営委員会 朝倉清髙［2013/08/16～2015/08/16］《理学研究院》極低温液化センター運営委員会 原賢二［2012/04/01～2014/03/31］《理学研究院》元素戦略教育研究センター運営委員会 福岡淳［2012/04/01～2014/03/31］《理学研究院》高分解能核磁気共鳴装置研究室運営委員会
小山靖人［2013/06/01～2015/05/31］《理学研究院》量子干渉方式広温度領域磁化測定研究室運営委員会 小笠原正道［2012/10/01～2014/09/30］《量子集積エレクトロニクス研究センター》運営委員会
朝倉清髙［2013/04/01～2015/03/31］■センター各種委員会
部門教授会 朝倉清髙・大澤雅俊・大谷文章・上田渉［～2014/03/31］・高橋保・中野環・長谷川淳也・福岡淳（議長）■非常勤講師・研究員等（学）岐阜薬科大学 非常勤講師 大谷文章［2013/06/18］（学）神奈川大学 講演講師 上田渉［2014/03/01］（学）清風南海学園 講演会講師 高橋保［2013/11/22］（株）株式会社ADEKA 技術指導者 高橋保［2013/04/01～2014/03/31］（株）広栄化学工業株式会社 技術顧問 高橋保［2013/01/01～2013/12/31］（株）住友化学株式会社 石油化学品研究所 講演会講師
上田渉［2013/05/30］

年報2013・個人編●

（株）住友化学株式会社 有機合成研究所 技術指導者
上田渉［2013/01/01～2013/12/31］（株）日本化薬 講演会講師 上田渉［2013/11/13］（株）和光純薬工業株式会社 技術顧問 高橋保［2013/06/01～2014/03/31］（社）触媒学会 企画・教育委員会
竜弥［2013/03/01～2013/05/17］

企画担当委員（社）触媒学会 企画・教育委員会委員［2013/05/17～2014/05/16］（社）触媒学会 講演講師
谷川淳也［2013/09/18］

竹口

竹口竜弥

長谷川淳也［2013/07/21］
・長（ 社 ） 触 媒 学 会 支 部 幹 事 竹 口 竜 弥 ［ 2013/03/01 ～2013/05/17］・竹口竜弥［2013/05/17～2014/05/16］（社）触媒学会［2013/06/14］

千葉地区講演会講師

原賢二（社）触媒学会 普及啓発小委員会幹事 竹口竜弥
［2012/05/10～2014/02/28］（社）新化学技術推進協会 講演講師
福岡淳
［2013/11/18］（社）電気化学会 講演会講師 本林健太［2013/06/16］（社）日本化学会 講演者 中野環［2013/11/19］（社）日本分析化学会 北海道支部監査職 大澤雅俊
［2013/03/01～2014/02/28］（社）北海道高分子若手研究会 講演会講師 小林広和
［2013/08/31］（大）京都大学大学院工学研究科 講演講師 上田渉［2014/03/19］（大）名古屋大学大学院情報科学研究科 非常勤講師 長
谷川淳也［2013/04/11～2014/03/31］（独）科学技術振興機構 領域アドバイザー 上田渉［2013/05/24～2015/03/31］（独）産業技術総合研究所 講演会講師 上田渉［2013/10/22］（独）日本学術振興会 最先端・次世代研究開発支援プロ
グラム進捗管理に係る書面確認有識者 上田渉［2013/07/30～2013/09/30］・大澤雅俊［2013/07/30～
2013/09/30］（独）物質・材料研究機構 第27回ナノ材料科学環境拠点
オープンセミナー講師 叶深［2013/04/24］
イムラ・ジャパン（株） 講演講師・技術指導［2013/10/08］

