年報2012北海道大学触媒化学研究センター

Catalysis Research Center, Hokkaido University

Annual Report 2012

A/B 技術部安全講習会（北海道大学創成科学研究棟/2012
年5月24日）C

情報発信型国際シンポジウムinケルン（2013年3月4日）

D/G

触媒化学研究センター研究討論会（東京大学/2012
年1月23日）E/F 情 報 発 信 型 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム in ス ト ラ ス ブ ー ル（2013年3月7日）

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C
D
E

H/J 触媒化学研究センター国際シンポジウム（北海道大学創成科学研究棟/2012年2月5日～6日）
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触媒化学研究センター国際シンポジウム（北海道大学理学部大講義室/2012年12月6日）

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巻頭言
preface「北海道大学触媒化学研究センター年報
2012」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．さらに，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・中期計画の期間で，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は，公募型共同研究と情報発信事業を中心に行っておりますが，共同研究については，本センターでは1989
件の設置以来，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ので，20年にわたるノウハウの蓄積があります．この経験を生かして，共同研究としては，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することとしました．
また，情報発信事業としては，2005年以来，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（アーヘン，ウェストラファイエット，リヨン，ストックホルム，モスクワ）で開催してきました．これは，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うものであります．鈴木章先生と根岸英一先生が2010年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．本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います．
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．
以上の活動により，2012年度には新しい部門として触媒理論化学研究部門を設置することができ，長谷川教授が着任しました．また，集合機能化学研究部門に中野教授が着任しました．活発な研究が展開されることと思います．
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，2012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2月
北海道大学
触媒化学研究センターセンター長 教授・福岡淳

1目次
contents
巻頭言「北海道大学触媒化学研究センター年報2012」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/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 ......................... 8
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/進路状況/学生交流委員会
図書/学術情報 ................................. 10
図書/学術情報■国際・国内交流と共同研究交流協定 ...................................... 11
共同利用・共同研究拠点事業 .................... 11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― ................... 14
講演会・研究会など ............................ 14
触媒化学研究センター/フリッツハーバー研究所合同ミーティング―CRC-FHI Joint Meeting: Complex
Surfaces in Material Science/触媒化学研究センター
国際シンポジウム－CRC International Symposium:
The Frontier of Catalytic Asymmetric Synthesis /触媒化学研究センター国際シンポジウム「バイオイン
ターフェースでの新しい挑戦―New Challenges on
Biointerfaces: Structures and Dynamics―」/情報発
信 型 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム ─ CRC International

2

Symposium in Köln/情報発信型国際シンポジウム─
CRC International Symposium in Strasbourg:
Chemical Theory for Complex Systems/触媒化学研究センターコロキウム■沿革と記録沿革 .......................................... 20
2012年度の記録 ................................ 23

研究室編■触媒基礎研究部
表面構造化学研究部門 .......................... 25
表面分子化学研究部門 .......................... 29
触媒反応化学研究部門 .......................... 33
触媒物質化学研究部門 .......................... 38
分子触媒化学研究部門 .......................... 41
物質変換化学研究部門 .......................... 46
集合機能化学研究部門 .......................... 51
触媒理論化学研究部門 .......................... 54■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 ................ 57
不斉反応場研究クラスター ...................... 58
構造制御表面反応場研究クラスター .............. 60
エネルギー変換場研究クラスター ................ 62
バイオインターフェース研究クラスター .......... 65
分子集積反応場研究クラスター .................. 67
機能複合型グリーン触媒研究クラスター .......... 69
機能性プラズモン粒子研究クラスター ............ 70■研究支援技術部 .............................. 71

個人編■個人データ
個人データ .................................... 73
教職員・所属学生などの受賞 .................... 88
2012年度担当講義 .............................. 89
2012年度学位審査 .............................. 90
2012年度委員・講師など ........................ 91
2012年度外部資金など .......................... 93

編集後記■編集後記 ...................................... 94■書誌情報 ...................................... 94

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2012・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7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
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
分子集積表面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
機能性プラズモン粒子研究クラスター
研究支援技術部
北キャンパス合同事務部

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．

4■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〉袁友珠・〈 セ ン タ ー 特 任 助 教 〉 上 原 広 充 ［ 2013/01/20 ～2013/02/28］・研究員1名・大学院生6名・学部学生3名
表面分子化学研究部門 〈教授〉大澤雅俊・〈准教授〉叶深・〈助教〉本林健太・〈センター特任助教〉内田太郎・外国人研究員1名・大学院生8名
触媒反応化学研究部門 〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa
Kowalska［2012/11/01～］
・〈助教〉高瀬舞・外国人研究員1名・大学院生13名
触媒物質化学研究部門 〈教授〉上田渉・〈准教授〉竹口竜弥・〈助教〉村山徹・〈センター特任助教〉DUMMERNICHOLAS FRANCOIS［2012/06/01～2013/02/26］
・研究員
1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〉You Shuli［ 2012/11/02 ～ 2012/12/09 ］ /KOTORA MARTIN［2013/02/01～2013/03/05］/申宝剣［2013/02/06～
2013/03/04］
・外国人研究員1名・大学院生11名・学部学
生2名
物質変換化学研究部門 〈教授〉福岡淳・〈客員教授〉佃
達哉・〈准教授〉原賢二・〈助教〉小林広和・〈センター
特任准教授〉黄声駿［2012/07/17～2012/10/16］
・研究員1名・大学院生11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 ［ 2013/01/01 ～ ］・〈 セ ン タ ー 特 任 教 授 〉 WAN
XINHUA［2013/01/23～2013/02/23］
触媒理論化学研究部門 〈教授〉長谷川淳也［2012/10/01～］■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・〈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・〈特任教授/上海有機化学研究所〉
You Shuli〈学外研究協力教員/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
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・〈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・〈学
内研究協力教員/工学研究院・准教授〉本橋輝樹・〈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

年報2012・センター編●

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・〈客員教授/京都大学〉松本吉泰・〈特任教授/テンプル大学〉Borguet Eric〈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・〈博士研究員〉今健一［2012/07/01～］・〈学術研究員〉
小野寺渉［2012/11/16～］
・〈外国人研究員〉SIDDIKI S M
A HAKIM［2012/11/01～］
・〈総合化学院/大学院博士課
程〉Chandan Subhash haudhari［2012/11/01～］/〈大学院修士課程〉菅野翔太・〈技術補助員〉今健一［～
2012/06/01 ］ / 小 野 寺 渉 ［ ～ 2012/11/15 ］ / 瀬戸真弓
/SIDDIKI S M A HAKIM［2012/10/01～2012/10/31］・〈学内研究協力教員/地球環境科学研究院・准教授〉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
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・
〈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舞［2012/10/01～］
北キャンパス図書室 〈係長〉福盛田勉■研究支援技術部〈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］〈工学研究院
特任教授〉宮浦憲夫［2012/04/01～2013/03/31］〈地球環境科学研究院教授〉嶋津克明［2012/04/01～2014/03/31］〈理学研究院教授〉稲辺保［2012/04/01～2014/03/31］〈薬学研究院教授〉橋本俊一［2012/04/01～2013/03/31］〈（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［2012/04/01～2014/03/31］〈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［2012/04/01～2014/03/31］〈理化学研究所基幹研究所
所長〉玉尾皓平［2012/04/01～2012/07/18］〈理化学研究所理事〉川合真紀［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］〈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/久保明啓・〈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・〈技術 補 佐 員 〉 加 藤 綾 子 ［ ～ 2012/09/30 ］ / 藤 谷 量 子［ 2012/10/01 ～ ］・〈 事 務 補 助 員 〉 久 末 眞 規 子 ［ ～2012/05/31］
・〈研究支援推進員〉木村香世子［2012/06/01～］
会計担当 〈係長〉岡林眞弓・〈主任〉重金千賀子・〈係員〉
小原大和/岡部啓吾・〈事務補佐員〉小林みか・〈技術補佐員〉岡本あやな［～2012/09/30］
・〈事務補佐員〉本元●年報2012・センター編

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
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■運営委員会■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5

研究院教授〉増田隆夫［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］〈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〈地球 環 境 科 学 研 究 院 教 授 〉 小 西 克 明 ［ 2011/04/01 ～2013/03/31］〈理学研究院教授〉武次徹也［2011/04/01～
2013/03/31］〈理学研究院教授〉村越敬［2011/04/01～
2013/03/31］〈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［2011/04/01～
2013/03/31］〈工学研究院教授〉増田隆夫［2012/04/01～
2013/03/31］〈工学研究院教授〉古坂道弘［2012/04/01～
2014/03/31］■常置委員会
第一常置委員会 〈教授〉上田渉（委員長）
・〈教授〉中野環（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・〈助教〉小林広和・〈技術職員〉山岸太平
第二常置委員会 〈教授〉高橋保（委員長）
・〈教授〉大谷文章（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・〈准教授〉原賢二・〈教授〉中野環・〈技術職員〉石川勝久
第三常置委員会 〈教授〉大澤雅俊（委員長）
・〈教授〉朝倉清髙（副委員長）
・〈教授〉大谷文章・〈教授〉高橋保・〈教授〉福岡淳・〈教授〉中野環■評価委員会〈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［2012/10/01〈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［2011/04/01～2013/03/31］〈農学研究院教授〉橋床泰之［2011/04/01～2013/03/31］〈中央大学理工学部研究開発
機構機構教授〉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］■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6

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）
受入状況（かっこ内は留学生で内数）《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》

年報2012・センター編●

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《2012年度》 （前年比：0.729）
運営費交付金137,608千円
科学研究費補助金
92,957千円
間接経費（科学研究費補助金）
14,310千円
受託研究
123,188千円
民間等との共同研究
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
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2012・センター編

67,994千円
120,380千円
26,124千円
120,209千円
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68,313千円
科学研究費補助金
140,297千円
間接経費（科学研究費補助金）
32,459千円
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

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

7［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）
合計■建物
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
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

810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）．

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）

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．
大学院生と若手教員の海外諸外国における研究を促進するために「触媒化学研究センター海外派遣制度」をもうけている．

■触媒化学のフロンティア（2012年度）
開講日： 第1学期月曜日第5校時(16:30～18:00)
教室： 高等教育機能開発総合センターE214
受講者： 79名
責任教員： 朝倉清髙
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年報2012・センター編●

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．
各回の講義： 第1回（2012/04/16)朝倉清髙「表面反応の
ナノマッピング」・第2回（2012/04/23)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3回（2012/05/07)叶深 「燃料電池の現状と展望について」・
第4回（2012/05/14)大澤雅俊「電極触媒：水中で働く触媒」・第5回（2012/05/21)大谷文章「表面の親水性と疎水性：界面触媒・界面光触媒」
・第6回（2012/05/28)福岡淳「触媒によるバイオマス変換」
・第7回（2012/06/04)原賢二 「有機・無機ハイブリッド触媒：学問分野の融合」・第8回（2012/06/11)上田渉「化学資源の変遷と触媒の関わり」・
第9回（2012/06/18)竹口竜弥 「自動車排ガス浄化触媒の開発」
・第10回（2012/06/25)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11回（2012/07/02)
中野環「触媒による高分子立体構造の制御」・第12回（2012/07/09)小笠原正道「均一系触媒としての有機金属化合物」
・第13回（2012/07/23)清水研一「ナノクラスターの触媒作用」
・第14回（2012/07/30)朝倉清髙「金―その不思議な触媒作用」
・第15回（2012/08/01)触媒化学研究セン
ターの見学
2000年度以降の開講状況《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

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《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《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］《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］《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《2007年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責●年報2012・センター編

9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］《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］《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］《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］■進路状況
触媒化学研究センター配属大学院生のうち2012年度修
了者の進路状況は以下のとおり．
進路
博士課程進学大学
公的研究機関
官公庁
民間企業
その他
合計

博士修了
3
1
0
0
0
4

修士修了
7
0
0
0
13
1
21

■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．2011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
2012年8月29日（水）北野球場 (北22条西15丁目）/創成科
学研究棟の裏玄関近く
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
2013年3月13日（水）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〈創成科学研究棟セミナー室/サイ10

エンスプラザ〉

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（2012年度）： 2,154千円
蔵書数と所蔵雑誌（触媒化学研究センター分）： 蔵書（和書）3,206冊/和雑誌78種類・蔵書（洋書）12,064冊/洋雑誌373種類・合計：蔵書15,207冊/雑誌451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2012（2013年3月刊行/A4判/96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・約110件・担当：清水研一）http://133.50.165.193/catdb/《2012年度：追加/更新110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・
約 80 件 ・ 担 当 ： 清 水 研 一 ） http://133.50.165.193/
catdb/ 《2012年度：追加/更新80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 ・ 356 件 ・ 担 当 ： 大 谷 文 章 ） http://pcat.cat.
hokudai.ac.jp/labo/cgi-bin/pecpc/db_pecpc_e.cgi《2012年度：配信/追加32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/application/
db_application_e.cgi《2012年度：2013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《2012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《2012年度：適宜修正/管理》

年報2012・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■2012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

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．

■2011年度までに締結/2012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・北京大学 大学間学術交流に関する協定〈関係部局〉（締結：2003/02/19・期限：2013/02/18）
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］）
アメリカ・デラウェア大学触媒科学技術センター 部局間
友好学術交流協定（締結：2007/07/09・期限：2012/07/08）
中国・厦門大学固体表面物理化学国家重点実験室 部局間
友好学術交流協定（締結：2007/10/09・期限：2012/10/08）
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 部局間友好学術交流協定（締結：2007/10/10・期
限：2012/10/09）
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］）■2012年度に締結された協定
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］）

2012/04/01(366) 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）
2012/04/13(81) 修士課程学生をグダンスク工科大学に派遣（2012年7月4日まで）（触媒基礎研究部触媒反応化
学研究部門）
2012/09/16(2) 共同研究打合せ〈大谷文章教授〉（ポーラ
ンド・グダンスク工科大学）
2012/09/18(3) 共同研究打合せ〈大谷文章教授〉（ポーラ
ンド・西ポメラニアン工科大学）
2012/09/19(3) 触媒化学研究センター/フリッツハー
バー研究所合同ミーティング―CRC-FHI Joint Meeting:Complex Surfaces in Material Science（Fritz Haber Institue（Berlin, Germany））

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●年報2012・センター編

11

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 ）（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

12

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．
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

年報2012・センター編●

子 メ ー ルk-kenkyo@jimu.hokudai.ac.jp ・ ウ ェ ブページ
http://www.cat.hokudai.ac.jp■2012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，［］内は採択期間をあらわす．
大阪府立大学大学院理学系研究科・准教授 神川憲「面不斉（アレーン）クロム錯体の触媒的不斉合成を基軸とする新規立体選択的分子変換プロセスの開発」（不斉反応場研究クラスター）［2012/04/01～2013/03/31］
東北大学国際高等研究教育機構・助教 湊丈俊「表面増強赤外分光法によるナノポーラス金触媒上での有機化学
反応の機構解明」（表面分子化学研究部門）［2012/04/01～2013/03/31］
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）［2012/04/01～2013/03/31］
九州大学大学院理学研究院・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」（分子集積反応場研究クラスター）［2012/04/01～2013/03/31］（独）産業技術総合研究所サステナブルマテリアル研究部
門・研究グループ長 多井豊「金属－酸化物サブナノ構
造制御による新規触媒界面の創製」（機能複合型グリーン触媒研究クラスター）［2012/04/01～2013/03/31］（独）産業技術総合研究所ナノシステム研究部門・主任研究員 阪東恭子「金属ナノクラスターによる窒素分子活性化過程の構造解析」（表面構造化学研究部門）［2012/04/01～2013/03/31］
九州大学大学院工学研究院・准教授 阿部正明「大環状巨大クラスターの自己組織化と触媒包摂テンプレート機能」（バイオインターフェース研究クラスター）［2012/04/01～2013/03/31］
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）［2012/04/01～
2013/03/31］
技術研究組合FC-Cubic触媒研究グループ・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」（表面構造化学研究部門）［2012/04/01～
2013/03/31］
東北大学工学研究科・産学連携研究員 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」（表面分子化学研究部門）［2012/04/01～
2013/03/31］
工学院大学工学部・助教 吉田直哉「和周波発生分光法によるチタンアパタイト薄膜表面の光触媒反応解析」（バイオインターフェース研究クラスター）［2012/04/01～
2013/03/31］
広島大学大学院工学研究院・准教授 定金正洋「ポリオキソメタレート分子の新規応用開拓（ウィルス染色剤の開発）」（触媒物質化学研究部門）［2012/04/01～
2013/03/31］
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」（触媒反応化学研究部門）［2012/04/01～2013/03/31］●年報2012・センター編

龍谷大学理工学部・助教 山添誠司「担持金属クラスターを用いたバイオマス触媒変換系の開発」（物質変換化学研究部門）［2012/04/01～2013/03/31］
東京工業大学大学院理工学研究科・准教授 尾関智二「ベイポクロミックポリオキソメタレートの触媒活性評価」（触媒物質化学研究部門）［2012/04/01～2013/03/31］
大阪大学産業科学研究所・助教 山本洋揮「微細加工技術
による金属ナノ粒子の表面・反応に関する研究」（触媒
反応化学研究部門）［2012/04/01～2013/03/31］
宇都宮大学地域共生研究開発センター・准教授 松本太輝
「異種半導体粒子を接合した可視光応答型光触媒の開発」（触媒反応化学研究部門）［2012/04/01～2013/03/31］
山梨大学クリーンエネルギー研究センター・教授 入江寛「二光子励起型水分解活性の作用スペクトル解析」（触媒反応化学研究部門）［2012/07/01～2013/03/31］
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」（触媒反応化学研究部門）［2012/07/01～2013/03/31］
室蘭工業大学大学院工学研究科・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応用」（分子集積反応場研究クラスター）［2012/10/01～
2013/03/31］
琉球大学海洋自然科学科・准教授 鈴鹿俊雅「水中高効率合成のための高分子触媒の開発」（集合機能化学部門）［2013/01/01～2013/03/31］

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

13

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．

講演会・研究会など■触媒化学研究センター/フリッツハーバー研究所合同ミーティング―CRC-FHI Joint Meeting:Complex Surfaces in Material Science
主催：Fritz Haber Institue MPG/触媒化学研究センター
日時：2012年9月19日-21日
会場：Fritz Haber Institue（Berlin, Germany）
概略：9月19日FHIとメタンのカップリング反応で提携しているBerlin Techical Universityを訪問し，内部の装置とくに実際の反応等の見学を行った．9月20日はFHIの2部門を訪問するとともにFHIのFEL-IR施設を見学した。9月2１日に連携シンポジウムを開催し，互いの各部門から最新のト
ピックの紹介があり，議論した．

■2012年度の開催記録
第3回統合物質シンポジウム 「新エネルギーと物質創製」（九州大学西新プラザ・2012年6月1日～2日）
第3回若手研究会（琵琶湖リゾートクラブ・2012年7月23日～24日）
第2回統合物質国際シンポジウム Molecular Functions inComplex Systems（名古屋大学野依記念学術交流館・2012
年12月10日～11日)■ 触 媒 化 学研 究 セ ン ター 国 際 シ ンポ ジ ウ ム －CRC International Symposium: The Frontier ofCatalytic Asymmetric Synthesis
主催：北海道大学触媒化学研究センター
共催：日本化学会北海道支部，日本薬学会北海道支部，有機合成化学協会北海道支部
後援：北海道大学大学院工学研究院フロンティア化学教育
研究センター
日時：2012年12月6日（木）会場：北海道大学理学部大講堂
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．2012年度のシンポジウムは，均一系触媒による不斉合成反応の分野にお14