大谷文章

旭化成ケミカルズ（株） 講演会講師 上田渉［2013/12/03］
国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 セミナー講師 原賢二［2013/09/02］
住友化学（株） 石油化学品研究所 技術指導者 上田渉［2014/01/01～2014/12/31］
触媒技術研究組合 講演講師 朝倉清髙［2014/01/13］
・上田渉［2014/01/13］
千葉大学大学院理学研究科 非常勤講師 朝倉清髙
［2013/04/08～2014/03/25］
中国科学院大連化学物理研究所 講演講師
［2013/09/24］
東京大学大学院工学系研究科 講演講師
［2013/10/19］

長谷川淳也

北海道帯広柏葉高等学校 特別授業講師［2013/11/06］●年報2013・個人編

福岡淳

上田渉

北京大学 講演会講師 高橋保［2013/12/05］
北九州市立大学 講演講師 大谷文章［2013/10/10］■公的機関等の委員
Cardiff University UK Catalysis Hub 外部諮問評価委員
上田渉［2013/01/01～2013/12/31］
Frontiers 「Frontiers in Theoretical and Computational
Chemistry 」 Review Editorial Board
長谷川淳也［2014/02/17～2015/02/16］（株）化学同人 執筆者
2013/10/25］

長 谷 川 淳 也 ［ 2013/10/10 ～（財）公益財団法人高輝度光科学研究センター Spring-8
利用研究課題審査委員会委員 朝倉清髙［2013/04/01～
2015/03/31］（財）公益財団法人高輝度光科学研究センター Spring-8
利用研究課題審査委員会分科会主査 朝倉清髙
［2013/04/01～2015/03/31］（財）財団法人総合工学振興会 理事～2014/03/31］

高橋保［2012/04/01（財）万有生命科学振興国際交流財団 シンポジウム座長
高橋保［2013/07/06］（社）高分子学会 高分子命名法委員会委員 中野環［2013/05/29］（社）高分子学会 平成25年度高分子学会賞選考委員会
中野環［2013/11/01～2014/03/31］（社）高分子学会 平成25年度代議員 中野環［2013/04/01～2014/03/31］（社）触媒学会 会誌編集委員会委員 原賢二［2013/03/01～2013/05/17］・村山徹［2013/03/01～2013/05/17］（社）触媒学会 会誌編集委員会委員 幹事 村山徹［2013/05/17～2014/05/16］（社）触媒学会 会長 上田渉［2013/03/26～2013/05/17］（社）触媒学会 企画・教育委員会 教育担当委員 朝倉清髙［2013/03/01～2013/05/17］（社）触媒学会 企画・教育委員会委員［2013/05/17～2014/05/16］

朝倉清髙（社）触媒学会 経営予算委員会委員 大谷文章［2013/03/01～2013/05/17］（社）触媒学会 国際交流委員会委員 上田渉［2013/03/01～2013/05/17］
・上田渉［2013/05/17～2014/05/16］
・福岡
淳［2013/03/01～2013/05/17］・福岡淳［2013/05/17～
2014/05/16］（ 社 ） 触 媒 学 会 支 部 幹 事 小 林 広 和 ［ 2013/03/01 ～2013/05/17］（社）触媒学会 支部長（北海道支部） 福岡淳［2013/03/01～2013/05/17］（社）触媒学会 総務委員会委員 小林広和［2013/03/01～2013/05/17］
・小林広和［2013/05/17～2014/05/16］
・原賢二［2013/03/01～2013/05/17］（ 社 ） 触 媒 学 会 代 議 員 朝 倉 清 髙 ［ 2014/03/01 ～2015/02/28］
・大谷文章［2013/03/01～2014/02/28］
・大谷文章［2014/03/01～2015/02/28］（社）触媒学会 討論会委員会委員 小林広和［2013/03/01～2013/05/17］
・原賢二［2013/05/17～2014/05/16］
・原賢
二［2013/05/17～2015/05/09］（社）触媒学会 普及啓発小委員会委員 上田渉［2012/05/10～2014/02/28］