年報2012・センター編●

いて最先端の研究をされている4名の講演者を招待した．
日本人の3名の講演者は，いずれもかつて北海道大学で教鞭をとられていた先生であり，いずれも紫綬褒章を受賞されている世界的に著名な研究者である．また，最新の科学分野のデータベース検索において，「Catalytic Asymmetric
Synthesis（触媒的不斉合成）」というキーワード検索のもと，「世界中で論文発表数上位4名のうちの3名」である．
有機合成化学分野において非常に重要な「触媒的不斉合成」の研究が，本学にゆかりのある先生方によって牽引されている事実は，我々としても誇らしいことである．また，
中国・上海有機化学研究所のYou教授は，今後この分野を牽引して行くであろう新進気鋭の研究者である．
当日は，登録参加者数206人という大盛況であり，すばらしいご講演と共に活発な議論が繰り広げられた．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する．
講演者・演題：13:00 開会の挨拶 福岡淳（北海道大学）
13:10 丸岡啓二（京都大学大学院）「キラル有機触媒の多機能化：両エナンチオ生成物の効率的合成に向けて」
14:10 Shuli YOU （ 上 海 有 機 化 学 研 究 所 ） 「 Catalytic
Asymmetric Dearomatization Reactions」
15:10-15:30 休憩
15:30 林民生（国立シンガポール大学，京都大学名誉教授）「キラルジエン配位子，何が良いのか」
16:30 柴﨑正勝（微化研，東京大学名誉教授，北海道大学
名誉教授）「原子効率と触媒的不斉合成」■触媒化学研究センター国際シンポジウム「バイオ イ ン タ ー フ ェ ー ス で の 新 し い 挑 戦 ―New
Challenges on Biointerfaces: Structures andDynamics ―」日時： 2013年2月5日（月）～6日（火）会場： 北海道大学創成科学研究棟
概略・論点と成果：
北海道大学触媒化学研究センター（CRC）では毎年，特定分野の国際シンポジウムを開催し，それを通じて関連分
野の研究者の情報交換と共同研究の促進を図る．今年度のシンポジウムの一つは，「バイオインターフェースでの新しい挑戦（New Challenges on Biointerfaces: Structures andDynamics）」として企画された．バイオインターフェース
研究分野の新しい展開を目指し，国内外の研究者を招待し，機能性生体関連材料界面における分子構造・物性，反応ダイナミクスおよび材料開発に関連する最新の研究成●年報2012・センター編

果について活発に発表・議論した．
福岡センター長による挨拶で開会された後，初日にY.R.
Shen教授（University of California）による水界面における分子構造の非線形分光研究と川合真紀教授（理研・東大）
による固体表面の単分子分光研究の基調講演のほかに，招待講演11件が行われた．山口祥一博士（理研）によるヘト
ロダイン非線形分光法による界面研究，Rzeznicka博士（東北大）と野口秀典博士（NIMS）による生体界面の分子構造研究，手老龍吾博士（豊技大）による人工脂質膜の構築と構造評価，叶深博士（CRC）による脂質二分子膜の酵素加
水分解反応，村越敬教授（北大）による微小空間の分子制
御，朝倉清髙教授（CRC）による有機分子界面における金属クラスタの構造研究，太田信廣教授（北大）による電場効果，中野環教授（CRC）による高分子キラリティの制御，
河合壯教授（奈良先端大）による円偏光ルミネセンス顕微鏡よる機能性分子のキラリティの創製と評価，細川和生博士（理研）による微小流路装分析置の開発に関する招待講演があり，会場に活発な論議が行われた．また，当日の夕方にポスターセッションがあり，27件の発表があり，時間
一杯まで熱心な議論が行われた．その後，ポスター会場となるサイエンスプラザーに懇親会が行われ，さらに交流を深めた．
翌日の朝から，Paul Cremer教授（Penn State University）
による界面近傍のイオン相互作用に関する基調講演の後，山田啓文博士（京大）と淺川雅博士（金沢大）による周波数変調検出AFM法での生体材料表面観察，大西洋教授（神大）によるソフトマテリアル表面のAFM観察，今堀博教授（京大）による人工光合成と太陽エネルギー変換の界面構
築，居城邦治教授（北大）によるナノ粒子の構造制御，阿部正明博士（九大）による金属錯体の超分子構造の構築，
由井伸彦教授（東京医科歯科大）による機能性高分子材料
表面での細胞付着特性，龔剣萍教授（北大）によるゲル表面の摩擦力評価と制御，X.Wan教授（北京大）によるキラル高分子の構造変化，Kowalska博士（CRC）による光触媒
微粒子の創製，松崎典弥博士（阪大）による高分子ナノフィ
ルムでの細胞膜表面の制御に関する招待講演（11件）がそれぞれ行われた．最後に大澤雅俊教授（CRC）によるClosing
Remarksで二日間の国際シンポジウムが閉会された．
忙しい年度末かつ悪い天候の中，口頭発表25件，ポス
ター発表27件，参加者数が合計114名であった．活発な成果発表と議論を通じて，関連研究の交流や共同研究を促進した．また，昼食会では講演者とCRC教職員との懇談の場を設け，福岡センター長よりセンターの歴史・概略について紹介された．シンポジウム終了後にはセンター見学会が
行われた．

15

講演者・演題：
February 5, 2013
12:50 Atsushi Fukuoka (CRC),
Open Remarks
13:00 Y. R. Shen (Univ. of California at Berkeley)
Probing Ions Emerging at Water Interfaces by Sum-Frequency
Vibrational Spectroscopy
13:30 Shoichi Yamaguchi (RIKEN)Interface-Selective Heterodyne-Detected Second-Order Nonlinear Spectroscopy
13:50 Izabela Rzeznicka (Tohoku Univ.)
SFG Study of the Hydration of Phospholipid Monolayers in the
Presence of Antimicrobial Peptides
14:10 Hidenori Noguchi (NIMS)
Interfacial Molecular Structure at Bio-Nanointerfaces Studied
by Surface Sensitive Vibrational Spectroscopies
14:30 Ryugo Tero (Toyohashi Univ. of Tech.)
Artificial Lipid Membranes on Graphene Oxide and Reduced
Graphene Oxide
14:50 Shen Ye (CRC, Hokkaido Univ.)
Enzyme Catalyzed Hydrolysis of the Supported Lipid Bilayers
Probed by SFG and AFM
15:30 Maki Kawai (RIKEN & Univ. of Tokyo)
Single Molecular Level Imaging and Spectroscopy ofMolecules at Interfaces
16:00 Kei Murakoshi (Hokkaido Univ.)
Manipulation of a Small Number of Molecules at Ultra Small
Space
16:20 Kiyotaka Asakura (CRC, Hokkaido Univ.)
Polarization Dependent Fluorescence X-ray Absorption Fine
Structure Studies on the Metal Species at the Interface ofOrganic Molecule: Its Possibility to the Application of
Bio-interface
16:40 Nobuhiro Ohta (Hokkaido Univ.)
Electric Field Effects on Dynamics and Function in
Photoscience
17:00 Tamaki Nakano (CRC, Hokkaido Univ.)
Polymer Chirality in Excited States
17:20 Tsuyoshi Kawai (NAIST)
Evaluation of Optical Chirality of Molecular Materials in Small
Area Based on Circularly Polarized Luminescence Microscope
17:40 Kazuo Hosokawa (RIKEN)
Medical Tests Power-Free Microfluidic Device for Point-ofCare
18:00 Poster Session
19:00 Banquet
February 6, 2013
9:00 Paul Cremer (Penn State Univ.)
Exploring Ion Interactions at Interfaces
9:50 Hirofumi Yamada (Kyoto Univ.)
Molecular-Scale Biological Interactions in Liquids Investigatedby Atomic Force Microscopy
10:10 Takeshi Fukuma (Kanazawa Univ.)
3D Scanning Force Microscopy for Subnanometer-Scale
Investigations on Biological Interfaces
10:50 Hiroshi Onishi (Kobe Univ.)
Interfacial Liquids over Soft Materials, an AFM Study
11:10 Hiroshi Imahori (Kyoto Univ.)
Integration of Chemistry and Biology by Light

16

11:30 Kuniharu Ijiro (Hokkaido Univ.)
Control of Self-Assembly of Nanoparticles for Optical and Bio
Applications
11:50 Masaaki Abe (Kyushu Univ.)
A Trimetallic Modular Approach to Redox-Active Supramolecular Ring Clusters
12:20 Luncheon
13:30 Nobuhiko Yui (Tokyo Medical and Dental Univ.)
Hydrated Molecular Mobility at Supramolecular Surfaces
Dominates the Fate of Cellular Adhesion
13:50 Jian Ping Gong (Hokkaido Univ.)
Friction and Lubrication of Hydrogel -Towards its Relevance to
Bio-Lubrication
14:10 Xinhua Wan (Peking Univ.)
Helix-Sense-Selective Polymerization of Vinyl Aromatics 49
14:30 Ewa Kowalska (CRC, Hokkaido Univ.)
Plasmonic Photocatalysts for Environmental Application
14:50 Michiya Matsusaki (Osaka Univ.)
Control of Cell Membrane Interfaces Using Polymer / Protein
Nanofilms for Tissue Engineering Applications
15:10 Masatoshi Osawa (CRC, Hokkaido Univ.)
Closing Remarks
15:30 CRC Lab Tour

■情報発信型国際シンポジウム─CRC International Symposium in Köln
主催：北海道大学触媒化学研究センター
共催：Department für Chemie, Institut für Organische Chemie
der Universität zu Köln・公益財団法人総合工学振興財団（FIST）
日時：2013年3月4日
会場：ケルン大学
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年のスウェーデン王立科学アカ
デミー（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），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年報2012・センター編●

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，その初回として3月4日（月）ドイツケルン大学において開催した．
会場となったケルン大学Kurt-Alder-Lecture Hallは150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ケルン大学Albrecht
Berkessel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．引き続き，地元ケルン大学のHans-Günther Schmalz教授が講演をし，休憩を挟んだ後，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，今回の座長のケルン大学Albrecht Berkessel教授，ミュンスター大学のGerhard Erker教授の講演の後，コーヒー・ブレークを挟んでストックホルム大学のJan-Erling Bäckvall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．

■情報発信型国際シンポジウム─CRC International Symposium in Strasbourg: Chemical
Theory for Complex Systems
主催：北海道大学触媒化学研究センター
共催：Strasbourg大学；京都大学福井謙一記念研究センター
日時：2013年3月7日～8日

どの講演に対しても多くの質問が寄せられ，予定時間をオーバーとなったが，盛況のうちに終了となった．

会場：Strasbourg大学

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2名（岩淵徹也，岡部啓吾），技術スタッフ4名（石川勝久，向井慎吾，川村裕介，下田周平），分子触媒化学研究部門から2名の学生（水上雄貴，滝澤翔太）が参加した．

概略・論点と成果：最後にケルン大学Albrecht Berkessel教授，ミュンスター
大学Gerhard Erker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
University, USA) "ZACA-LyCA-Cross Coupling Cascade for
Catalytic Asymmetric Synthesis of Enantiomerically Pure
Compoundsof Feeble Chirality".
Hans-Günther Schmalz (University of Cologne, Germany)"ModularChiralPhosphine-Phosphite
LigandsforEnantioselective
Transition
Metal-Catalyzed
C-C
Bond-Forming 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 Asymmetric
Cooperative Catalysis".
Albrecht Berkessel (Cologne University, Germany)"Organocatalysts and Enzymes: Complementary andCooperative".
Gerhard Erker(Universität Münster, Germany) " Frustrated
Lewis Pairs: Some Recent Results".
Jan-Erling
Bäckvall(Stockholm
University,
Sweden)"Palladium-Catalyzed Oxidative Carbocyclizations".
Hisashi Yamamoto(Chubu University, The University of
Chicago,USA)"Combined Acid Catalysis-History and Future".

●年報2012・センター編

担当部門：触媒理論化学研究部門，表面構造化学研究部門
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，新たに理論化学分野に関するシンポジウムを開催することになった．
本シンポジウムの8か月後に発表されたノーベル化学賞
は，「for the development of multiscale models for complex
chemical systems」の授賞理由で，招待講演者であるMartin
Karplus教授（Strasbourg大，Harvard大）を含む3氏に授与された．また，本シンポジウムの招待講演者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）を含む招待講演者計3名による同研究領域への顕著な貢献について，ノーベル財団から発表された公式文章に記載されたことも報告に値する．
会場は，フランスのStrasbourg大学におけるInstitut deScience et d'Ingénierie Supramoléculaires (ISIS)であり，超分子化学分野を開拓したJean-Marie Lehn同大教授のノーベ
ル賞受賞を機に設立された研究所である．現地オーガナイ
ザーとして，Chantal Daniel同大教授の協力を得て開催された．
最初に，触媒化学研究センター・朝倉清髙教授，Strasbourg大学・Daniel教授から挨拶があり，シンポジウム
開幕が宣言された．
一日目の午前の部は，keynote speakerであるCalifornia大学Berkeley校のWilliam H. Miller教授から「Using the Initial
Value Representation of Semiclassical Theory to Add Quantum
Effects to Classical Molecular Dynamics Simulations」と題する講演で始められた．次いで，Northwestern大学の教授で17あ り Journal of Physical Chemistry 誌 の 編 集 長 を 務 め る
George C. Schatz教授，Emory大学のJoel B. Bowman教授，
Strasbourg大学のChantal Daniel教授が講演を行った．
昼食後は，理化学研究所の平尾公彦機構長，Strasbourg
大学のEmmanuel Fromager准教授，Montpellier大学のOdile
Eisenstein教授，California Institute for TechnologyのWilliam
A. Goddard, III 教 授 の 講 演 が あ っ た ． 最 後 に ，keynote
speakerである京都大学の諸熊奎治リサーチリーダーが，「 Fascinating World of Chemical Reactions: Theory and
Simulations」と題する講演で一日目が終了した．
二日目の午前の部は，北海道大学から武次徹也教授，
Catalonia化学研究所からFeliu Maseras教授，Max-Planc研究
所 か ら Walter Thiel 教 授 ， Stockholm 大 学 か ら Per E. M.
Siegbahn教授の講演があった．
午後の部は，Djamaladdin G. Musaev・エモリ―大学エマーソンセンター長，中辻博・量子化学研究協会理事長，
大峯巌・分子科学研究所長からの講演と続き，シンポジウ
ムの最後の講演として，Strasbourg大学教授・Harvard大学教授であるMartin Karplus教授により「Biomolecular Motors:
Insights from Simulations」と題する講演があった．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）により総括が延べられ，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ISIS講堂には100名を超える参加者が集まり，活発な議論が展開された．ISIS研究所長であり，1987年にノーベル化学賞を受賞したJean-Marie
Lehn教授も聴衆として参加頂けたことは，開催者として喜ばしいことであった．
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，高橋保同教授，
岩渕徹也北キャンパス事務長，岡部啓吾事務職員，石川勝久，下田周平，川村祐介，向井慎吾技術職員，分子触媒化
学研究部門から2名の学生（水上雄貴，滝澤 翔太）が参加した．
最後にStrasbourg大学のChantal Daniel教授，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．

Chantal Daniel (University of Strasbourg, France) Inorganic
Photoisomerization. The Case Study of Rhenium (I)Complexes.
Kimihiko Hirao (RIKEN, Japan) Long-range-corrected
Density Functionals.
Emmanuel Fromager (Strasbourg University, France)
Multi-Configuration Time-Dependent Density-Functional
Theory Based on Range Separation.
Odile Eisenstein (University of Montpellier, France)
Optimizing a Catalytic Cycle: the Case of the Schrock Olefin
Metathesis Catalysts.
William A. Goddard III (California Institurte of Technology,USA) First-Principles Based Multiscale Multiparadigm
Methods for Applications to Complex Systems.
Keiji Morokuma (Fukui Institute for Fundamental Chemistry,
Kyoto University, Japan) Fascinating World of Chemical
Reactions: Theory and Simulations.
Tetsuya Taketsugu (Hokkaido University, Japan) Theoretical
Study on Photo-Isomerization Pathways of Azobenzene: AIMD
Simulations and Excited-State Potential Energy Surfaces.
Feliu Maseras (Institute of Chemical Research of Catalonia,
Spain) Oxidative Addition to Pd(0): a Simple Step with Many
Nuances.
Walter Thiel (Max-Planck-Institute, Germany) Theoretical
Studies of Enzymatic Reactions.
Per E. M. Siegbahn (Stockholm University, Sweden)
The
Mechanism for Water Oxidation in Photosystem II.
Djamaladdin G. Musaev (Emory University, USA)
Knowledgebased
Catalyst
Designing:
From
Solar-to-Chemical Conversion to Stereoselective C-H Bond
Functionalization. Interplay of Theory and Experiment.
Hiroshi Nakatsuji (Quantum Chemistry Research Institute,Japan) Solving Three Big Quantum Principles Governing
Complex Chemistry.
Iwao Ohmine (Institute for Molecular Science, Japan) Water
Dynamics; Fluctuation, Phase Transitions and Chemical
Reactions.
Martin Karplus (Strasbourg University, France; Harvard
University, USA) Biomolecular Motors: Insights from
Simulations.

■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

講演者・演題（発表順）：
William H. Miller (University of California, Berkeley, USA)
Using the Initial Value Representation of Semiclassical Theory
to Add Quantum Effects to Classical Molecular Dynamics
Simulations.
George C. Schatz (Northwestern University, USA) Coupling
Quantum Mechanics to Classical Electrodynamics.
Joel M. Bowman (Emory University, USA) Unusual Reaction
Dynamics in High Dimensional Systems.