105

（社）触媒学会 北海道支部 支部長 福岡淳［2013/05/17～2014/05/16］（社）触媒学会 北海道支部幹事 小林広和［2013/05/17～2014/05/16］（社）触媒学会 理事
福 岡 淳 ［ 2013/03/26 ～2013/05/17］・福岡淳［2013/05/17～2014/05/16］（社）石油学会 理事（副会長） 上田渉［2012/05/24～
2014/05/31］（ 社 ） 電 気 化 学 会 編 集 委 員 叶 深 ［ 2012/03/01 ～2014/02/28］（ 社 ） 電 気 化 学 会 理 事 大 谷 文 章 ［ 2013/03/07 ～2015/03/06］（社）日本化学会 平成26年度速報誌編集委員 長谷川淳也［2014/04/01～2014/12/31］（社）日本化学会 編集委員 長谷川淳也［2013/04/01～
2014/03/31］（社）日本分析化学会 2013年度北海道支部庶務幹事 叶
深［2013/03/01～2014/02/28］（社）日本分析化学会 2014年度北海道支部庶務幹事 叶
深［2014/03/01～2015/02/28］（社）北海道発明協会 「環境汚染ガスを無害化するための，先進的な光触媒分解処理システムの開発」推進委員会
委員 大谷文章［2013/06/20～2014/03/31］（社）名古屋産業科学研究所 非常勤所員 中野環［2013/04/01～2017/03/31］（大）お茶の水女子大学 学位論文審査委員会委員 貞許礼子［2013/12/27～2014/03/31］（大）お茶の水女子大学 糖鎖科学教育研究センター研究協力員 貞許礼子［2013/04/01～2014/03/31］（大）大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
ERL 計 画 推 進 委 員 会 委 員 朝 倉 清 髙 ［ 2012/05/02 ～2014/03/31］（大）大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
人事委員会委員 朝倉清髙［2013/11/19］（大）大学共同利用機関法人自然科学研究機構分子科学研究所 運営会議委員 朝倉清髙［2012/04/01～2014/03/31］（大）分子科学研究所 客員教授 長谷川淳也［2013/04/01～2014/03/31］（特非）量子化学研究会 理事 長谷川淳也［2012/10/01～2014/05/31］（独）科学技術振興機構 ステアリングコミッティ委員
高橋保［2013/04/11～2015/03/31］（独）科学技術振興機構 外部評価委員 福岡淳［2013/07/05～2013/09/30］（独）科学技術振興機構 先端的低炭素化技術開発事業推進委員会分科会委員 福岡淳［2013/05/01～2015/03/31］（独）科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業に係る特定成果の強化・加速専門評価会委員 上田渉［2013/08/26～2013/09/17］（独）日本学術振興会 科学研究費委員会専門委員 朝倉清髙［2013/12/01～2014/11/30］・大澤雅俊［2013/12/01～2014/11/30］・大谷文章［2012/12/01～2013/11/30］（独）日本学術振興会 国際事業委員会書面審査員
環［2012/08/01～2013/07/31］

中野（独）日本学術振興会 特別研究員等審査会専門委員 中野環［2012/08/01～2013/07/31］（独）日本学術振興会 平成26年度科学研究費助成事業（科106

学研究費補助金）（特別推進研究）の審査に係る審査意見書作成者 上田渉［2013/12/12～2014/01/14］・福岡淳［2013/12/12～2014/01/14］
アモイ大学固体表面物理化学国家重点実験室 国際諮問委
員会委員 上田渉［2013/11/30～2013/12/01］
計算物質科学イニシアティブ 戦略課題小委員会（第4部会）委員 長谷川淳也［2013/04/01～2014/03/31］
光化学協会 理事 大谷文章［2012/01/27～2013/12/31］
国 立 台 北 科 技 大 学 名 誉 教 授 高 橋 保 ［ 2012/08/01 ～2013/07/31］・高橋保［2013/08/01～2014/07/31］
中国科学院上海有機化学研究所 客員教授 高橋保［2013/05/30～2014/04/30］
日 本 学 術 会 議 連 携 会 員 高 橋 保 ［ 2011/10/03 ～2017/09/30］
北海道教育委員会 北海道スーパーサイエンスハイスクー
ル運営指導委員会委員
上 田 渉 ［ 2013/06/01 ～2018/03/31］