18

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年度は第274回から第293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）．2010年度途中より名称を「触媒化学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．
写真は，2012年度のさいしょのコロキウムである第295回のポスター．《》内は担当教員．
第307回コロキウム 2012/04/20 中野環（触媒化学研究センター・教授）「π電子系高分子の構造制御による機能発現」創成科学研究棟5階大会議室《福岡淳》

年報2012・センター編●

Synthesis and Property」創成科学研究棟5階大会議室《大澤雅俊》
第314回コロキウム 2012/11/15 Petr Krtil（J. Heyrovsky
Institute of Physical Chemistry, Czech Republic・Seniorscientist）「Rational design of electrocatalysts from materialscience point of view」創成科学研究棟4階セミナー室B・
C《大澤雅俊》
第 315 回 コ ロ キ ウ ム 2012/12/10 Franck Dumeignil（University of Lille North of France・Professor）「Glycerol
Dehydration to Acrolein, from Catalyst Development toProcess」創成科学研究棟4階セミナー室B・C《福岡淳》
第316回コロキウム 2012/12/10 Sebastien Paul（Ecole
Centrale de Lille・Professor）「Isobutane selective oxidation
to methacrylic acid: Still a challenge after 25 years!」創成科
学研究棟4階セミナー室B・C《福岡淳》
第 317 回 コ ロ キ ウ ム 2012/12/19 Marc T.M. Koper（Leiden Institute of Chemistry, Leiden University, The
Netherlands ・ Professor ）「 Electrocatalysis: from single
crystals to single nanoparticles」創成科学研究棟4階セミ
ナー室B・C《大澤雅俊》
第318回コロキウム 2013/01/30 尾関智二（東京工業大学大学院理工学研究科物質科学専攻・准教授）「先端的構造解析を基盤とするポリオキソメタレートの物質設計」創成科学研究棟4階セミナー室C《上田渉》
第 308 回 コ ロ キ ウ ム
2012/05/01
Christa Fittschen（ PhysicoChimie des Processus de Combustion et del'Atmosphere PC2A, CNRS/Universite de Lille, France・Professor）「Detection of Reactive Oxygen Species (OH,
HO2, H2O2) in the Vicinity of Photocatalytic Surfaces Using
Laser Based Spectroscopy」創成科学研究棟4階セミナー室A《大谷文章》

第319回コロキウム 2013/02/13 Youzhu Yuan（State Key
Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces andChemical Engineering, Xiamen University, China ・Professor ）「 Selective Hydrogenation of Syngas- andBiomass-Derived Carboxylic Acids and Esters overSupported Bimetallic Nanoparticles with Coinage Metals」創成科学研究棟4階セミナー室A《朝倉清髙》

第 309 回 コ ロ キ ウ ム
2012/05/28
Eric Borguet（ Department of Chemistry, Temple University,
Philadelphia, USA・Professor）「Ultra-broadband & Ultrafast
Vibrational
Spectroscopy&
Dynamics
ofMineral/Aqueous Interfaces」創成科学研究棟4階セミナー
室B・C《叶深》

第 320 回 コ ロ キ ウ ム
2013/03/19
Piotr Piecuch（ Department of Chemistry, Michigan State University,
USA ・ Professor ）「 Renormalized and Active-Space
Coupled-Cluster Methods: Key Concepts and Recent
Advances」創成科学研究棟4階セミナー室A《長谷川淳也》

第 310 回 コ ロ キ ウ ム
2012/07/09
John. J. Rehr
（Department of Physics, University of Washington, Seattle,
Wa 98195 USA・Professor）「Dynamic structure of supported
Pt and Pt-Sn nanoclusters: Real-time, finite-temperature
DFT/MD and X-ray Spectroscopy simulations 」創成科学研
究棟4階セミナー室B・C《朝倉清髙》

第 320 回 コ ロ キ ウ ム
2013/03/19
Piotr Piecuch（ Department of Chemistry, Michigan State University,
USA ・ Professor ）「 Local Coupled-Cluster Methods for
Chemical Reaction Pathways Involving Large Molecular
Systems」創成科学研究棟4階セミナー室A《長谷川淳也》

第 311 回 コ ロ キ ウ ム 2012/08/27 Adriana Pietropaolo（ General and Inorganic Chemistry, University of
Catanzaro, Italy ・ Assistant Professor ）「 Quantifying
molecular chirality through enhanced sampling methods」創成科学研究棟5階大会議室《中野環》
第312回コロキウム 2012/10/22 長谷川淳也（触媒化学
研究センター触媒理論化学研究部門・教授）「分子の光機能と励起状態：電子理論による研究」創成科学研究棟5階大会議室《福岡淳》
第313回コロキウム 2012/10/31 Wan Lijun（Director,
Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences・
Professor）「Nano/Microstructured Electrode Materials for
Fuel Cell and Lithium-Ion Battery: Design, Chemical●年報2012・センター編

第 321 回 コ ロ キ ウ ム 2013/03/07 Attila Janos Mozer（ARC Centre of Excellence for Electromaterials Science,
University of Wollongong, Australia ・ ARC Research
Fellow/Senior Fellow ）「 Charge transfer kinetics indye-sensitised photoanodes and photocathodes: From solar
electricity to photo-electrochemical water splitting」創成科
学研究棟4階セミナー室B《大谷文章》
第322回コロキウム 2013/03/19 松本太輝（宇都宮大学
地域共生研究開発センター・准教授）「次元制御ゾル―
ゲル法による酸化チタンの合成と光機能材料への展開」創成科学研究棟4階セミナー室C《大谷文章》
第323回コロキウム 2013/03/19 入江寛（山梨大学ク
リーンエネルギー研究センター・教授）「太陽光の恵みから水素をつくる ～水分解光触媒～」創成科学研究棟
4階セミナー室C《大谷文章》

19

沿革と記録history and record
沿革
触媒化学研究センター設置以降2011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
1991/04/01《センター長》 第3代センター長に松永義夫（理20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〉
1995/02/20《催事》 第8回「触媒科学研究集団研修コ－ス」

年報2012・センター編●

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〉
1998/10/09《催事》 第10回研究発表会を開催〈北海道大●年報2012・センター編

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 CatalystandInterface)』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
2001/12/07《催事》 中国・北京石油大学化工学院と部局

21

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
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22

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〉
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〈北海道年報2012・センター編●

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〉
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●年報2012・センター編

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．
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
2012/04/01(366)《交流協定関連》 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〉
2012/04/13(81)《交流協定関連》 修士課程学生をグダン
スク工科大学に派遣（2012年7月4日まで）〈触媒基礎研究部触媒反応化学研究部門〉
2012/04/20《コロキウム》 第307回コロキウム（中野環）〈北海道大学創成科学研究棟5階大会議室〉
2012/04/20《部門教授会》 第248回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2012/04/27《協議員会》 第204回協議員会（持ち回り）
2012/05/01《コロキウム》 第308回コロキウム（Christa
Fittschen）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
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）
2012/05/18《部門教授会》 第249回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2012/05/22《協議員会》 第205回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2012/05/24《運営委員会》 第13回運営委員会（持ち回り）
2012/05/28 《 コ ロ キ ウ ム 》 第 309 回 コ ロ キ ウ ム （ Eric
Borguet）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
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）
2012/06/07《協議員会》 第206回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2012/06/15《部門教授会》 第250回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2012/06/26《協議員会》 第207回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2012/06/28《催事》 青少年サイエンスミーティング
2012/07/09《コロキウム》 第310回コロキウム（John. J.
Rehr）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
2012/07/11《運営委員会》 第14回運営委員会（持ち回り）
2012/07/18《協議員会》 第209回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2012/07/20《部門教授会》 第251回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
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）

23

2012/07/25《運営委員会》 第12回運営委員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2012/07/26《協議員会》 第208回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2012/08/10《部門教授会》 第252回部門教授会（持ち回り）
2012/08/27《コロキウム》 第311回コロキウム（Adriana
Pietropaolo）〈創成科学研究棟5階大会議室〉
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〉
2012/08/30《部門教授会》 第254回部門教授会（持ち回り）
2012/09/07《協議員会》 第210回協議員会（持ち回り）
2012/09/16(2)《交流協定関連》 共同研究打合せ〈大谷文章教授〉〈ポーランド・グダンスク工科大学〉
2012/09/18(3)《交流協定関連》 共同研究打合せ〈大谷文章教授〉〈ポーランド・西ポメラニアン工科大学〉
2012/09/19(3)《催事》 触媒化学研究センター/フリッツ
ハ ー バ ー 研 究 所 合 同 ミ ー テ ィ ン グ ― CRC-FHI Joint
Meeting: Complex Surfaces in Material Science（Fritz Haber
Institue（Berlin, Germany））
2012/09/28《部門教授会》 第253回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
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
2012/10/05《協議員会》 第211回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2012/10/19《部門教授会》 第255回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2012/10/22《コロキウム》 第312回コロキウム（長谷川淳也）〈創成科学研究棟5階大会議室〉
2012/10/29《運営委員会》 第15回運営委員会（持ち回り）
2012/10/31《コロキウム》 第313回コロキウム（Wan Lijun）〈創成科学研究棟5階大会議室〉
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
2012/11/05《協議員会》 第212回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2012/11/15《コロキウム》 第314回コロキウム（Petr Krtil）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
2012/11/16《部門教授会》 第256回部門教授会（持ち回り）
2012/11/30《部門教授会》 第257回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2012/12/06《運営委員会》 第16回運営委員会（持ち回り）
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《コロキウム》 第315回コロキウム（Franck
Dumeignil）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉

24

2012/12/10《コロキウム》 第316回コロキウム（SebastienPaul）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
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）2012/12/19《コロキウム》 第317回コロキウム（Marc T.M.
Koper）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
2012/12/21《部門教授会》 第258回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2012/12/21《協議員会》 第213回協議員会（持ち回り）
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
2013/01/18《部門教授会》 第259回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
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
2013/01/30《コロキウム》 第318回コロキウム（尾関智二）〈創成科学研究棟4階セミナー室C〉
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2013/02/04《協議員会》 第214回協議員会（持ち回り）
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）
2013/02/13《コロキウム》 第319回コロキウム（Youzhu
Yuan）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
2013/02/18《部門教授会》 第260回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉
2013/02/22《協議員会》 第215回協議員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2013/02/22《運営委員会》 第17回運営委員会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
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《コロキウム》 第321回コロキウム（Attila Janos
Mozer）〈創成科学研究棟4階セミナー室B〉
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〉
2013/03/19《コロキウム》 第320回コロキウム（Piotr
Piecuch）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
2013/03/19《コロキウム》 第322回コロキウム（松本太輝）〈創成科学研究棟4階セミナー室C〉
2013/03/19《コロキウム》 第323回コロキウム（入江寛）〈創成科学研究棟4階セミナー室C〉
2013/03/21《部門教授会》 第261回部門教授会〈触媒化学研究センター長室〉

年報2012・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■2012年度の構成員〈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〉袁友珠［2013/01/20～2013/02/28］
・〈特任助教〉上原広充・〈博士研究員〉上村洋平・〈非常勤研究員〉黄華・〈工学研究科/大学院博士課程〉藤川敬介/
垣内孝宏/村田尚義・〈大学院修士課程〉小川貴史/鴻野健
太郎/木工淳・〈工学部/学部学生〉上野諒一/北山冬馬/國本明敏・〈研究推進支援教授〉津野勝重・〈学術研究員〉宮崎晃太郎・〈研究員〉八木一三・〈事務補助員〉川嶋真弓■2012年度のうごき
2012年4月から博士研究員として，上村洋平が着任した．
2013年1～2月にXiamen大学の袁友珠教授がセンター特任教授として在籍した．2013年3月，非常勤研究員の黄華と修士課程の小川貴史がそれぞれ転出，修了した．

■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．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．
2012年度のトピック（1）溶液中に存在する金のPEEM観察
通常PEEMは電子を用いるので超高真空が必要である．われわれは，電子透過性の窓を利用して，窓に金を蒸着し，液体と接触させ，背面から電子を取り出し，金を結像することに成功した．これにより，溶液共存下でのPEEM測定に新しい道を開いた．この結果は，国際学会にて報告した.
（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． X線により励起した光電子を対物レンズ，中間レンズで集め，集光することで，ナノメートルオーダーの空間分解能を達成することができた．
さらに，従来のPEEM法では，静電型対物レンズを採用しており，サンプルに高電圧を印加する必要があったが，本装置（図1）では，磁場型対物レンズを採用したため，それほど大きな電圧の印加が必要なく，酸化物などの絶縁体サンプルの測定も可能となっている．本研究は，菅製作所との共同研究である．
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
valent Transition 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．
2012年度のトピック

図1

新型エネルギー分析型 PEEM 装置●年報2012・研究室編（1）Ni2Pの反応中の構造変化の研究
これまで開発を進めてきたQXAFS法を用いて，Ni2Pの表面構造の変化を追跡した．さらに，産総研の阪東恭子博士と協力し，赤外吸収分光を同時に測定することで反応中の吸着種を同定するとともに，生成物を質量分析器で測定して，構造と反応特性との関連を直接測定するオペランド
XAFS法の開発に取り組んだ（図3）．この手法によりNi2Pが，25

Ni-S結合を形成すると共に，活性が発現することを直接証明するとともに，反応中間体として，水素化チオフェンが吸着していることを見出した（図4）．
なお，本研究は，物質構造科学研究所放射光の野村昌治
教 授 ， 稲 田 康 宏 准 教 授 ， Virginia Polytechnical の S. Ted
Oyama教授，産総研の阪東恭子博士との共同研究の成果である．
（2）Ni2Pの単結晶表面の構造と触媒作用
Ni2P の 表 面 構 造 と 活 性 と の 関 連 を し ら べ る た め ，Ni2P(0001)およびNi2P(1 0 -1 0)表面単結晶表面をしらべ，原子像を捉えることに成功した．また，Ni2P(1 0 -1 0)表面にも研究を展開して，c(4x2)表面構造の水素に対する反応性を明らかにした.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．
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，図5に示すように半導体デバイ
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．
2012年度のトピック
電子リソグラフ法により，μmオーダーレベルで構造制御したα-Sb2O4/VSbO4触媒(図2)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，論文で報告した．
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

図2

26

α-Sb2O4/VSbO4 触媒

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．
2012年度のトピック（1）XAFSによる合金型ナノ粒子の構造決定: PtAuナノ粒子の構造決定PtAuナノ粒子は，Ptのみからなるナノクラスターと比較して，燃料電池としての特性が向上する．これは，PtがAuの周りに存在するCore shell 型の構造であるとされているが，表面Ptあたりの活性も向上している．この原因を探る
ため，XAFS法は有力な手法であるが，PtとAuのL3edgeが隣り合うため，測定することができない．そこで，われわれは，通常用いられるL3 edgeの代わりにK-edgeを用いて，測定することにした．K-edgeは80 keVという大変高いエネル
ギーのX線であり，様々な困難があったが，スペクトルの取得に成功し，PtAu合金化による活性化のメカニズム究明研究を行っている．
（2）アノード電極用のPtRuナノ粒子の構造解析
高性能なアノード電極用PtRuナノ粒子の構造解析を行い，Random mixed 構造をとっていることが明らかになった．本研究は竹口竜也准教授との共同研究である．
（3）HOPG上のPtナノ粒子の背面照射蛍光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).

図3

HOPG 上の Pt ナノ粒子の背面照射蛍光 XAFS

5. Ag L3 edge XANES
遷移金属のL3 edgeを測定すると，空いたd軌道への遷移が強く表れるが，Ag+はd10構造をもつため，d軌道への遷移はないと考えられる．しかし，実際には，d軌道への遷移と考えられるピークが出現する(図4)．このピークについて，様々なモデル物質と比較検討した結果，これは，結合の結果生じるd-s混成によりd軌道の空きが生じるためにおこることがわかり，共有結合性の強さとよい相関がある
ことを見出した．また，形式的には，4d軌道への遷移と言うよりも5s軌道への遷移と考えた方がよい．これまで，L3の吸収でs軌道への遷移は無視できるほど弱いとされてきたが，本研究は，d-s混成が生じる場合には，s軌道への遷移が強く表れることを示唆するものである．

年報2012・研究室編●

■2012年度の研究業績
AgCN

Intensity / a.u.

AgNO 3AgSCNAgCO 3

Ag Foil

3300

3350
3400
3450
X-ray energy / eV

3500

図 4 Ag L3 edge XANES■学内外の研究者との共同研究（2012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 准教授 宇尾基弘「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2012・研究室編

原著論文（*：審査つき）(1)T. Miyamoto ; Y. Kitajima ; K. Asakura ; "What is theOrigin for Peaks at the L3 XANES Spectra of AgCl?" e-J.
Surf. Sci. Nanotech., 10, 609-612 ,(2012)*(2) T. Miyamoto ; T. Wada ; H. Niimi ; S. Suzuki ; M. Kato,
M. Kudo and K. Asakura ; "A New Collinear-Type
Energy-Filtered X-ray Photoemission Electron Microscope
Equipped with a Multi-Pole Aberration-Corrected Air-Core
Coil Wien Filter", Japanese Journal of Applied Physics
51(51), (2012)*(3) K. K. Bando ; T. Wada ; T. Miyamoto ; K. Miyazaki ; S.
Takakusagi, Y. Koike ; Y. Inada ;M. Nomura, ;Yamaguchi ; T. Gott, S. T. Oyama and K. Asakura,"Combined in situ QXAFS and FTIR analysis of a Ni
phosphide catalyst under hydrodesulfurization conditions",
Journal of Catalysis , 286(286), 165-171 , (2012)*(4) T. Takeguchi ; T. Yamanaka ; K. Asakura ; E. N.
Muhamad ; K. Uosaki and W. Ueda "Evidence ofNonelectrochemical Shift Reaction on a CO-TolerantHigh-Entropy State Pt-Ru Anode Catalyst for Reliable andEfficient Residential Fuel Cell Systems", Journal of theAmerican Chemical Society,134(134), 14508-14512 ,(2012)*(5) T. Masuda ; H. Fukumitsu ; S. Takakusagi ; W. J. Chun ; T.
Kondo ; K. Asakura ; K. Uosaki, "Molecular Catalysts
Confined on and Within Molecular Layers Formed on aSi(111) Surface with Direct Si-C Bonds, ", Advanced
Materials, 24(24), 268-272, (2012)*(6) T. Wada ; K. K. Bando ; S. T. Oyama ; T. Miyamoto ; S.
Takakusagi ; K. Asakura, "Operando Observation of Ni2P
Structural Changes during Catalytic Reaction: Effect of H2S
Pretreatment", Chemistry Letters, 41(41), 1238-1240,(2012)*(7) T. Wada ; K. K. Bando ; T. Miyamoto ; S. Takakusagi ; S.
T. Oyama ; K. Asakura, "Operando QEXAFS studies ofNi2P during thiophene hydrodesulfurization: direct
observation of Ni-S bond formation under reaction
conditions", Journal of Synchrotron Radiation, 19(19),205-209, (2012)*(8) Y.-n. Wang, X. Duan ; J. Zheng ; H. Lin ; Y. Yuan ; H.
Ariga ; S. Takakusagi ; K. Asakura, "Remarkableenhancement of Cu catalyst activity in hydrogenation ofdimethyl oxalate to ethylene glycol using gold", Catalysis
Science & Technology, 2(2), 1637-1639 , (2012)*(9) S. T. Oyama ; H. Y. Zhao ; H. J. Freund ; K. Asakura ; R.
Wlodarczyk ; M. Sierka, "Unprecedented selectivity to thedirect desulfurization (DDS) pathway in a highly active FeNi
bimetallic phosphide catalyst", Journal of Catalysis ,285(285) , (2012)*(10) C. Zhang ; F. Liu ; Y. Zhai ; H. Ariga ; N. Yi ; Y. Liu ; K.
Asakura ; M. Flytzani-stephanopoulos and H. He,"Alkali-Metal-Promoted Catalysis with Platinum / Titanium
Dioxide for Formaldehyde Oxidation at Ambient
Temperatures", Angewandte Chemie International Edition in
English, 51, 1-6, (2012)*(11) 原口 惟, 和田 敬広, 大南 祐介, 松平 宣明, 有賀寛子, 高草木 達, 朝倉 清高 "電子線リソグラフィを用いた規整不均一α-Sb2O4/VSbO4 触媒の調製とその反応
活性" e-J. Surf. Sci. Nanotech. 33,426-430 (2012) *(12) 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, 193-196(2013) *27

(13) H.F. Wang, H. Ariga, R. Dowler, M. Sterrer, H.J. Freund,“Surface science approach to catalyst preparation-Depositionof Pd onto thin Fe3O4(111) films from PdCl2 precursor”, J.
Catal. 286, 1-5, (2012)*
総説/解説/報告(1) I. Ascone ; K. Asakura ; G.N. George ; S. Wakatsuki ;"International Workshop on Improving Data Quality and
Quantity for XAFS Experiments (Q2XAFS 2011).", Journalof synchrotron radiation, 19, 849-850 ,(2012)*(2) K. Asakura, "Polarization-dependent Total Reflection
Fluorescence Extended X-ray Absorption Fine Structure andits Application to Supported Catalysis", Catalysis, 24(24),281-322, (2012)*
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) 朝 倉 清 髙 , Operando XAFS Investigations on the
Hydrodesulfurization Reaction Mechanism of Ni2P catalysts,
IACIS (2012/5/16)(2) 朝倉 清高, What is the origin for peaks at the L 3
XANES spectra of AgCl?, XAFS Theory Work Shop
XAFS theory and nano particles (2012/7/19)(3) 朝 倉 清 髙 , Polarization Dependent Total Reflection
Fluorescence XAFS studies on the Metal-Support
Interaction , XAFS15 (2012/7/24)(4)朝倉清髙, Catalytic Properties and Surface Structures of
Nickel Phosphide as a New Type of Hydrotreatment
Catalyst , The 2nd FHI-CRC Joing Symposium on Complex
Surfaces in material Science (2012/9/19)(5) S. Takakusagi, “Atomically Dispersed Metal Species
Formed on TiO2(110) Surfaces Premodified with Functional
Organic Molecules”, CRC-FHI Joint Meeting “Complex
Surfaces in Material Science”, Berlin, (2012/9/19)(6) S. Takakusagi, H. Nojima, K. Miyazaki, T. Wada, H. Ariga,
W.-J. Chun, M. Nomura, Y. Iwasawa, Kiyotaka Asakua,“Preparation of monomeric metal species on a TiO2 single

28

crystal surface premodified with with functional organic
molecules”, 17th Malaysian Chemical Congress (17 MCC),
Kuala Lumpur, (2012/10/16)(7) H. Ariga, A.B. Hernandez, K. Kinoshita, D.H. Guo, Y.
Nakagawa, S. Takakusagi, S. Otani, T.S. Oyama, K. Asakura,“Surface structure and reactivity of Ni2P surfaces in theatomic level ” , 17th Malaysian Chemical Congress (17MCC), Kuala Lumpur, (2012/10/16)(8) 朝倉清髙, “Study on the Catalytic Reaction Mechanismof Supported Nanoclusters by Simultaneous Time-Resolved
Measurements”, International Conference on Emerging
Advance Nanomaterials 2012 (2012/10/23)(9) K. Miyazaki, T. Iwai, K. Asakura, “In CRC International
Symposium on Green & sustainable catalysis”, Catalysis
Researh Center, Hokkaido University, 2012.
(10) K. Miyazaki, T. Iwai, K. Asakura, “Observation of theSide of the materials by PEEM -possibility for 3D PEEM”
LEEM/PEEM8 Hong Kong (2012/11/15)(11) 朝倉清髙, 光電子放出顕微鏡による化学マッピング,
顕微鏡学会第11回シンポジウム「ソフト・ハードマタ
ーの多様性を観る」(2012/11/19)(12) Kaito, T.; Mitsumoto, H.; Sugawara, S.; Shinohara, K.;
Uehara, H.; Ariga, H.; Takakusagi, S.; Asakura, K. “In Situ
Pt K-Edge XAFS Study on Pt/Au Nanoclusters for Fuel Cell
Catalysts” PRiME(Pacific Rim Meeting ) Honolulu Hawaii,
USA, 2012; Vol. MA2012-02, p 1651.
(13) H. Ariga “Revealing relation between surface structure
and reactivity of catalyst: utilizing single crystal as model
catalyst”, ETH Zurich, Switzerland (2012/5/23)

年報2012・研究室編●

表面分子化学研究部門/Section ofInterfacial Spectrochemistry■2012年度の構成員〈教授〉大澤雅俊・〈准教授〉叶深・〈助教〉本林健太・〈センター特任助教〉内田太郎・〈博士研究員〉余楽・〈学術研究院〉彭奇齢・〈環境科学院/大学院修士課程〉彭奇齢・〈工学研究科/大学院博士課程〉呉恒良［2012/10/01～］・〈環境科学院/大学院博士課程〉葛愛民/喬琳・〈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〉
富岡亮太/三好正剛/石野嵩弥・〈研究推進支援教授〉佐々木陽 一 ・〈 日 本 学 術 振 興 会 外 国 人 招 聘 研 究 者 〉 Marc
Koper・〈外国人研究員〉王焱［2012/11/01～］・〈事務補助員〉森みどり［2012/07/01～2012/08/31］

合化して用いている．
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）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．

図 2. TR 配置 SEIRAS による電極表面反応のその場測定．

■2012年度のうごき
2012/3-2013/1，オランダ・ライデン大学Marc Koper教
授が学振外国人招聘研究員（長期）として滞在．7・8月に
台湾国立中央大学の博士課程学生陳思孜が滞在し研究に参加．2013/3，統合物質創製化学推進事業フェロー内田太郎特任助教が北里大学特任助教に転出．呉恒良が博士号を取得し，シカゴ大学の博士研究員．富岡良太が収取課程修了し，日立ハイテクノロジーに就職．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．

■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図 1．電極界面における主な研究課題●年報2012・研究室編

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に，活性の低いAu電極表面での反応機構も合わせて検討した．

図3．Au電極表面でのギ酸酸化反応機構

2. 吸着分子が触媒する水素発生反応
溶液中にある種の有機化合物を添加すると，水の電気分解による水素発生反応が促進されることが古くから知られている．しかしながら，その促進機構は全く解明されることなく現在にいたっている．Ag電極表面に吸着した
4,4’-ビピリジン（BiPy）の酸化還元サイクルが水素発生を促進することを初めて明らかにした．水の電気分解で最も活性なPtに代わる触媒開発の鍵となることが期待されるので，分子動力学計算を加え，さらに詳細な検討を行っている．

図4．電極表面に吸着したBiPyのレドックスが触媒する水素発生機構

29

3. 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．そこで界面選択性の高いSEIRASを用いて種々の検討を行っている．溶液中の化学反応は，反応分子の水和殻の崩壊によって開始される．そのモデル系として，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ることにより，水和殻の崩壊ダイナミクスを検討した．

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．

①

図5．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

Band intensity / arb. unit④②②

図6. 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．

30

Ibutyl (x 5)Iring (x 10)④①

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．図６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．

③

①

③

③

1.0

④

ISO
② ICF

-2.0

-1.0

0

E vs Fc/Fc+ / V
図 7. 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，高電位ではアニオンが界面第 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．

■学内外の研究者との共同研究（2012年度）
東北大学未来科学技術共同研究センター・教授 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「エレクトロスプレー法による金ナノ粒子と有機薄膜の物理
吸着型ハイブリッド材料」/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」/京都大学大学院工学研究科・教授 今堀博「光機能性錯体の評価」/（独）物質・材料研究機構・主席研究員 葉金花「光触媒表面における分子構造の研究」/University ofCambridge（イギリス/ケンブリッジ）・教授 P. Davies「和周波発生に関する研究」/東京大学大学院工学系研究科・准教授 久保田純「固液界面反応ダイナミクスの超高速赤外分光測定」/中国科学院化学研究所（中国/北京）・教授 万
立駿「固液界面構造と分子吸着」/九州大学大学院工学研

年報2012・研究室編●

究院・准教授 阿部正明「機能表面の創成」/東京大学化学
システム工学科・教授 堂免一成「時間分解赤外分光法を用いた光触媒反応解析」/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」/広島大学大学院理学研究科・准教授 石橋孝
章「金属微粒子界面の非線形分解」/（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」■2012年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Darwish, N.; Eggers, P. K.; Da Silva, P.; Zhang, Y. ; Tong,
Y.-J.; Ye, S.; Gooding, J. J. ; Paddon-Row, M. N.,“Electroactive Self-Assembled Monolayers of Unique
Geometric Structures by Using Rigid Norbornylogous
Bridges”, Chem. Eur. J., 2012, 18, 283 – 292 (2012)*(2) Jinnouchi, R.; Hatanaka, T.; Morimoto, Y.; Osawa, M*,“First principles study of sulfuric acid anion adsorption on aPt(111) electrode”, Phys. Chem. Chem. Phys., 14,3208-3218 (2012)*(3) Cuesta, A.; Cabello, G.; Osawa, M.; Gutierrez, C.,“Mechanism of the Electrocatalytic Oxidation of Formic
Acid on Metals”, ACS Catal., 2, 728-738 (2012)*(4)Darwish, T. A.; Tong, Y.-J. ; James, M. ; Hanley, T. L. ;Peng, Q.-L. ; Ye, S., “Characterizing the Photoinduced
Switching Process of a Nitrospiropyran Self-Assembled
Monolayer Using In Situ Sum Frequency Generation
Spectroscopy”, Langmuir, 28, 13852-13860 (2012)*(5) Darwish, N.; Eggers, P. K. ; Ciampi, S. ; Tong, Y.-J. ; Ye,
S. ; Paddon-Row, M. N.; Gooding, J. J., “Probing the Effectof the Solution Environment around Redox-Active Moieties
Using Rigid Anthraquinone Terminated Molecular Rulers”,
J. Am. Chem. Soc., 134, 18401-18409 (2012)*(6) Zhang, Y.; Noguchi, N.; Ye, S.; Uosaki, K., “Structure of
Adsorbed Molecular Layer on Fused Quartz Surface
Determined Sequentially in Sodium Stearate Solution, Dry
Ar, Pure Water, and Dry Ar by Sum Frequency Generation
Spectroscopy”. Surf. Sci., 602, 92-96 (2012)*(7) Ye, S.; Kathiravan, A.; Hayashi, H.; Tong, Y.; Infahsaeng,
Y.; Chabera, P.; Pascher, T.; Yartsev, A.; Isoda, S.; Imahori,
H.; Sundström, V. “Role of Adsorption Structures of
Zn-Porphyrin on TiO2 in Dye-Sensitized Solar Cells Studied
by Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy andUltrafast Spectroscopy”. J. Phys. Chem. C, 117, 6066–6080(2013)*(8) Wu, H.; Yu, L.; Tong, Y.; Ge, A.; Yau, Y.; Osawa, M.; Ye,
S., “Enzyme-Catalyzed Hydrolysis of the Phospholipid
Bilayers Studied by Atomic Force Microscopy”. Biochimica
et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes, 1828, 642–651(2013)*(9) Liao, L.; Li, M.; Kang, J.; Chen, D.; Chen, Y.X.; Ye, S.
“Electrode Reaction Induced pH change at the Pt
Electrode/Electrolyte Interface and its Impact on Electrode
Processes”. J. Electroanal. Chem., 688, 207-215 (2013)*(10) Cuesta, A.; Cabello, G.; Hartl, F. W.; Escudero-Escribano,
M.; Vaz-Dominguez, C.; Kibler, L. A.; Osawa, M.;
Gutierrez, C., “Electrooxidation of formic acid on gold: An
ATR-SEIRAS study of the role of adsorbed formate”, Catal.
Today, 202, 79-86 (2013)*(11) 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).*
総説/解説/報告●年報2012・研究室編(1) 大澤雅俊：「In-situ振動分光法による電極界面の観察」, Electrochemistry, 80, 654-659 (2012)
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Osawa, M.; Tsushima, M.; Uchida, T., "Water at Electrified
Metal-Water Interface Probed by Surface-Enhanced Infrared
Absorption Spectroscopy (SEIRAS)", Eurasia 2012, Corfu,
Greece (2012/4/20)(2) Osawa, M., “Probing electrocatalytic reactions withsurface-enhanced
infraredabsorption
spectroscopy(SEIRAS)”, RISE III Symposium, Kwangju, Korea(2012/5/8)(3) Joo, J.; Uchida, T.; Cuesta, A.; Koper, M. T. M.; Osawa,
M., “Electroctalytic oxidation of formate on Pt in neutral
and alkaline media studied by surface-enhanced infraredabsorption spectroscopy (SEIRAS)”, 2nd Ertl Symposium on
Surface and Interface Chemistry, Stuttgart, Germany(2012/7/27)(4) Joo, J.; Uchida, T.; Cuesta, A.; Koper, M. T. M.; Osawa,
M., “Electrocatalytic Oxidation of Formate Ion on Pt: A
Combined Electrochemical and SEIRAS Study”, 63rd,
Annual Meeting of ISE, Prague, Czech (2012/8/23)(5) Uchida, T.; Hasegawa, T.; Osawa, M., “Probing theElectrochemical Interface by ATR-SEIRAS Using Polarized
Radiation”, 63rd, Annual Meeting of ISE, Prague, Czech(2012/8/20)(6) Yamakata, A.; Yoshida, M.; Kubota, J.; Osawa, M.;
Domen, K., “Potential-dependent Recombination Kinetics of
Photogenerated Electrons in N- and P-type GaN
Photoelectrodes”, 63rd, Annual Meeting of ISE, Prague,
Czech (2012/8/20)(7) Motobayashi, K.; Nishi, N.; Kakiuchi, T.; Osawa, M.,“Structures and Dynamics of Ionic Liquid/Metal Electrode
Interface Probed by SEIRAS”, 63rd, Annual Meeting of ISE,
Prague, Czech (2012/8/24)(8) Ye, S. in situ AFM and SFG Studies on the Hydrolysis
Reaction of
Supported Lipid Bilayer Catalyzed by
Phospholipase A2, 244th ACS, Structure, Dynamics, andReactivity at Charged Interfaces Symposium, , Philadelphia,
USA (2012/8/22)(9) Osawa, M., “Innovation in Spectroelectrochemistry madeby Surface-Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy(SEIRAS)”, Spectroelectrochemistry 2012, Dresden,
Germany (2012/8/27)(10) Ye, S. Solvent Adsorption on the LiCoO2 ElectrodeSurface Probed by Nonlinear Vibrational Spectroscopy,
Spectroelectrochemistry2012,
Dresden,Germany(2012/8/27)(11) Ye, S., “Structural Study on the Biomembrane Interfaces
Probed by Sum Frequency Generation (SFG)”, 14th
International Conference on Vibrations at Surfaces, Kobe
(2012/9/24)(12) Osawa, M., “Surface-enhanced infrared absorption
spectroscopy (SEIRAS) for in situ, real-time monitoring ofelectrocatalytic reactions”, 14th International Conference on
Vibrations at Surfaces, Kobe (2012/9/25)(13) Qiao, L.; Osawa, M.; Ye, S., “Sum Frequency Generation(SFG) Study on Mixed Monolayers of Saturated andUnsaturated Phospholipids”, 14th International Conference
on Vibrations at Surfaces, Kobe (2012/9/26)(14) Motobayashi, K.; Nishi, N.; Kakiuchi, T.; Osawa, M.,“Slow Relaxation of Ionic Liquids at Metal Electrode
Interfaces Studied by SEIRAS”, 14th International
Conference on Vibrations at Surfaces, Kobe (2012/9/25)(15) Ge, A.; Kadowaki, K.; Matsusaki, M.; Osawa, M.;
Akashi, M.; Ye, S., “Interfacial Structures of Polyelectrolyte

31

Multilayers–A Sum Frequency Generation (SFG)
Vibrational Spectroscopy Study–”, 14th International
Conference on Vibrations at Surfaces, Kobe (2012/9/26)(16) Ge, A.; Peng, Q.; Suzuki, K.; Sakai, T.; Osawa, M.; Ye,
S., “Structures of Quaternary Ammonium Surfactant
Monolayers Evaluated by SFG Spectroscopy”, 14th
International Conference on Vibrations at Surfaces, Kobe
(2012/9/25)(17) Joo, J.; Uchida, T.; Cuesta, A.; Koper, M. T. M.; Osawa,
M., “Effect of pH on Electrooxidation of Formic
Acid/Formate on Platinum”, PRiME 2012, Honolulu, USA(2012/10/10)(18) Yamaki, K.; Okubo, A.; Notani S.; Nakata, K.; Osawa,
M.; Shimazu, K., “Adsorption States and Reactivity of Nitric
Oxide on Pd and Pd-based Binary Electrodes as Studied byInfrared Absorption Spectroscopy”,
PRiME 2012,
Honolulu, USA (2012/10/8)(19) Joo, J.; Koper, M. T. M.; Osawa, M., “Electro-oxidationof CO on Pt in Alkaline Media Studied by In Situ
Surface-Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy”,
PRiME 2012, Honolulu, USA (2012/10/8)32(20) Osawa, M., “Electrocatalytic Reactions Studied by
Surface-Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy(SEIRAS)”, International Symposium of SpectroscopicalSociety of Japan, Tokyo (2012, 11, 27)(21) Ye, S. Enzyme Catalyzed Hydrolysis of the Supported
Lipid Bilayers Probed by Sum Frequency Generation (SFG)
and Atomic Force Microscopy (AFM), CRC International
Symposium: New Challenges on the Bio-interfaces,
Sapporo, Japan (2013/2/5)(22) 叶深：「非線形振動分光法によるリチウムイオン電池の電極溶液界面の構造追跡」，新日鐵住金－北海道大学
交流講演会，札幌（2013/3/22）
受賞(1) 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）

年報2012・研究室編●

触媒反応化学研究部門/Section of Catalytic
Reaction Chemistry■2012年度の構成員〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa Kowalska［2012/11/01～］
・〈助教〉高瀬舞・〈秘書（技術補助員）〉下田陽子・〈技
術補佐員〉奈良正伸［2012/10/01～］
・〈博士研究員〉Joanna
Kuncewicz［2012/10/16～］/Marcin Janczarek・〈研究員〉
池浦健太郎［2012/10/01～］
・〈訪問大学院生〉Diana Daria
Dolat ［ ～ 2013/02/15 ］ /Beomguk Park ［ 2012/10/16 ～2012/12/15 ］ /Joanna Reszczynska ［ 2012/06/29 ～2013/03/13］
・〈アジア連携大学院/大学院博士課程〉Sheela
Chandren［～2012/10/30］
・〈環境科学院/大学院博士課程〉
魏志順/法邑宏八/王嘉辰/〈大学院修士課程〉佐野美香子/
稗貫右京/堀晴菜/松永智恵/八木祐太/楊ジョウ/藤田千春/
溝渕皓大/Kunlei Wang［2012/10/01～］・〈研究生〉Kunlei
Wang［2012/04/01～2012/09/30］・〈特別研究学生〉張儒雅［～2012/09/04］

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．
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．
2012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）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．
（2）十面体形状酸化チタンについて民間企業との共同研究によりパイロットプラントにおける試作を行うとともに，実験室におけるベンチスケールの実験を行ってその成果について学会発表を行った．また，本調製法に関する解説を分担執筆した．
（3）粉末X線回折法による結晶および非結晶相の定量評価法の確立をめざして検討を重ね，合理的かつ高い再現性の評価法をみいだし，学会発表を行った《講演9,24》．（4）新規遷移金属イオン担持型酸化チ■2012年度のうごき
2012年4月高瀬舞助教（北海道大学大学院理学研究院博
士課程修了）が，北九州市立大学講師として転出した（2011年 10 月 1 日 ） 天 野 史 章 助 教の 後 任 と し て， 10 月 に Ewa
Kowalska（エバ＝コワルスカ）准教授が，京都大学教授として転出した（2012年4月1日）阿部竜准教授の後任として着任した．2011年度末に加入した下田陽子が引き続き秘書業務を担当した．4月にあらたに修士課程大学院生（環境科学院環境物質科学専攻）2名と研究生1名が加入し，後者のKunlei Wang（中国青島農業大学）は10月から修士課程に入学した．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）
が引き続き博士研究員として勤務した．アジア連携大学院（工学院所属）博士課程のSheela Chandren（マレーシア工科大学）が9月に学位を取得し，博士研究員として勤務したのち10月に帰国した．交換留学生として2011年10月から滞在中であった張儒雅（中国北京科学技術大学修士課程大学院生）が9月に帰国した．この他3名の外国人大学院生が短期滞在した．2013年3月に6名が修士課程を修了し，うち1名が博士課程に進学した．

■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●年報2012・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 andoxygen (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.

33

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
および自己修復機構について検討した．金属イオン―酸化チタンの伝導帯間の500 nm付近の波長の光励起により反応が進行し，正孔の一部は金属イオンを酸化して活性を低下させるが，還元剤としての有機化合物が存在すると酸化チタンの価電子帯―酸化金属イオン種間の700 nm程度の長波長可視光による励起によって，金属イオンがもとの原子価状態に回復する「自己修復機能」を含む反応機構が示唆された《講演26》．（4）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アナタース，ルチルおよびアモルファスの組成比を決定することを試み，一部を学会発表した《講演4,18》．
（5）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3》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1～3,5～8,10～14》．
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）ものであり，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．
2012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，その構造が光触媒活性におよぼす影響を検討し，論文発表と学会発表を行った《論文2/講演23》．（2）タングステン
酸結晶がタングステン酸ビスマスと同様の層状構造であることを利用して，電極上に垂直方向に立ったプレート構造をもつ酸化タングステン電極を調製することに成功し，論文発表を行った《論文10》．また関連する 硫化銅インジ
ウム膜による水素発生についての解説を出版した《総説・解説4》．
（3）ポリスチレンビーズ中に金ナノ粒子が埋め込まれた偏心構造コア－シェル粒子の調製に成功し，これをつかって，空間内の金ナノ粒子の配列がアモルファス（ランダムではない）構造である集合体の調製に成功した《論文1/講演16》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5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．
2012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18》．（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，解説論文や依頼講演などを通じて主張した《著書1》．また，共同研究を通じてそのことを実践した《論文3,5,8》．
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

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

34

Fig. 5 An action spectrum (red 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.

年報2012・研究室編●

る二重励起光音響分光法（図3）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．
2012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，測定した欠陥密度を酸化チタンの構造特性─光触媒
活性の相関解析に利用した．測定法についての解説を出版
した《著書1》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，いわゆる無機化あるいは完全酸化が起こる．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．
2012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4）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 《 論 文 2,6/ 講 演
22,25,27》．（2）光触媒反応を利用する有機合成反応として，正孔捕捉剤存在下における酸化チタンによるニトロベ
ンゼン類からアミノベンゼン類の合成反応を検討し，論文発表を行った《論文6》．
（3）酸化チタンより伝導帯位置が低いために酸素の一電子還元を起こさない酸化タングス
テンに微量の白金を担持させた光触媒をもちいるベンゼFig.
3
Double-beamphotoacoustic
spectroscopic
measurement for particulate titania photocatalysts driving
photocatalytic reaction on their surface.