外部資金など■科学研究費助成事業（補助金）
新学術領域研究（研究領域提案型）： 准教授 小笠原正道「新規不斉場を有する不斉有機分子触媒ライブラリーの構築」・助教 有賀寛子「金属ナノ粒子の水素化触媒
反応特性の原子レベル解明」・准教授 叶深「不斉材料
界面構造の評価と構築」・准教授 小山靖人「円偏光発光性材料に向けた蛍光性ラセンポリマーの合成と特性評価」・准教授 原賢二「金属錯体の精密二次元集積による新規触媒機能の創出」・准教授 髙草木達「規整ナノ反応場の構築と新しい触媒機能の創出」・教授 大谷文章「光触媒粒子へのビルトイン電場導入による励起
電子―正孔再結合制御」
基盤研究（A）： 教授 上田渉「ユニットネットワーク固体の構築工学展開による新機能触媒物質群形成」
基盤研究（B）： 准教授 叶深「細胞外基質と接する脂質二分子膜の界面構造と機能性発現との関係解明」■科学研究費助成事業（一部基金）
基盤研究（B）： 教授 長谷川淳也「凝集系の励起状態を記述する波動関数理論と量子的分子力場の構築」
・教授
高橋保「遷移金属錯体による炭素―炭素結合の切断を基軸とする分子変換反応の開発と応用」・准教授 小笠
原正道「遷移金属触媒によるアレンの合成化学」■科学研究費助成事業（基金）基盤研究（C）： 准教授 髙草木達「金属原子数を制御した精密担持金属触媒の開発と最も活性な金属原子数・
界面構造の決定」・教授 大澤雅俊「表面増強赤外分光による実用固液界面反応の展開研究」
挑戦的萌芽研究： 准教授 小笠原正道「精密有機合成手法によるキラル遷移金属錯体の触媒的不斉合成法の開発」・教授 大谷文章「磁気的相互作用を利用するダイ
ヤモンド型粒子集積体調製法の開発」
・教授 高橋保「多重縮環ポリアセン－メタロセン・ハイブリッドπ共役
系分子の合成」■科学研究費助成事業（一部基金）
若手研究（A）： 准教授 小山靖人「空間結合の特性を利用するメカノクロミックエラストマーの創成」

年報2013・個人編●

■科学研究費助成事業（基金）
若手研究（B）： 助教 小林広和「炭素触媒による植物バ
イオマスの有用化学品への変換」・助教 村山徹「水熱合成による4，5，6族を用いた固体酸複合酸化物の合成」・助教 本林健太「反応場としてのイオン液体―電極界面の構造とダイナミクスの直接観測」■科学研究費助成事業（補助金）
特別研究員奨励費： 学振PD 上村洋平「時分割DXAFS-PEEMの開発と固体表面上の光励起－電子移動過程の直接観
測」

■助成事業
KEK大学等連携支援事業： 教授 朝倉清髙「加速器による物質・生命科学の教育・研究拠点形成事業」■受託研究
JST委託研究： 教授 大谷文章「太陽光を用いる光触媒反応によるエネルギーの創出Solar Fuel」・教授 上田渉「バイオマス変換反応のための普遍元素触媒」・教授
福岡淳「新規高性能触媒の開発と流通式反応の適用およびリグニンの回収・利用」・教授 長谷川淳也「理論化学計算による反応機構解明と触媒設計指針の確立」・教授 長谷川淳也「相対論的電子論に基づく生体光機能設計」・准教授 叶深「リチウム空気二次電池の●年報2013・個人編