●年報2012・研究室編

Fig. 4 Platinum-loaded titania particle covered by porous
silica shell with space between titania core and silica shell for
selective photocatalytic synthesis of amino acids.

ンの水酸化反応によるフェノール合成について検討した．
高い選択性でフェノールが得られる条件を確立するとともにその反応機構を解明した結果について解説を出版した《総説・解説2》．
6. 金ナノ粒子の表面プラズモン共鳴吸収を利用する可視光誘起光触媒反応系の開発
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5）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．
2012年度のトピック： ポーランドグダニスク工科大学，
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
微粒子担持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するとともに，殺菌効果を検
討 し ， 論 文 発 表 と 学 会 発 表 を 行 っ た 《 論 文 6/ 講 演
15,17,21》．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4/講演20》

Fig. 5 An SEM picture of visible light-active photocatalyst
particles of titania-gold-titania structure.

35

■学内外の研究者との共同研究（2012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」/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金属ナノ粒子の表面・反応に関する研究」/宇都宮大学地域共生研究開発センター・准教授 松本太輝「異種半導体粒子を接合した可視光応答型光触媒の開発」/山梨大学クリーンエネルギー
研究センター・教授 入江寛「二光子励起型水分解活性の作用スペクトル解析」/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」/大学院理学研究院・教授 魚崎浩平
「半導体光触媒の電子移動ダイナミクス」/電子科学研究所・教授 太田信廣「金属硫化物半導体超微粒子の電場応答」/エネルギー変換マテリアル研究センター・准教授 柴山環樹「複合構造をもつナノ粒子の構造解析」/エネルギー変換マテリアル研究センター・教授 秋山友宏「新規光触媒材料の合成法の開発」/近畿大学理工学部・准教授 古南博「超高活性半導体光触媒の設計と開発」/近畿大学工学部・教授 井原辰彦「酸化チタン光触媒の構造制御と高活性化」/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」/東京大学化学シス
テム工学科・教授 堂免一成「非酸化物系光触媒の開発と応用」/青山学院大学理工学部・教授 重里有三「薄膜系光触媒の活性評価」/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」/産業技術総合研究所・グループリーダー 杉原秀樹「2段階光励起光触媒系の開発」/早稲田大学理工学部・教授/客員助教授 逢坂哲彌/中西卓也「二次元不斉表面の構築とセンサーへの応用に関する研究」/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」■2012年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Ohnuma, A.; Cho, E. C.; Ohtani, B., A Strategy to Form an
Amorphous Arrangement of Gold Nanoparticles using
Eccentric Hybrid Particles, Chem. Lett., 41, 1319-1321(2012).*(2) Chandren, S.; Ohtani, B., Preparation, characterization andphotocatalytic performance of titania particles encapsulated
in hollow silica shells as an efficient photocatalyst for
redox-combined stereoselective synthesis of L-pipecolinicacid from L-lysine, J. Photochem. Photobiol. A: Chem., 246,
50-59 (2012).*(3) Guskos, N.; Guskos, A.; Zolnierkiwicz, G.; Typek, J.;
Berczynski, P.; Dolat, D. D.; Grzmil, B.; Ohtani, B.;
Morawski, A. W., EPR, spectroscopic and photocatalytic
properties of N-modified TiO2 prepared by different
annealing and water-rinsing processes, Mater. Chem.
Phys., 136, 889-896 (2012).*(4) Tanaka, A.; Ogino, A.; Iwaki, M.; Hashimoto, K.; Ohnuma,
A.;
Amano,
F.;
Ohtani,B.;
Kominami,
H.,Gold-Titanium(IV) Oxide Plasmonic Photocatalysts
Prepared by a Colloid-Photodeposition Method: Correlation
BetweenPhysical
Properties
andPhotocatalytic
Activities, Langmuir, 28, 13105-13111 (2012).*(5) Hara, S.; Yoshimizu, M.; Tanigawa, S.; Ni, L.; Ohtani, B.;
Irie, H., Hydrogen and Oxygen Evolution Photocatalysts
Prepared from Strontium Titanate by Controlled Doping and
Their Performance in Visible Light-Driven Two-Step

36

Overall Water Splitting, J. Phys. Chem. C, 116,
174588-17463 (2012).*(6) Chandren, S.; Ohtani, B., Preparation and Reaction of
Titania Particles Encapsulated in Hollow Silica Shells as an
Efficient Photocatalyst for Stereoselective Synthesis of
Pipecolinic Acid, Chem. Lett., 41, 677-679 (2012).*(7) Yamamoto, H.; Ohnuma, A.; Kozawa, T.; Ohtani, B.,
Location Control of Nanoparticles Using Combination ofTop-down and Bottom-up Nano-fabrication, J. Photopolym.
Sci. Tech., 25, 449-453 (2012).*(8) Nishina, Y.; Hachimoto, H.; Kimura, N.; Miyata, N.; Fujii,T.; Ohtani, B.; Takada, J., Biogenic manganese oxide:
effective new catalyst for direct bromination ofhydrocarbons, RSC Advances, 2, 6420-6423 (2012).*(9) Amano, F.; Tian, M.; Ohtani, B.; Chen, A.,
Photoelectrochemical properties of tungsten trioxide thinfilm electrodes prepared from facet-controlled rectangularplatelets, J. Solid State Electrochem., 16, 1965-1973(2012).*(10) Amano, F.; Nogami, K.; Ohtani, B., Enhanced
photocatalytic activity of bismuth- tungsten mixed oxides
for oxidative decomposition of acetaldehyde under visible
light irradiation,Catal. Commun., 20, 12-16 (2012).*(11) Kowalska, E.; Rau, S.; Ohtani, B., Plasmonic Titania
Photocatalysts Active under UV and Visible-Light
Irradiation: Influence of Gold Amount, Size, and Shape, J.
Nanotech., 2012, 1-11 (2012).*(12) Shoji, T.; Mizumoto, Y.; Ishihara, H.; Kitamura, N.;
Takase, M.; Murakoshi, K.; Tsuboi, Y., Plasmon-Based
Optical Trapping of Polymer Nano-Spheres as Explored by
Confocal Fluorescence Microspectroscopy: A Possible
Mechanism of a Resonant Excitation Effect, Jpn. J. Appl.
Phys., 51, 092001 (2012).
総説・解説(1) 大沼明，大谷文章，化学的アプローチによる異方性粒子の調製とその応用，表面，50，398-408（2012）(2) 阿部竜，冨田修，大谷文章，酸化タングステン系光触媒を用いたベンゼン環の水酸化反応，触媒，54，314-320（2012）(3) 大谷文章，不均一系光触媒反応の新展開―光－化学エ
ネルギー変換と環境浄化，化学と工業，65，616-618（2012）(4) 天野史章，大谷文章，硫化銅インジウム膜を用いた間接的光水素生成システム，硫酸と工業，65，39-44（2012）
著書(1) 大谷文章，『作用および光音響スペクトル解析による
光触媒評価』，橋本和仁編「感染症・シックハウス対策と太陽光水素生成のための可視光応答型半導体光触媒」（分担執筆）技術教育出版社，東京，229-306（2012）
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Ohtani, B.: "Revisiting Principle of Photocatalytic
Reactions and Design of Highly Active Photocatalyst
Materials" First International Conference on Photocatyalysis
and Solar Energy Conversion: Development of Materials
andNanomaterials,
DaejeonConvention
Center(2012/05/30) [Invited Lecture](2) Ohtani, B.: "Revisiting Photocatalysis Studies in Their
Thermodynamics and Kinetics for the Design of Highly
Efficient Systems" The 7th European Meeting on Solar
Chemistry and Photocatalysis: Environmental Applications(SPEA7), HF Ipanama Park (2012/06 19) [Plenary Lecture](3) Ohtani, B.: "What we know and we dont know inphotocatalysis:
fromconventional
toplasmonic
photocatalysis" The 3rd International Symposium Molecular

年報2012・研究室編●

Photonics Dedicated to Academician A.N. Terenin, Baltiets
Hotel (2012/06/26) [Plenary lecture](4) Ohtani, B.: "X-ray Diffraction Analyses and Effect on the
Photocatalytic Activities of Crystalline Composition ofParticulate Titania Photocatalysts" The International
Symposium on Photocatalysis（第31回光がかかわる触媒化 学 シ ン ポ ジ ウ ム ） , Kyoto University(2012/07/20)[Invited Lecture](5) Ohtani, B.: "Some Fundamental Aspects of Heterogeneous
Photocatalysis" The 19th International Conference on
Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy,
California Institute of Technology (2012/08/01)[Plenary
Lecture](6) 大谷文章：「光触媒反応による環境浄化とエネルギー
変換」，北海道大学大学院地球環境科学研究院公開講座《環境を支える化学》，北海道大学大学院地球環境科学研究院（2012/08/22）[依頼講演](7) 大谷文章：「金属酸化物光触媒の高活性化のための格子欠陥の評価と制御―ミュオン利用の期待」，新学術領域研究「超低速ミュオン顕微鏡が拓く物質・生命・素粒子科学のフロンティア」第2回領域会議，北海道大学
理学部5号館（2012/08/30）[基調講演](8) Ohtani, B.: "What we Know and we Dont Know About
Photocatalysis: From Conventional to Plasmonic
Photocatalyses" CRC-FHI Joint Meeting Complex Surfacesin Material Science, Fritz Haber Institute (2012/09/20)[Invited Lecture](9) Ohtani, B.; Sano, M.; Takase, M.: "Crystalline
Composition Analyses and Its Effect on the Photocatalytic
Activities of Particulate Titania Photocatalysts" 17th
International Conference on Semiconductor Photocatalysis
and Solar Energy Conversion (SPASEC-17), Crowne Plaza
Jacksonville Riverfront (2012/11/14) [Invited Lecture](10) Ohtani, B.: "Photocatalysis A-Z Part 1/Part2"
Pre-Conference Workshop: Photocatalysis and Advanced
Oxidation Technologies, Crowne Plaza JacksonvilleRiverfront (2012/11/11) [Invited Lecture](11) 大谷文章：「光触媒反応再考─なにを知り，なにを学ん だ か 」， 第 31 回 固 体 ・ 表 面 光 化 学 討 論 会 ， 吹 田（2012/11/22）[特別講演](12) 大谷文章：「酸化チタンの基礎物性と機能性」，有機系太陽電池技術研究組合ワークショップ，東京大学先端科学研究センター（2012/12/12）[依頼講演](13) 大谷文章：「高性能光触媒材料の開発―原理と基礎化
学からの再考」，とちぎ未来ネットワーク光機能材料研究会講演会，宇都宮大学陽東キャンパス10号館1Fアカデミアホール（2013/02/26）[招待講演](14) 大谷文章：「高活性光触媒開発―基礎研究からの再考」，近畿大学理工学部応用化学科講演会，近畿大学（2013/03/14）[依頼講演](15) Kowalska, E.; Rosa, L.; Rau, S.; Juodkazis, S.; Ohtani,
B.: "Mono- and bi-metallic plasmonic photocatalysts for
degradation of organic compounds under UV and visible
light irradiation" AOP6-Advanced Oxidation Processes:
Conference Series on Oxidation Technologies for Water andWastewater Treatment, Goslar, Germany (2012/05/07)[oral](16) Ohnuma, A.; Ohtani B.: "A strategy to form an
amorphous arrangement of metal nanoparticles using
eccentric hybrid particles" IACIS (International Associationof Colloid and Interface Scientists) 2012, Sendai(2012/05/16)[poster](17) Ohtani, B.; Kowalska E.: "Photocatalysis by Gold-loaded
Titania Particles Under Visible-light Irradiation" The●年報2012・研究室編

Nanostructure-Enhanced Photo-Energy Conversion (Yamada
Conference LXVI) , (2012/06/04)[poster](18) Dozzi M.-V.; Ohtani, B.; Selli, E.: "Action Spectra
Analysis of TiO2 Singly Doped or Co-Doped with Fluorine
and Boron" The 7th European Meeting on Solar Chemistry
and Photocatalysis: Environmental Applications (SPEA7),
Oporto, Portugul (2012/06/20)[poster communication](19) Hienuki, U.; Ohtani, B.: "Measurements of amorphouscontents in titania photocatalysts by powder X-ray
diffraction analysis" Interfacial Phenomena in Theory andPractice VII Scientific Workshop for Postgraduate Students,
Sudomie, Poland (2012/06/24)[oral](20) Kominami, H.; Tanaka, A.; Ogino, A.; Iwaki, M.;
Hashimoto, K.; Ohnuma, A.; Amano F.; Ohtani, B.:"Gold-Titanium(IV) Oxide Plasmonic Photocatalysts
Prepared by Newly Developed Colloid-Photodeposition
Method: Correlation Between Physical Properties andPhotocatalytic Activities" The 6th International Conference
on Gold Science Technology and Its Applications(GOLD2012), Tokyo (2012/09/05)[](21) Kowalska, E.; Rau, S.; Rosa, L.; Juodkazis, S.; Ohtani,
B.: "Photocatalytic application of gold modified titania" The
6th International Conference on Gold Science Technology
andIts
Applications(GOLD2012),
Tokyo(2012/09/05)[poster presentation](22) Chandren, S.; Ohtani, B.: "Preparation and Reaction of
Titania Particles Encapsulated in Hollow Silica Shells as an
Efficient Photocatalyst for Stereoselective Synthesis of
Pipecolinic Acid" Pacific Rim Meeting on Electrochemical
and Solid State Science (PRiME2012), Honolulu(2012/10/09)[oral](23) Hori, H.; Ohtani, B.: "Preparation of Bismuth Tungstate
Nanocrystallites by Ball Milling of Flake-ball Particles andTheir Photocatalytic Activity" Pacific Rim Meeting on
Electrochemical and Solid State Science (PRiME2012),
Honolulu (2012/10/09)[poster](24) Sano, M.; Ohtani, B.: "Crystalline Composition Analysis
of Titanium(IV) Oxide Photocatalyst Particles by X-ray
Diffraction Analysis" Pacific Rim Meeting on
Electrochemical and Solid State Science (PRiME2012),
Honolulu (2012/10/09)[poster](25) Chandren, S.; Ohtani, B.: "Preparation, Characterization
and Photocatalytic Performance of Titania Particles
Encapsulated in Hollow Silica Shells for Stereoselective
Photocatalytic Synthesis of L-Pipecolinic Acid" The 2nd
International Conference on MEXT Project of Integrated
Research on Chemical Synthesis “Molecular Functions inComplex
Systems”,
Nagoya(2012/12/10)[poster
presentation](26) Kuncewicz, J.; Ohtani, B.: "Visible light induced
absorption changes in rhodium modified titania: Newconcept in development of self-photoregenerating
photocatalytic system" The 2nd International Conference on
MEXT Project of Integrated Research on Chemical
Synthesis “Molecular Functions in Complex Systems”,
Nagoya (2012/12/10)[poster presentation](27) Chandren, S.; Ohtani, B.: "Stereoselective Synthesis of
Pipecolinic Acid Using A Hollow Core-Shell Silica-Titania
Photocatalyst" CRC International Symposium: New
Challenges on the Bio-interfaces: Structures and Dynamics,
Sapporo (2013/02/05)[poster presentation]37

触媒物質化学研究部門/Section of Catalytic
Materials Chemistry■2012年度の構成員〈教授〉上田渉・〈准教授〉竹口竜弥・〈助教〉村山徹・〈センター特任助教〉Dummer Nicholas F.［2012/01/10～
2013/02/26］
・〈博士研究員〉Dummer Nicholas F.・〈学術研究員〉有川英一/浮田桂子・〈非常勤研究員〉Chen Chen
［2012/07/09～2013/08/27］・〈総合化学院/大学院博士課
程〉中村陽一/Zhang Zhenxin/小俣香織/Napan Narischat/邱春
天/〈大学院修士課程〉石川理史/後藤文倫/ /倉又望/孫頴/
小林大地/平田純・〈工学部/学部学生〉田代雅也/渡邊純平・〈研究推進支援教授〉服部英・〈外国人研究員〉Wong Sam
Mei［2012/07/01～2012/10/31］
・〈事務補助員〉阿久津和代・〈技術補助員〉松本慶江子/野地杏奈［2012/06/01～］
・〈派
遣職員〉国藤茜■2012年度のうごき
2012年1月に博士研究員としてDummer Nicholas F.さん
(イギリスカーディフ大学)が加入した．7月からマレーシ
ア プトラ大学からWong Sam Meiさんが外国人研究員として4ヶ月間滞在．同じく7月から中国科学院大連化学物理研究所からChen Chenさんが非常勤研究員として加入し
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

38

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
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

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)

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．
触媒の結晶構造とアルカン酸化活性の相関を検討した
ところ，正方晶Mo3VOx触媒は活性を示さず，斜方晶及び三方晶Mo3VOx触媒が高い活性を示した．これら触媒の構造上の相違点は，結晶構造に7員環を有しているか否かである．斜方晶および三方晶Mo3VOx触媒のa-b面に現れる7員環は開口径4～3.3Åを有し，内口径が約5Åである空孔構造となっていて構造的にゼオライトのような物性が期待でき，窒素の吸着等温線より典型的なミクロ細孔に基づ

年報2012・研究室編●

く特異的な吸着物性が見られ，またCO2，メタン，エタンなどの小分子の吸着が起こった（図2）．また，構成元素の酸化還元状態の変化によって細孔径が変化することも分かった．このような金属酸素八面体モレキュラーシーブ（OMS）触媒の格子酸素が酸化剤として反応するナノ反応場を『redoxする細孔』と位置付けることができる．この考えのもと，触媒の酸化還元状態を制御することにより，細孔径を変化させエタンの酸化的脱水素反応を用いて触媒活性を評価したところ，エタンの転化には適切な酸化還元度が存在することが分かった．これは，触媒自体の細孔制御により，エタンと特異的に相互作用するシリンダー状細孔場において反応が進行することを示しており,非常に興味深い．このように，細孔ポテンシャル場と細孔壁格
子酸素による小分子活性化の化学を明確化することにより，酵素類似の固体反応場構築へとつながることが予想される．

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3)．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．

図3. グリセロール転換反応

図2. 斜方晶Mo3VOx触媒のRedox細孔性2012年度のトピック： 三方晶Mo3VOx と斜方晶Mo3VOxは同じ構造形成ユニットを持ち，アルカン酸化活性を示す
が，第三番目の元素導入は三方晶Mo3VOx ではTe，Al，
Fe，Crなどの元素に限られ，斜方晶Mo3VOxではTe, Sbの元素に現在のところ限られる．より熱的に安定で，プロパン酸化の中間生成物であるプロピレンのアリル酸化を効
果的に促進する上でBi元素に優るものはないが，明確な形
でBiがTeやSbの様に結晶構造の取り込まれたとする報告は無い．本年度の研究では，ポスト合成法を応用し，Biの導入に成功した．
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．

●年報2012・研究室編

2012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．この触媒にVを添加して酸化触媒能を付与したところ，グリセ
ロールから一段でアクリル酸を合成することに成功した．
酸触媒性能に影響なく酸化触媒能を付与できたのは，この物質の構造に基づく多様性が作用していると判断され，更なる触媒チューニングが可能となる．
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．

39

2012年度のトピック： Na-Co-Oに代わり，RuddlesdenPopper 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．

■学内外の研究者との共同研究（2012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「へてロポリ酸を基剤とした新規結晶性物質の合成」/大学院歯学研究科・助教 野田坂佳伸「複合金属酸化物ナノ構造体の電子顕微鏡観察」/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」/東京工業大学大学院理工学研究科・准教授 尾関智二「複合金属酸化物の単結晶構造解析」/University of
Delaware（アメリカ/デラウェア）・教授 Douglas J. Buttrey「複合金属酸化物の単結晶構造解析」/Ecole de Lille（フランス/リル）・教授 Sebastien Paul 「バイオマス転換反応
用触媒の開発」/State Key Laboratory of Catalysis, Dalian
National Laboratory for Clean Energy, Daloan Institute ofChemical Physics（中国/大連）・教授 Feng Wang, Jie Xu■2012年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Sadakane, M.; Muroji, S.; Iimuro, Y.; Izarova, N.; Korzt,
U.; Hayalawa, S.; Kato, K.; Ogo, S.; Ide, Y.; Ueda, W.; *Sano,
T. “Stabilization of high valence ruthenium in silicotungstate
ligand. Preparation, structural characterization, and redox
studies of ruthenium(III) substituted α-Keggin-typesilicotungstates with pyridine ligands, [SiW11O39RuIII(Py)]5-“.
Chem. Asian J. 7, 1331-1339 (2012)*(2) Wang, F.; Ueda, W.; Xu, J. “Detection and Measurement ofSurface Electron Transfer on Reduced Molybdenum Oxides(MoOx) and Catalytic Activities of Au/MoOx”. Angew.
Chem. Int. Ed. 48, 3782-378 (2012)*(3) Murayama, T.; Kuramata, N.; Takatama, S.; Nakatani, K.;
Izumi, S.; Yi, X.; Ueda, W. “Synthesis of porous and acidic
complex metal oxide catalyst based on group 5 and 6
elements”. Catal. Today 185, 224-229 (2012)*(4) Sadakane, M.; Kato, R.; Kodato, Murayama, T.; Ueda, W.,"Morphology-controlled preparation of iron-based oxides
using a paper template", Materials Letters 81, 80-83 (2012)*(5) Takeguchi, T.; Yamanaka, T.; Asakura, K.; Muhamad, E.;
Uosaki, K.; Ueda, W., " Evidence of Non-electrochemical
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)*

40(6) Qiang, W.; Jiang, W.; Weifeng, Y.; Ueda, W., " Synthesis of
V2O5-K2SO4 with macroscopic shapes and its catalytic
application", Mat.Res.Bull, 47,4531-4535 (2012)*(7) Murayama, T.; Hayashi, T.; Kanega, R.; Yamanaka, I.
“Phosgene-Free Method for Diphenyl Carbonate Synthesis at
the Pd0/Ketjen black Anode”. J. Phys. Chem. C 116,
10607-10616 (2012)*
総説/解説/報告(1) 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」ペトロテック,35 548-55(2) 上田渉：「酸化触媒作用構造を与える結晶性複合酸化物－全体と部分」触媒技術の動向と展望 190-196(3) 上田渉：「酸化触媒の結晶構造制御，高活性化」触媒の設計・反応制御 事例集 192-198(4) 上田渉：「選択酸化用酸化物触媒に見る複雑化の歴史と進化」触媒年鑑創刊20周年記念特集 17-23(5) Sadakane, M.; Ueda, W.: Building Block Synthesis of
Crystalline Mo-V-based Oxides: Selective Oxidation
Catalysts. J. Japan, Petro. Inst. 55 229-235 (2012)
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Ueda, W.; " Advance in Structural Metal Oxide Catalysts ",FHI Joint Meeting Berlin, Germany . (2012/09/21)(2) Ueda, W.; Konya, T.; Kobayashi,D.; Muayama, T.; "Catalytic
Oxidation Mechanism Based on theHigh-Dimensional Structure of Mo3VOx ", MCR IX
International Conference Mechanisms of Catalytic Reactions
Russia . (2012/10/22)(3) 上田渉：「高次構造制御された複合酸化物触媒の開発」
石 油 化 学 会 第 55 回 年 会
タワーホール船堀（2012/5/24）(4) 上田渉：「複雑物質の酸化物触媒」 ソニー先端マテリアル研ソニー本社（2012/5/30）(5) 上田渉：「複合酸化物触媒の最先端について」 有機
合成薬品工業（株）常磐工業（2012/7/10）(6) 上田渉：「固体触媒構築の最前線」 触媒学会若手会
浜松 （2012/8/6）(7) 上田渉: 「複合酸化物結晶の局所構造が生む新触媒機能」 触媒学会西日本触媒技術セミナー 九州大学筑紫キャンパス（2012/11/12）(8) 上田渉: 「複合酸化物の結晶構造が生む新しい酸化触媒機能」東京工業大学資源化学研究所講演会（2012/12/20）(9) 上田渉:「金属酸化物触媒の創製およびその反応」CRC
研究討論会 東京大学伊藤国際学術研究センター(2013/1/23)

年報2012・研究室編●

分子触媒化学研究部門/Section of
Molecular Catalysis Chemistry■2012年度の構成員〈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 〉 You Shuli ［ 2012/11/02 ～2012/12/09］/Kotora Martin［2013/02/01～2013/03/05］/申宝剣［2013/02/06～2013/03/04］・〈博士研究員〉謝宣芳［2012/08/16～］・〈生命科学院/大学院博士課程〉王韻華/栗海軍・〈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〉小穴彩香/一色絵利香/小倉守彦/水上雄貴/鈴木茉由加/岡村拓也/〈学部学生〉滝澤翔太/神谷岳志/〈研究推進支援教授〉笠原二郎/〈外国人研究員〉劉暁婷［2012/01/11～
2012/04/11］・〈技術補助員〉三橋友子［～2012/09/30］/
三 橋 友 子 ［ 2012/12/17 ～ 2013/02/28 ］ / 深 澤 洋 子［2012/08/27～］・〈派遣職員〉栗原睦美

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
錯体に対し，アゾベンゼンおよび四塩化チタンを加えると，ジルコナサイクル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が高収率で生成することが分かった．
R
R

TiCl4
R
R

Cl

Ti

R

R
R

R
R
R

Azobenzene

R
R■2012年度のうごき
2012年4月に大学院生（薬学部）3名が加入した．2012
年8月に博士研究員として謝宜芳（国立清華大学）が加入した．上海有機化学研究所から訪問のYou Shuli先生が2012/11/02から2012/12/09まで滞在．チェコプラハ・カレ
ル 大 学 か ら 訪 問 の Kotora Martin 先 生 が 2013/02/01 ～2013/03/05, 中 国 石 油 大 学 か ら 訪 問 の 申 宝 剣 先 生 が
2013/02/06～2013/03/04滞在．2011年3月に，1名が博士課程を修了した，2名が修士課程を修了した．

2. ダブルホモロゲーション法による対称置換型ペンタセ
ンの合成
ペンタセンは，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から，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．
先に我々は，ジルコニウム錯体を用いたホモロゲーション法による多置換ペンタセンの合成法を報告している．
本研究では，ダブルホモロゲーションにより，置換基が対称に導入されたペンタセン誘導体の合成法に成功した．市販のテトラキスブロモメチルベンゼンの臭素をヨウ素に変換し，これに銅触媒存在下グリニヤール試薬と反応させて，テトラインを合成する．このテトラインを遷移金属で環化させるとビスメタラシクロペンタジエンが生成する．
これにDMADなどを反応させて環化させると一気に5環の置換ペンタセンが合成できる．

■研究課題
分子触媒化学研究部門では次に掲げるテーマのもとに研究を行っている．
量論反応の組み合わせによる触媒反応の開発
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
ここでは，近年の研究成果から主だったものを紹介する．
1. ジルコ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
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●年報2012・研究室編

41

ンに変換する方法である．
この2番目の方法に着目し，2番目の環に付加体を作る研究を行った．まず，ペンタセンと求ジエン体の付加体は，ペンタセン前駆体として非常に興味深い．ペンタセンは求ジエン体に対し高い反応性を示すことが知られているので，このディールス・アルダー反応が容易に進行すること

興味深いことに，ペンタセン前駆体の芳香族化を行うと，目的のペンタセン誘導体の他に，その二量体Face
dimerが併せて得られることが分かった．なお，6,13-位に置換基を有する誘導体では，二量体の生成は見られなかった．興味深いことに，ペンタセンFace dimerの生成には溶媒効果が見られ，o-ジクロロベンゼン中で加熱すると，二Homologation Method
R

R

R

R
ZrCp2
R

R

R

CO2Me

R

R

R
R

CO2Me
R

R

R' 2) DMAD, CuCl

R

CO2Me
R

(R' = TMS)

R'

R

R
R

R'

R'
CO2Me

R
CO2Me

R

R
R' 1) Cp2ZrBu2

R

R'

R

DDQ

R
CO2Me

R

R

R

R

R
R
R

R

R

R

Double Homologation Method
R

R
Br

Br

R

R

Br

Br

R

R

1) Cp2ZrBu2

Cp2Zr

ZrCp2
R

R

R
R

R

R

R

R
R

R

R

R

R

R
R

R

R

R

R

R

R

R

R
R

R

R
R

R

R

R

R
R

R

R

R

R

R

R

R

R
R

R

Side dimer

Face dimerが予想される．続いて，加熱により逆ディールス・アルダ
ー反応を起こすと分解反応が進行してペンタセンを再生成することができると考えられる．

量体は単量体に定量的に変換されたのに対し，ドデカン中での加熱では逆に単量体から二量体aへと高収率で変換された．
また，1,2,4,5,8,9,10,11-オカタプロパルギルベンゼン
誘導体を(±)-10-camphorsulfonic acid (CSA) and DDQなどを反応させ，新たな二量体Side dimerの生成は見られなかった．前ページの図にそのX線結晶構造解析の結果を示した．

ペンタセンとジエンノフェルとの付加反応では，すべてにおいてペンタセン骨格の中央の環で付加反応が進行する．2番目の環で反応する付加反応はこれまで全く報告がなくまた2番目に付加した生成物自体も合成されたことがなかった．その原因は，中央の環がもっとも反応性が高く，したがって求ジエン体をペンタセンの2番目の環である
5,14-位に付加することは困難であったからである．ところでこれはペンタセンの2番目環での付加体が不安定であり，5,14-位の付加体から求ジエン体を取り除くことが容易に進行することが予想される．この発想により，本研究ではペンタセン5,14-位の付加体の選択的合成法を確立

3.ペンタセンの2番目の環でのDiels-Alder付加体の合成
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．二つ目の方法は，溶解性が良の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

X

MG
GM

X X
MG

R

R

MG = Masking Group

X

X

- MG
X

GM

General Diels-Alder Reaction ( X= X: dienophiles)

X

X

X

X
X X

not formed

42

年報2012・研究室編●し，一連の置換ペンタセンの付加体の合成をおこない，これに成功した．

左図に示すように，ペンタセンの2番目の環でDiels-Alder
付加反応が起こっていることを明らかにすることができた．
4. アルキンの選択的直鎖状連結によるオリゴエン類の高選択的合成
遷移金属錯体を用いたアルキンの多量化反応は多くの場合ベンゼン誘導体などの環状三量体を与える．しかしながら，直鎖状の多量化により選択的に単一のオリゴエン類を合成する例は非常に少ない．最近我々は，ZrとCrを用いた反応系によりジアリールアルキンを選択的に四量化し，直鎖状テトラエン類を得る方法を報告している．本研究では，3種または4種の異なるアルキンから直鎖状のトリエン
またはテトラエン誘導体を選択的に合成することに成功した．
THF中，2種類のアルキンとCp2ZrEt2から調製したジルコ
ナシクロペンタジエン1に1.25当量のNCSを加えて，ジエニ

TMS

TMS
Cp2ZrBu2

ZrCp2

TMS

TMS

CuCl (1.0 equiv)
I2 (2.0 equiv)

I
I

TMS
1
TMS
Li
Li
TMS

CuCl
(2.0 equiv)

THF

TMS
3 (72% from 1)

2
I

t-BuLi (4.0 equiv)

TMS

TMS

1) DDQ (2.0 equiv)I2) Et3N

DMPU(3.0 equiv)

TMS
4(40% from 3)

TMS
5 (62%)
HH

HH

HH(2.0 equiv)

TMS

H
O

TMS

H

6a,b

7a,b

我々は，ペンタセン5,14-位の付加体を標的化合物として設定し，ペンタセンの中間環を置換基でブロックし，求ジエン体とのディールス・アルダー反応による，ペンタセ
ンの2番目の環でのDiels-Alder付加体の合成を試みた．まず，Schemeに示した合成法により，ジルコニウム錯体を用いてジヒドロペンタセン誘導体を構築した．ジイン化合物１及びジルコノセンジブチルから三環式ジルコノシク
ロペンタジエン２を調製し，ジヨードブタジエン３を得た．ジイン化合物３と2当量ブチルリチウムとの反応を行い，その後，塩化銅（Ｉ）を用いたジヨードナフタレンとのカップリング反応により，ジヒドロペンタセン誘導体４を合成した．続いて，DDQを用いて芳香化することで，中間環に置換基（TMS）をもつペンタセン５が得られる．
最終的にペンタセン５は求ジエン体1,4-ナフトキノンとのディールス・アルダー反応を行い，2番目の環で付加した６aを単一生成物として与えた．その後，付加体６aにTFAを加え室温下で1時間攪拌した，標的ペンタセンである2番目の環に付加した5,14-位の付加体７aが生成した．
さらに，ペンタセン５と無水マレイン酸との反応により，無水マレイン酸が2番目の環に付加反応を行った，付加体7bを単一生成物として得ることに成功した．合成した2番目の環の付加体7bは，結晶構造を得ることができた．

●年報2012・研究室編

HH

CF3CO2H

O

O

O

O

a

b

ルジルコノセン2へと変換した．その後CuCl存在下に第3のアルキンを加えるとトリエン3が生成し，これを加水分解することで対応するトリエン4を良好な収率で得ることができた．この反応は種々の置換基を持つアルキンにおいて進行することが分かった．また，中間体3に対し第4のアルキンを加えることで，直鎖状テトラエン5を得ることにも成功した．
R1
R1

R1

R2

R2

Cp2ZrEt2

Cp2Zr

THF

R2
R1

R1 R3

Cl

R3
Cu

R2

R2

R4
H+

R4

R1
R2

R1

1) NCS
R3

2) R3

R1 R3

R3

Cl
R2

R2 R4

R4

5. 遷移金属錯体を用いた触媒的不斉合成反応の開発
遷移金属錯体を触媒的に用いた例として，パラジウム触媒による軸不斉化合物の新規合成法の開発に成功している．2-ブロモ-1,3,5-ヘキサトリエンとソフトな求核剤と43

(metal-heterocycles) and cross-coupling for the convenientpreparative method of 6,13-disubstituted pentacene",
Heterocycles, 86, 1495-1506. (2012)*(5)荒江祥永・小笠原正道" 面不斉遷移金属錯体の触媒的不斉合成", 有機合成化学協会誌, 70, 593-605. (2012)(6) 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)*
著書(1) Song, Z.; Takahashi, T., "Grignard Reagents withTransition Metals", Synthesis of Synthesis, Knowledge
Update 2013/1, Georg Thieme Verlag KG, Struttgart, New
York, pp. 79-111 (2013/01)の反応は，パラジウム触媒存在下で形式的にSN2"置換反応として進行し，共役ビニルアレンを与えることを見出している．この触媒反応には，中間体として存在するexo-アルキリデン-π-アリルパラジウム種が重要な役割を果たしていることが示されている．
この反応のパラジウム触媒の配位子として不斉ホスフ
ィン配位子を用いると，軸不斉アレンを光学活性体として得ることができる．
また，面不斉を有する1,1'-ジアリルフェロセンを基質とする閉環メタセシス反応に不斉モリブデン触媒を用いると，非常に高いエナンチオ選択性でラセミ体の速度論分割が進行することを見出している．下に示す例においては，両エナンチオマー間の反応速度比は150以上にも達する．
このように当研究室では有機化学の新しい分野の開拓と触媒反応の開発を融合させながら研究を展開している．

■学内外の研究者との共同研究（2012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」■2012年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Ogasawara, M.; Ge, Y.; Okada, A.; Takahashi, T., "Effectsof Silyl Substituents on the Palladium-Catalyzed Asymmetric
Synthesis of Axially Chiral (Allenylmethyl)silanes and Their
SE2' Chirality Transfer Reactions ", Euro. J. Org. Chem., 8,1656-1663. (2012)*(2) Ogasawara, M.; Wu, W.-Y.; Arae, S.; Watanabe, S.; Morita,
T.; Takahashi, T.; Kamikawa, K., "Kinetic Resolution of
Planar-Chiral(η6-Arene)Chromium
Complexesby
Molybdenum-Catalyzed
Asymmetric
Ring-Closing
Metathesis", Angew. Chem. Int. Ed, 51, 2951-2955. (2012)*(3) Ogasawara, M.; Suzuki, M.; Takahashi, T., "Preparation of
C2-Symmetric
AllenesbyPalladium-Catalyzed
Double-Nucleophilic
Substitution
on
3-Bromopenta-2,4-dienyl Acetate", J. Org. Chem., 77,
5406-5410 (2012)*(4) Jia, Z.; Li, S.; Nakajima, K.; Kanno, K.; Song, Z.;
Takahashi, T., " Application of zirconacyclopentadienes

44

招待/基調/依頼講演・国際会議(1) 高橋保「有機化学特論」セミナー講師，東京理科大学
大学院薬学研究科（2012/06/07）(2) 高橋保「ノーベル化学賞受賞までの道すじ」，平成24年度青少年サイエンスミーティング招待講演，北海道函館中部高等学校，北海道函館稜北高等学校（2012/06/28-29）(3) 高橋保「ジルコニウムやチタンを用いた新しい化学への挑戦」，日本化学会関東支部群馬地区講演会，招待講演，群馬大学桐生キャンパス（2012/07/03）(4) Takahashi, T. "Second ring adducts of pentacene", 2012
Hokkaido University & Peking University Joint Symposiumon Organic and Organometallic Chemistry, Invited Lecture,
Hokkaido University, Sapporo, Japan (2012/07/17)(5)高橋保「法人化後の分析機器相互利用と有機合成化学
における特許戦略」，岡山大学講演会，招待講演，岡山大学理学部（2012/07/18）(6) Takahashi, T. "Synthesis and Reactions of Second Ring
Adducts of Pentacene", Molecular and Functional Catalysis(ICMFC-2), Invited Lecture, Singapore (2012/07/30-31)(7) Takahashi, T. "Carbon-Carbon Bond Cleavage
Transformation on Titanium", The 25th International
Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC-25),
Invited Lecture, Lisbon, Portugal (2012/09/02-07)(8) Takahashi, T. "Preparation and reaction of 2nd ring adductof pentacene", 17th Malaysian Chemical Congress (17MCC),
Invited Lecture, Kuala Lumpur, Malaysia, October 15-17,
2012(9) Takahashi, T. "Mechanistic Investigation for
Carbon-Carbon Bond Cleavage on Titanium", Cambodian
Malaysian Chemical Conference (CMCC), Invited Lecture,
Siem Reap, Cambodia (2012/10/19-21)(10) 高橋保「科学の不思議，科学実験教室」，金山町科学
教育推進に係る科学実験教室講師・講演，招待講演，山形県金山町教育委員会（2012/10/31）(11) 高橋保「錯体と不斉合成がもたらす有機化学の未来について」，第一回Wako有機合成セミナー招待講演・座長，和光純薬工業（株）（2012/11/1）(12) 高橋保「有機反応化学特論」，非常勤講師，奈良女子大学大学院（2012/11/07）(13) 高橋保「チタン上における炭素－炭素結合切断反応の開発」，日本化学会東北支部岩手地区講演会，招待講演，岩手大学（2012/11/30）(14) Ogasawara, M.: "Kinetic Resolution of Planar-Chiral(-Arene)Chromium Complexes by Molybdenum-Catalyzed
Asymmetric Ring-Closing Metathesis", XXV International
Conference on Organometallic Chemistry (XXV ICOMC),
Lisbon, Portugal (2012/09/03)