電極溶液界面構造と電極機能との関係解明」・准教授
竹口竜弥「高選択的触媒反応によるカーボンニュート
ラルなエネルギー変換サイクルの開発」・准教授 原賢二「金属錯体の高密度集積化と新規活性化機構の開発」・准教授 清水研一「反応機構解析技術開発」
NEDO委託研究： 教授 朝倉清髙「MEA材料の構造・反応・
物質移動解析」・教授 福岡淳「酸化物系非金属触媒」・
准教授 竹口竜弥「定置用燃料電池システムの低コスト化のためのMEA高性能化」（その他）： 教授 大谷文章「環境汚染ガスを無害化するための、先進的な光触媒分会処理システムの開発」■受託事業
JSPS二国間交流事業共同研究・セミナー： 教授 福岡淳「触媒によるバイオマス由来糖から再生可能化学品への変換反応」JSPS国際研究集会： 教授 福岡淳「第16回均一系不均一系触媒国際会議（ISHHC-16)」■民間等との共同研究
教授 朝倉清髙（2件）・教授 大澤雅俊（3件）・教授 大谷文章（1件）
・教授 上田渉（4件）
・教授 福岡淳（1件）
・准教授 髙草木達（1件）・准教授 竹口竜弥（1件）

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編集後記
editorial note and colophon
編集後記

書誌情報

秋の気配を感じる八月下旬の本日，編集後記の依頼があり，年報作成が終盤に差し掛かっています．2014年の梅雨
から夏にかけては，集中豪雨や台風による被害が全国的に発生しました．科学的真偽が定まらないところもあります
が，温暖化との関連性が報じられています．資源・エネル
ギーの効率的な利用や低炭素化社会の実現を待望する世論が一層高まり，触媒化学の果たす役割への関心が益々高くなると予想されます．
纏められた年報には，触媒化学研究センターの極めて高いアクティビティーが表れています．多数の国際交流協定，共同利用・共同研究拠点事業，統合物質創製化学推進事業などの拠点活動を通して，多くの共同研究が創出されています．また，新しい研究活動を生み出すために研究組
織が創意工夫され，国内外，産官学の共同研究ユニットが組織されています．
文部科学省が公表した国立大学の「ミッション再定義」
においては，北海道大学の理学分野として，触媒科学における世界的拠点として最先端の研究を推進する役割が認められました．触媒化学研究センターが，益々高いレベル
で北海道大学のミッション遂行に役割を果たすことになろうかと思います．
最後に，本年報の作成にあたり，触媒化学研究センター
教職員および北海道大学北キャンパス合同事務部職員の皆様にご協力頂きました．今年度は年報の出版を早めましたので，昨年度から間を置かずに年報作成に関わって頂きました．また，データベースからの原稿作成においては，
大谷文章教授に例年ご尽力頂いております．ここに，皆様に深謝いたします．（2014年8月 長谷川淳也）「年報2013」北海道大学触媒化学研究センター年報第25号

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ISSN： 0915-8170
発行日： 2014年10月発行
編集： 北海道大学触媒化学研究センター第一常置委員会（図書出版関係）・北海道大学北キャンパス合同事務部
編集責任者： 長谷川淳也（触媒化学研究センター教授/2014年度触媒化学研究センター第一常置委員会委員長）
発行者： 北海道大学触媒化学研究センター（ 001-0021 札 幌 市 北 区 北 21 条 西 10 丁 目 / 電 話 ：011-706-9104/ファクシミリ：011-706-9110/電子メール：
k-shomu@jimu.hokudai.ac.jp） Catalysis Research Center,
Hokkaido University, Sapporo 001-0021, Japan
印刷： 楡印刷株式会社（060-0808 札幌市北区北8条西1
丁目1/電話：011-747-2513）

年報2013・編集後記/書誌情報●