年報2012・研究室編●

(15) Ogasawara, M.: "Helically Chiral Dienes in Asymmetric
Catalysis: Design, Synthesis, and Application of
1,4-Bis(phosphino)-1,3-butadiene
Derivatives
HavingC2-C3-Fused Cyclic System", The 17th Malaysian Chemical
Congress, Kuala Lumpur, Malaysia (2012/10/15-17)(16) Ogasawara, M.: "Design and Synthesis of
Phosphine-Olefin
Ligands
HavingPlanar-Chiral(π-Arene)chromium Framework and Application in
Asymmetric Catalysis", Cambodian Malaysian Chemical
Conference, Siem Reap, Cambodia (2012/10/19-21)(17) Ogasawara, M.: "Helically Chiral Dienes in Asymmetric(Z,
Catalysis:
C2-SymmetricZ)-1,2-Bis(1-diphenylphosphinylethylidene)cyclohexanes
as Highly Acitve Lewis-Base Organocatalysts", The 1st
Japan-USA Organocatalytic Symposium, Honolulu, HI, USA(2012/12/15-18)(18) Ogasawara, M.: Visiting Lecturer of the Chemistry
Research Promotion Center (Taiwan), National Science
Council, Taiwan (2012/12/24-28)●年報2012・研究室編(19) Ogasawara, M.: "Catalytic Asymmetric Synthesis of
Planar-Chiral Ferrocenes and Their Applications in Optically
Active Metallocene-Polymers", The 3rd Molecular Materials
Meeting (M3), Singapore, Singapore (2013/01/14-16)(20) Song, Z.; Takahashi, T.: "Seven-membered Ring
Formation from Titanacyclopentadienes", CRC-FHI Joint
Meeting “Complex Surfaces in Material Science, Max Planck
Society, Berlin, Germany (2012/09/21)(21) Arae, S.; Ogasawara, M.; Takahashi, T.: "Enantioselective
Synthesis of Planar-Chiral Metallocenylphosphines by
Mo-Catalyzed Asymmetric Ring-Closing Metathesis andTheir Application", XXV International Conference on
Organometallic Chemistry (XXV ICOMC), Lisbon, Portugal(2012/09/06)45物質変換化学研究部門/Section of Catalytic
Transformation■2012年度の構成員〈教授〉福岡淳・〈客員教授〉佃達哉・〈准教授〉原賢二・〈 助 教 〉 小 林 広 和 ・〈 セ ン タ ー 特 任 准 教 授 〉 黄 声 駿［2012/7/17～2012/10/16］
・〈学術研究員〉瀬川真由美・〈博士研究員〉馮博・〈総合化学院/大学院博士課程〉駒野谷将/ 江 川 霞 ・〈 理 学 院 / 大 学 院 博 士 課 程 〉 HOSSAIN
MOHAMMAD JAKIR［～2012/09/30］
・〈総合化学院/大学 院 博 士 課 程 〉 SHARIF MD JAFAR/ 藪 下 瑞 帆［2012/10/01～］/〈大学院修士課程〉伊藤祥剛/藪下瑞帆［～2012/9/30］/廣崎圭彦/石戸信広/岩田知佳/難波光太郎・〈理学部/学部学生〉海木寛之・〈研究員〉数坂昭夫・〈技術補佐員〉岡田史枝・〈特定専門職員〉貞許礼子［2012/10/01～］

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■2012年度のうごき
2012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．センター客員研究員（国外）として黄声駿博士（大連化学物理研究所
准教授）が2012年7月から3ヵ月滞在した．大学院生１名が修士課程を早期修了して2012年10月に博士課程に進学した．2013年3月に大学院生1名が博士号を取得して博士課程を修了し，1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．
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

46

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

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．
さて，これまで触媒に用いてきたRuなどの貴金属は資源に乏しく高価であるため，より豊富な卑金属への代替が望まれる．スクリーニングの結果，70 wt% Ni/Cが優れた活性・選択性を示すことを見出した．Ni担持量30 wt%以下では低活性であり，高担持量が鍵である．本触媒系では50気圧の水素を必要とするものの，糖アルコール合計の収率は60%以上と高く，活性の低下なく5回再使用できた．
2012年度のトピック： 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，収率が40%以下に留まる問題があった．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．

年報2012・研究室編●

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（セルロース分解と反応機構に関して）ならびに優秀ポス
ター発表賞（実バイオマス分解に関して）≫

図4

図3

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．
2012年度のトピック： グルコース収率を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．≪論文8，各新聞報道（日本経済新聞，日刊工業新聞，化学工業日報2013
年3月15日），第111回触媒討論会若手優秀講演賞（討論会B）●年報2012・研究室編

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

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5），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

図5

リグニンの代表的な構造

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

47

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6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 PROX反応における触媒活性と界面構造の関係

図64-プロピルフェノールの推定HDO経路

2012年度のトピック： 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．その結果，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．
4. メソポーラスシリカ担持Ptナノ粒子を触媒とする水素中微量CO選択酸化（PROX）反応
PROX反応用の触媒としては多数の報告があるが，H2中の微量COとO2のみを反応させるのは一般に困難である．固体
触媒上では，CO/O2/H2のどの二つの組み合わせでも反応が進行してしまうからである（CO + ½ O2 → CO2， H2 + ½ O2
→ H2O，CO + 3 H2 → CH4 + H2O）．我々はメソポーラスシ
リカを担体として用いることにより，大表面積を利用してPtナノ粒子を高分散担持した触媒を合成した．この触媒は，ナノ粒子と担体表面の協奏機能により，水素中微量CO
選択酸化（PROX）反応において従来触媒にはない高活性・高選択性を示すことが明らかとなった．
以上の検討では，細孔径2.7 nmのメソポーラスシリカ
FSM-16を担体として調製したPt触媒を用いた．一方で，メ
ソポーラスシリカFSMは，他にも種々の細孔径を有するものが入手可能である．そこで，FSMの細孔径がPROX反応に及ぼす影響を調べた．その結果，細孔径4.0 nmのFSM-22
を担体に用いたPt/FSM-22ではCO転化率はほぼ100%となったのに対して，他のFSMではCOが残存した．Pt/FSM-22は反応ガス中のO2/CO濃度比を0.5の量論条件としてもほぼ100%のCO転化率を与えることから，選択性も高い．従って，
この触媒はPROX触媒としてこれまで知られているものの中で最高活性・選択性を示す触媒であることが分かった．
さらに，同位体トレーサー法を利用した拡散反射赤外分
光（DRIFT）測定によって詳細な機構研究を行い，Pt粒子とメソポーラスシリカ内表面との界面が高い触媒活性の鍵であることを明らかにした，すなわち，活性の高い触媒
では，Pt粒子上に吸着したCOが近傍のメソポーラスシリカ
内表面上のOH基と反応することによってCO2 とH2Oが生成
し，Pt表面上の解離したHとOからH2Oが生成してメソポー
ラスシリカ上にOH基を再生するという反応機構を得るに至った（図7）．

48

2012年度のトピック： 担体であるメソポーラスシリカの調製方法によっても大きく触媒活性が異なることを見出した≪論文4>>．反応条件下でのDRIFT実験から，表面上のシラノール基の状態が異なることがこの要因ではないかと推測している（図7）．

5. メソポーラスシリカの精密有機修飾
メソポーラスシリカを触媒担体とする研究は膨大な数に上るが，内表面（全表面積の約90%を占める）と外表面（同，約10%）のどちらが触媒反応に関与しているのか，
明確に区別した研究例は我々の知る限り無い．本研究では，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≪論文3≫．特に有機基を単分子層で修飾するためにトリメチルシリルトリ
フラート(TMSOTf)を用いてメソポーラスシリカ表面の有機修飾を行った．また，TMSOTfにより外表面を選択的に有機修飾したメソポーラスシリカを調製し，他の試薬を用いて外表面修飾した場合と比較した．構造解析は，元素分析，
FT-IR，固体29Si DPMAS NMR，XRD，窒素吸着などにより行った．
内外表面ともに修飾された試料とともに，細孔内に界面活性剤が存在する状態でシリル化を施し，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．
その結果，内外修飾メソポーラスシリカでは表面シラノー
ル基の40%がトリメチルシリル基で修飾されることが分かった．また，比表面積と細孔径は減少し細孔壁は厚くなった．一方，外表面修飾試料では，未修飾メソポーラスシリ
カとの差異は確認されなかった．従って外部表面のみが選択的に修飾されていることが明らかとなった．さらに，他の種々のシリル化剤に比べてトリメチルシリルトリフレートがメソポーラスシリカの外部表面を選択的にシリル化するのに有効であることが明らかとなった．
内表面に銅錯体を導入してフェノール誘導体の酸化的重合反応に適用したところ，外表面をシリル化せずに銅錯体を固定化した触媒よりも高い触媒活性が得られ，メソ細孔の内部に存在する触媒種がより効果的に触媒として機能していることが示唆された．これらの検討により，細孔内の特殊な空間を活用した触媒設計の指針を得ることができた．
なお,本研究は米国エネルギー省Ames研究所のMarek
Pruski主任研究員とアイオワ州立大学のVictor S.-Y. Lin教
授との共同研究である．
2012年度のトピック： 規則性メソポーラス有機シリカの表面上で分子レベルの設計に基づいた金属錯体形成を行い，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．

年報2012・研究室編●

6. メソポーラス炭素担持酸化タンタル触媒の開発
メソポーラス炭素はメソポーラスシリカと同様に大表
面積と規則的なメソ細孔を有する担体であり，メソポーラ
スシリカを鋳型にして作製される．今回，メソポーラス炭素上に酸化タンタルを担持して，オレフィンのエポキシ化反応を検討した．担体としては，メソポーラスシリカ
SBA-15から転写法で作製したCMK-3を用い，Ta(OEt)5を含浸させ焼成してTa2O5とした（図9）．エポキシ化反応としては，シクロオクテンのH2O2による反応を行った．CMK-3に担持した触媒は通常の活性炭に担持したものに比べると活性が高く，高選択率で対応するエポキシドを生成する
ことを見出した．さらに，Ta2O5/CMK-3は再使用可能であることも分かった．

図9

メソポーラス炭素担持酸化タンタル触媒の合成

2012年度のトピック： ここで調製される炭素担持酸化タ
ンタルは非白金酸化物系の燃料電池触媒の原料としても利用している．白金を用いない新しい燃料電池触媒の開発のために種々の分光学手法や触媒化学的手法を適用している．

■学内外の研究者との共同研究（2012年度）
米国エネルギー省Ames研究所・主任研究員 Marek Pruski「固体NMR法による構造解析」■2012年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Masuyama, Y.; Sugioka, Y.; Chonan, S.; Suzuki, N.; Fujita,
M.; Hara, K.; Fukuoka, A., "Palladium(II)-exchangedhydroxyapatite-catalyzed
SuzukiMiyaura-typecross-coupling reactions with potassium aryltrifluoroborates",J. Mol. Catal. A Chem., 352, 81-85 (2012)*(2) Nduko, J. M.; Suzuki, W.; Matsumoto, K.; Kobayashi, H.;
Ooi, T.; Fukuoka, A.; Taguchi, S., "Polyhydroxyalkanoates
production from cellulose hydrolysate in Escherichia coli
LS5218withsuperior
resistanceagainst5-hydroxymethylfurfural", J. Biosci. Bioeng., 113, 70-72(2012)*(3) Hara, K.; Akahane, S.; Wiench, J. W.; Burgin, B. R.; Ishito,
N.; Lin, V. S.-Y.; Fukuoka, A.; Pruski, M., "Selective andEfficient Silylation of Mesoporous Silica: A Quantitative
Assessment of Synthetic Strategies by Solid-State NMR", J.
Phys. Chem. C, 116, 7083-7090 (2012)*(4) Huang, S.; Hara, K.; Fukuoka, A., "Intrinsic Catalytic Roleof Mesoporous Silica in Preferential Oxidation of Carbon
Monoxide in Excess Hydrogen", Chem. Eur. J., 18,4738-4747 (2012)*(5) Kobayashi, H.; Ohta, H.; Fukuoka, A., "Conversion of
lignocellulose into renewable chemicals by heterogeneous
catalysis", Catal. Sci. Technol., 2, 869-883 (2012)*(6) Yang, P.; Kobayashi, H.; Hara, K.; Fukuoka, A., "Phase
Change of Nickel Phosphide Catalysts in the Conversion of
Cellulose into Sorbitol", ChemSusChem, 5, 920-926 (2012)*●年報2012・研究室編(7) S. Ogo, S.; Onda, A.; Iwasa, Y.; Hara, K.; Fukuoka A.;
Yanagisawa, K. “1-Butanol synthesis from ethanol overstrontium phosphate hydroxyapatite catalysts with various
Sr/P ratios”, J. Catal., 296, 24-30 (2012)*(8) 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 andTrace Hydrochloric Acid", ACS Catal., 3, 581-587 (2013)*
総説/解説/報告(1) 小林広和, 太田英俊, 福岡淳：「リグノセルロースの解
重合・水素化による化学品合成」，触媒，54，444-448（2012）(2) 駒野谷将, 福岡淳：「触媒法バイオマス変換による化学品合成」，月刊化学，67，66-67（2012）
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) 小林広和：「セルロースの加水分解によるグルコース
合成とその直接利用」，触媒学会若手会フレッシュマン
ゼミナール, 横浜市（2012/05/12）(2) Hara, K.; Jagtap, S.; Kaji, Y.; Fukuoka, A. : “Monolayer of
diisocyanide on Au surface as a platform for Rh catalysis of
1,4-hydrogenation of α,ß-unsaturated carbonyl compounds”,
International Association of Colloid and Interface Scientists,
Conference (IACIS) 2012, Sendai (2012/05/17)(3) 原賢二:「表面上での金属ジイソシアニド錯体単分子層の形成と有機分子変換反応への応用」電気化学会北海 道 支 部 第 18 回 若 手 研 究 者 交 流 会 , 小 樽 市（2012/06/23）(4) Yabushita, M.; Kobayashi, H.; Hara, K.; Fukuoka, A. :"Catalytic Conversion of Cellulose to Glucose by Carbon",15th ICC, Munich, Germany (2012/07/03)(5) Ito, S.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A. : "Dehydration ofglycerol to acrolein by mesoporous sulfated zirconia-silica",
15th ICC, Munich, Germany (2012/07/04)(6) Kobayashi, H.; Komanoya, T.; Hara, K.; Fukuoka, A. :"Low-pressure hydrolytic hydrogenation of cellulose tosugar alcohols by supported ruthenium catalysts", 15th ICC,
Munich, Germany (2012/07/05)(7) Ohta, H.; Kobayashi, H.; Hara, K.; Fukuoka, A. :"Hydrodeoxygenation of lignin-related compounds by
supported platinum catalysts", 15th ICC, Munich, Germany(2012/07/05)(8) Fukuoka, A. : "Conversion of cellulose into sugarcompounds by carbon-based catalysts", CAT4BIO International Conference on “Advances in catalysis forbiomass valorization”, Thessaloniki, Greece (2012/07/10)(9) Kobayashi, H.; Komanoya, T.; Yabushita, M.; Hara, K.;
Fukuoka, A. : "Hydrolysis of cellulose to glucose by solid
catalysts", CAT4BIO - International Conference on“Advances in catalysis for biomass valorization”,
Thessaloniki, Greece (2012/07/09)(10) 小林広和：「固体触媒によるセルロースの選択的解重合と生成物利用」，触媒学会北海道支部オーロラセミナ
ー, 幕別町（2012/08/06）(11) 福岡淳：「固体触媒法リグノセルロース分解による化学品合成」 第11回触媒学会バイオマス変換触媒研究会
セミナー，帯広市 (2012/08/07)(12) Hara, K.; Namba, K.; Jagtap, S.; Kaji, Y.; Chun, W. J.;
Fukuoka, A. : “Densely Packed Monolayer of Rh- andCu-Diisocynide on Gold Surface as Platforms for Highly
Active and Selective Catalysis”, Cambodian Malaysian
ChemicalConference(CMCC)
2012,
Cambodia(2012/10/21)(13) Hara, K.; Akahane, S.; Wiench, J. W.; Burgin, B. R.;
Ishito, N.; Lin, V. S.-Y.; Fukuoka, A.; Pruski, M. : “Surface

49Selective Silylation of Mesoporous Siica MCM-41; Precise
Characterization and Cu Catalysis”, International Conferenceon Emerging Advanced Nanomaterials (ICEAN) 2012,
Australia (2012/10/25)(14) 福岡淳：「固体触媒によるバイオマス変換－セルロー
スから化学品の合成－」岩澤コンファレンス2012「サスティナブル社会のための最先端触媒化学・表面科学，神戸市（2012/10/30）(15) Fukuoka, A. : "Depolymerization of cellulose byheterogeneous catalysis”, CSIRO Cutting Edge 2012
Symposium on Biological and Chemical Conversion,
Parkville VIC, Australia (2012/11/14)(16) Fukuoka, A.: "Depolarization Behavior of Raman
Scattering Photons from a Gap of Metal Nanodimer”,
Seminar at Monash University, Clayton VIC, Australia(2012/11/16)50(17) Fukuoka, A. : "Conversion of Cellulose into Platform
Chemicals by Heterogeneous Catalysis”, Seminar at National
Chemical Laboratory, Pune, India (2012/11/21)(18) Hara, K. : “Densely Packed Monolayers of Metal Organic
Complex as Platforms for Unique Catalysis” The 5th IEEE
International Nanoelectronics Conference, IEEE INEC2013,
Singapore (2013/01/03)(19) 福岡淳：「リグノセルロース化学品化触媒技術」第15回化学工学北海道アカシアセミナー，函館市(2013/01/31)(20) 原賢二, Sachin Jagtap, 難波光太郎, 梶義規, 福岡淳：「規整表面上における高密度金属錯体単分子層の形成と触媒反応への応用」平成24年度日本表面科学会東北・北海道支部学術講演会, 郡山市（2013/03/11）(21) 福岡淳：「均一系と不均一系触媒それぞれの立場から」日本化学会第93春季年会，草津市 (2013/03/22)

年報2012・研究室編●

集合機能化学研究部門/Section of Catalytic
Assemblies■2012年度の構成員〈教授〉中野環・〈准教授〉小山靖人［2013/01/01～］
・〈セン タ ー 特 任 教 授 〉 WAN XINHUA ［ 2013/01/23 ～2013/02/23］
・〈博士研究員〉杉野寛佳・〈総合化学院/大学院修士課程〉渡辺顕士/村木峻/王ヤン/肖楠/牛腸幸寿/李コウ/関口康之・〈研究生〉劉昌昊［2012/11/01～］/
王詩棋［2012/11/01～］/楊維曦［2012/11/01～］・〈事務補助員〉森みどり［2012/05/16～2013/03/31］■2012年度のうごき
2012年4月に中野環教授が着任して研究室が開始した．
2013年1月には小山靖人准教授が着任した．2012年7月～9月にイタリアカタンザロ大学のAdriana Pietropaolo助教授
が平和中島財団の支援による外国人研究員として共同研
究のために滞在した．また，交換留学生として，7～8月に
台 湾 国 立 成 功 大 学 の Chen-Yi "Trisha" Chou 氏 お よ び
Yu-Cheng "Michael" Chen氏が，9～10月に北京大学のHeng
Wang氏が滞在した．加えて，2013年1～2月に北京大学のXinhua Wan教授が客員教授として滞在した．

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，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．

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．

■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．

●年報2012・研究室編

一例として反応性らせん高分子であるPoly(PDBSDA)の合51

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
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．

光によるらせん反転

PDOFへの光らせん誘起

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なキラリティーのスイッチング機能を実現できた．

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

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．

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．
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52

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

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（励年報2012・研究室編●

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．
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．

■学内外の研究者との共同研究（2012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「キラルポリフルオレン誘導体の合成研究」/琉球大学理学部 准教授 鈴鹿俊雅「水中での不斉合成反応のための触媒開発」 /地球環境科学研究院 教授 小西克明
「キラル環状化合物の構造解析」/理学研究院 教授 武
次徹夜・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」■2012年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Wang, Y.; Sakamoto, T.; Nakano, T., “Molecular Chirality
Induction to an Achiral -Conjugated Polymer by Circularly
Polarized Light”, Chem. Commun., 48, 11862–11866 (2012)*(2) Koyama, Y.; Miura, K.; Cheawchan, S.; Seo, A.; Takata, T.,“Cascade fuctionalization of unsaturated bond-containing
polymers using ambident agents possessing both nitrile
N-oxide and electrophilic functions”, Chem. Commun., 48,
10304–10306 (2012)*(3) Akae, Y.; Okamura, H.; Koyama, Y.; Arai, T.; Takata, T.,“Selective Synthesis of a [3]Rotaxane Consisting ofSize-Complementary Components and Its Stepwise
Deslippage”, Org. Lett., 14, 2226–2229 (2012)*(4) Akae, Y.; Arai, T.; Koyama, Y.; Okamura, H.; Johmoto, K.;
Uekusa, H.; Kuwata, S.; Takata, T., “One-pot Synthesis ofPermethylated -CD-Based Rotaxanes Having Alkylene
Chain Axles and Their Structural Characteristics”, Chem.
Lett., 41, 806–808 (2012)*●年報2012・研究室編(5) Abe, Y.; Okamura, H.; Nakazono, K.; Koyama, Y.; Uchida,S.; Takata, T., “Thermoresponsive Shuttling of Rotaxane
Containing Trichloroacetate Ion”, Org. Lett., 14, 4122–4125(2012)*(6) Jang, K.; Miura, K.; Koyama, Y.; Takata, T., “Catalyst- andSolvent-Free Click Synthesis of Cyclodextrin-Based
Polyrotaxanes Exploiting a Nitrile N-Oxide”, Org. Lett., 14,3088–3091 (2012)*(7) Yonekawa, M.; Koyama, Y.; Kuwata, S.; Takata, T.,“Intramolecular 1,3-Dipolar Cycloaddition of Nitrile
N-Oxide Accompanied by Dearomatization”, Org. Lett., 14,1164–1167 (2012)*(8) Koyama, Y.; Wang, C.-C.; Miura, K.; Cheawchan, S.; Seo,A.; Takata, T., “Development of nitrile N-oxide agents
directed toward catalyst-free solid-state modification ofcommon polymers”, Hyomen 50, 228-238 (2012)(9) Koyama, Y.; Suzuki, Y.; Asakawa, T.; Kihara, N.;
Nakazono, K.; Takata, T., “Polymer Architectures Assisted by
Dynamic Covalent Bonds: Synthesis and Properties ofBoronate-Functionalized
Polyrotaxane
and
Graft
Polyrotaxane”, Polym. J. 44, 30–37 (2012)*
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Nakano, T.; Wang, Y.; Xiao, N.; Muraki, S., “Circularly
Polarized Light-Assisted Synthesis of Optically Active
Polymers”, The 5th Symposium on Molecular Chirality ofChinese Chemical Society & International Chiral Meeting,
Zhangjiajie, China (2012/08/03)(2) Nakano, T., “Design of Circularly Polarized Light-Emitting
Chiral Polymers and Photo-driven Synthesis of Polymer
Helix”, 12th Japan–Belgium Symposium on Polymer
Science, Brussels, Belgium (2012/09/10)(3) Nakano, T., “Synthesis and Structure of Optically Active
Polymers Emitting Circularly Polarized Light”, 17th
Malaysian Chemical Congress (17MCC), Kuala Lumpur,
Malaysia (2012/10/17)(4) Nakano, T., “Chirality Induction to a Polymer Chain Using
Circularly Polarized Light”, Cambodian Malaysian Chemical
Conference (CMCC) 2012, Siem Reap, Cambodia(2012/10/19)(5) 小山靖人，「安定ニトリルオキシド反応剤を用いるゴ
ムの無触媒架橋・グラフト法の開発」，第187回ゴム技術
シンポジウム，東京，東京電業会館 (2012/12/05)

53

■2012年度の構成員〈教授〉長谷川淳也［2012/10/01～］
・〈事務補助員〉保格
葉子［2013/02/01～］■2012年度のうごき
2012年10月に長谷川が着任して，触媒理論化学研究部門が始動した．2013年2月に保格葉子部門秘書が着任した．
同年3月に理学部化学科より学部生，大保政貴が加わった．

■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
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. 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．
2012年度のトピック： 密度汎関数理論を用いてポテンシャルエネルギー面の計算を行った．その結果，(i)アルキ
ル鎖の長さは，エポキシドをハロゲン化物イオンが攻撃する際に，near-attacking conformationを取れるように最適化されていること，(ii)エポキシドの開環により負電荷がエポキシドの酸素原子に移動し，ポルフィリンにおける金属イオンがこれを安定化すること，(iii)アルキル鎖は柔軟であるため，移動した負電荷を追随するように折れ曲
がり，アンモニウムイオンによる電荷の溶媒和が可能とな
り，中間体の安定性が向上することなどが明らかになった．これらの結果について，論文にまとめて投稿している．
2. 凝集系における励起分子の電子構造と分子間相互作用
周辺環境に応じて分子の励起エネルギー準位が変化する現象は，ソルバトクロミズムとして実験的によく研究されてきた．しかしながら，背景にある分子間相互作用は必
ずしも明確に理解されていない．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，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．
2012年度のトピック： （1）錐体視物質の励起状態について，レチナールシッフ塩基とタンパク質環境の静電相互作用が励起エネルギー準位に及ぼす影響を解析し，アミノ酸単位の寄与に分割した．その結果，錐体視物質の分子進化に伴う光吸収エネルギーの変化の原因になったアミノ酸の変位箇所について特定することができた（図2）．この結果を，国内外の講演《講演1,3,4など》で発表すると共に，雑誌等《論文6など》で出版した．

Seq, No. 187, 261, 269
in HR
Human red (HR)Cl- binding site
in HR and HG Human green (HG)
Human rhodopsin (Rh)

575
550
525
500
475
450

Absorption maximum (nm)触媒理論化学研究部門/Section ofTheoretical Catalytic ChemistrySeq, No. 186,
Human blue (HB)
425
113
in HB
Fig. 2 Dendrogram of human visual pigments based onamino acid sequence homology. Absorption peak (nm) is
shown in the right. Branching point (●) correspond to natural
mutation. Some amino acid sequences relevant to the color
tuning are also shown.

Fig. 1 Mechanism of the CO2 fixation by metalloporphyrincatalyst with quaternary ammonium salt.

54(2)色素分子とそれを取り巻く溶媒分子との電子的な相互作用が，色素の励起エネルギー準位に及ぼす影響を系統的に調査した．電子状態として考慮する領域を拡大し，静電
ポテンシャルによる記述を置き換えていくと，計算される励起エネルギーは減少し，バクテリオロドプシン蛋白質中では最大で0.3 eV程度の減少が観られた．他方で，メタノール溶液中では0.1 eV程度の減少であった(図3)．この結年報2012・研究室編●

果から，π-π*励起状態について，環境の電子的効果は励起エネルギーを減少させる効果があること，その大きさは環境の種類によって異なること，プロトン化されていなレ
チナールシッフについて実験的に観測されるソルバトク
ロミズムは，環境の電子的効果により説明することができることが分かった．

寄与の大きさを調べたところ，direct経路が最も大きい成分であり，次にone-step経路，multi-step経路と続くことが分かった．この原因は，一重項移動の際には遷移双極子モーメント間の相互作用がrDA-3 に比例して緩やかに減衰するのに対し，multi-step経路の場合は，複数のステップを経ることで指数関数的な現象を示すことにあることが明らかになった《論文2》．
(a)

(b)

Excitation energy / eV

(c)
(d)

CIS/AMBER99
AS modelCIS/AMBER99
RET model

CIS/none
RET model

Fig. 4 (a-c) D-B-A type molecules for investigating
excitation energy transfer. (d) Indirect model divided
into single- and multi- step models.

rmin
CIS/AMBER99
xÅ modelsFig. 3 CIS/AMBER99 excitation energy of retinal
chromophore in proteins and in methanol solution.

(2)また，一重項エネルギー移動と三重項エネルギー移動の経路の違いについても解析を行った．ブリッジを経由す
る一重項励起エネルギー移動は，Förster型の相互作用が主要であったが，三重項の場合には，ホール移動と電子移動が逐次的に起きる経路が得られた．我々は，sequentiallycoupled hole and electron transfer (CHET) 機構として提案した．電子移動やホール移動との関連性から，分子軌道を用いて三重項励起エネルギー移動を制御できる可能性がある《論文3》．

■学内外の研究者との共同研究（2012年度）
更に，局在化分子軌道を用いて励起エネルギーの減少の寄与をアミノ酸毎に分割して解析したところ，色素と溶媒分子間の軌道間相互作用とエキシトンカップリングが励起エネルギー減少の原因であり，特にbR蛋白質については，
色素分子にスタッキングするようにして存在するチロシン残基との軌道間相互作用が主因であることが明らかになった．これらの結果は，国内外の講演《講演1,3,4など》
で発表すると共に，雑誌等《論文1など》で出版した．
3. 励起エネルギー移動経路に関する理論的研究
励起エネルギー移動は，始・終状態である励起状態間の共鳴によって起きる．そのため，それらの状態間のElectronic Coupling (HDA)の大きさが重要である．一般にはドナー(D)とアクセプター(A)分子間の直接的な相互作用
以 外 に 架 橋 分 子 ( ブ リ ッ ジ ， B) 等 を 媒 介 と し たSuper-exchange機構による間接項の寄与が存在する．我々は以前に，局在化分子軌道(LMO)法とグリーン関数法，CIS
ハミルトニアンを用いて架橋分子の寄与を含めた励起エ
ネルギー移動のHDAを計算し，その間接項成分を解析する方法を開発している．
2012年度のトピック： (1)図4に示したD-B-A型構造の分子についての経路解析を行った．特に，DからAの直接移動 (direct) に 加 え て ， B を 一 度 の み ホ ッ プ す る 経 路(one-step)，Bを複数回ホップする経路(multi-step)に分けて●年報2012・研究室編

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」■2012年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) J. Hasegawa, K. J. Fujimoto, and T. Kawatsu, “AConfiguration Interaction Picture for a Molecular

55

Environment Using Localized Molecular Orbitals: The
Excited States of Retinal Proteins”, J. Chem. Theo. Comp.,8,4452-4461 (2012)*(2) Kawatsu, T. and Hasegawa, J., “Sequentially Coupled
Hole-Electron Transfer Pathways for Bridge-MediatedTriplet Excitation Energy Transfer”, J. Phys. Chem. C 116,
23252-23256 (2012)*(3) T. Kawatsu, K. Matsuda, and J. Hasegawa, “Singlet
Excitation Energy Transfer Mediated by Local Exciton
Bridges”, J. Phys. Chem. C, 116, 13865-13876 (2012)*(4) T. Sakano, J. Hasegawa, K. Higashiguchi, and K. Matsuda,“Chronological Change from Face-On to Edge-On Orderingof Zinc Tetraphenylporphyrin at Phenyloctane-HOPG
Interface”, Chem. Asian J. 7, 394-399 (2012)*(5) Y. Yamamoto, J. Hasegawa, and Y. Ito, “Kinetic
investigation on carbamate formation from the reaction ofcarbon dioxide with amino acids in homogeneous aqueous
solution”, J. Phys. Org. Chem., 25, 239-247 (2012)*(6) J. Hasegawa, K. Fujimoto, and H. Nakatsuji, “Color tuningin human cone visual pigments: the role of the protein
environment”, Progress in Theoretical Chemistry andPhysics, 26, 489-502 (2012)*
総説/解説/報告(1) B. O. Roos, R. Lindh, J. Hasegawa, and M. Atsumi,“Message to Molecular Scientists from the late Professor B.
Roos”, Mol. Sci. 6, A0046- (2012).

56(2) 長谷川淳也，“光生物学システムの励起状態と機能への理論的アプローチ”，第２次先端ウオッチング調査：
融合領域の創成，日本化学会学術研究活性化委員会編，
41-45（2012）
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) J. Hasegawa, “Theoretical Study on the Color Tuning
Mechanism of Photo-functional Proteins: Excited States andMolecular interactions”, 2012 HU-NU-SNU-NIMS/MANA
Joint Symposium, ”Challenges in Advanced Chemistry ofAsia”, Hokkaido University, Dec. 6-7, 2012. HU-N
(2012/12/07)(2) J. Hasegawa, “Configuration Interaction in Quantum
Chemistry”, MAterial Simulation in Petaflops era(MASP2012), Institute for Solid State Physics, Univ. Tokyo,(2012/06/25)(3) J. Hasegawa, “Color-tuning in Photo-functional Proteins:
Electronic Structure and Interactions”, The 17-th
Internationalo Symposium on Bioluminescence andChemiluminescence, Guelph, Canada (2012/05/28)(4) 長谷川淳也, “光機能性生体分子の励起状態に関する量子化学”, 第2回量子化学ウインタースクール～
基礎理論と生体系の理論～TCCIウインターカレッジ：
量子化学, 分子科学研究所 (2012/12/17)

年報2012・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
准教授は触媒基礎研究部の各研究部門と兼任）．
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

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

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

サステナブル触媒研究クラスター/Research Cluster for Sustainable Catalyst■2012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・〈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．

●年報2012・研究室編

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，2011年度までに拠点型1，展開型4の合計3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（2011年度までに終了した
クラスターはグレーで表示）．
2012年度には， 2013年2月に展開型クラスターとして「機能性プラズモン粒子研究クラスター」（リーダー：エバ＝コワルスカ准教授《触媒反応化学研究部門》）が設置
された．

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

終了日
2009/09/30

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

2011/12/31

2．触媒高度解析事業推進
触媒への要望が高まる中，要求される触媒機能が多次元化，複雑化している．高度集積分析，ダイナミック解析，
高速反応解析，理論・シミュレーション等からなる統合的な触媒研究体制を整備することを目的に，活動を活発化させた．
3．触媒データベース事業
複雑に進化する触媒に関係する膨大な科学技術の体系
化，触媒データベースや触媒サンプルライブラリーを構築することを目的に，ウェブ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し，実施に至った．
本研修プログラムはセンターのHPにて常時開設している．
北の触媒塾を共催した．

57

不斉反応場研究クラスター/Research
Cluster for Development of
Non-centrochirality As Novel Asymmetric
Reaction Media■2012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・〈特任教授/上海有機化学研究所〉You Shuli〈学外研究協力教員/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■2012年度のうごき
2012年4月に大学院生（生命科学院）2名が加入した．上海 有 機 化 学 研 究 所 の You Shuli 先 生 が 客 員 教 授 と し て
2012/11/02から2012/12/09まで滞在．2013年3月に2名が修士課程を修了し，1名が薬学部を卒業した．

■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．

58

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．
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．

年報2012・研究室編●582012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《論文1,4》．
2. パラジウム触媒による二重求核置換反応によるC2対称
軸不斉アレンの不斉合成
近年我々は，パラジウム触媒による2-ブロモ-1,3-ジエンと求核剤との形式的なSN2'反応により種々の置換アレンを効率よく合成する手法を開発し，軸不斉アレンの触媒的不斉合成へと展開している．ここで，ブロモジエンとアリル・エステルの構造的特徴をあわせ持つ化合物4を基質として，２当量の求核剤存在下でパラジウム触媒反応を行うと，求核置換反応が２段階進行し「二重置換C2対称アレン」が非常に高い収率で得られることを見出した (Scheme
4)．

この反応に適当な不斉配位子を用いると，光学活性軸不斉アレンが得られる．求核剤としてアセトアミドマロン酸
エステルを用いた場合，非常に高いエナンチオ選択性で反応が進行し，軸不斉アレンを最高96%eeで得ることに成功した (Scheme 5)．

2012年度のトピック：従来の研究により，我々が見出した反応を拡張し，ユニークな二重求核置換反応によりC2対称
アレンを触媒的に合成する手法の開発に成功した．ま，不斉触媒を用いることによる反応の不斉化にも成功した《論文2,3》．

●年報2012・研究室編■学内外の研究者との共同研究（2012年度）
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を活用した面不斉および軸不斉を併せ持つ（アレーン）クロム錯体の触媒的不斉合成」■2012年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) 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)*(2) Ogasawara, M.; Suzuki, M.; Takahashi, T., "Preparation of
C2-Symmetric Allenes by Palladium-Catalyzed Double
Nucleophilic Substitution on 3-Bromopenta-2,4-dienyl
Acetate", J. Org. Chem., 77, 5406-5410 (2012)*(3) Ogasawara, M.; Ge, Y.; Okada, A.; Takahashi, T., "Effectsof Silyl Substituents on the Palladium-Catalyzed
Asymmetric
Synthesisof
Axially
Chiral(Allenylmethyl)silanes and Their SE2' Chirality Transfer
Reactions ", Eur. J. Org. Chem., 8, 1656-1663 (2012)*(4) 荒江 祥永・小笠原正道, "面不斉遷移金属錯体の触媒
的不斉合成", 有機合成化学協会誌, 70, 593-605 (2012)*
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Ogasawara, M.: "Kinetic Resolution of Planar-Chiral(-Arene)Chromium
Complexesby
MolybdenumCatalyzed Asymmetric Ring-Closing Metathesis", XXVInternational Conference on Organometallic Chemistry(XXV ICOMC), Lisbon, Portugal (2012/09/03)(2) Ogasawara, M.: "Helically Chiral Dienes in Asymmetric
Catalysis: Design, Synthesis, and Application of
1,4-Bis(phosphino)-1,3-butadiene
Derivatives Having
C2-C3-Fused Cyclic System", The 17th Malaysian
ChemicalCongress,
Kuala
Lumpur,Malaysia(2012/10/15-17)(3) Ogasawara, M.: "Design and Synthesis of
Phosphine-Olefin
Ligands
HavingPlanar-Chiral(π-Arene)chromium Framework and Application in
Asymmetric Catalysis", Cambodian Malaysian Chemical
Conference, Siem Reap, Cambodia (2012/10/19-21)(4) Ogasawara, M.: "Herically Chiral Dienes in Asymmetric
Catalysis: C2-Symmetric (Z, Z)-1,2-Bis(1-diphenylphosphinylethylidene)cyclohexanes as Highly Acitve
Lewis-Base Organocatalysts", The 1st Japan-USA
Organocatalytic Symposium, Honolulu, HI, USA(2012/12/15-18)(5) Ogasawara, M.: Visiting Lecturer of the Chemistry
Research Promotion Center (Taiwan), National Science
Council, Taiwan (2012/12/24-28)(6) Ogasawara, M.: "Catalytic Asymmetric Synthesis of
Planar-Chiral Ferrocenes and Their Applications in
Optically Active Metallocene-Polymers", The 3rd
Molecular Materials Meeting (M3), Singapore, Singapore(2013/01/14-16)59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■2012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・〈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■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．）

60

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．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．
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．
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），
Cu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Cu-Cuからなる振動が観察され，Cuは凝集してクラスターとなることがわかっているが，図3(a)を解析した結果，Cu-Cuは観察されず，Cu-Sの寄与が大きいことがわ
かった．これはCuがSとの強い相互作用により，単原子状に高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．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の凝集状態を制御できる可能性を示せた．さらに，異性体であるpメルカプト安息香酸を吸着後にCuを真空蒸着すると，同様にCuは原子状に分散するが，配向が異なることがわかった（図4）.すなわち，異なる異性体を用いることでCu

図 1. 偏光全反射 XAFS 用測定チャンバー
年報2012・研究室編●

60

の配向をある程度制御できることを見出した．今後は他の金属について検討を行うとともに，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．
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，高エネルギー加速器研究機構物質構造研究所
究である．

野村昌治教授との共同研■学内外の研究者との共同研究（2012年度）
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」/慶應義塾大学・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」■2012年度の研究業績

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)

(b)

原著論文（*：審査つき）(1) Wang, Y.-n.; Duan, X.; Zheng, J.; Lin, H.; Yuan, Y.;
Ariga, H.; Takakusagi, S.; Asakura, K., “Remarkable
Enhancement of Cu Catalyst Activity in Hydrogenation of
Dimethyl Oxalate to Ethylene Glycol using Gold”, Catal.
Sci. Technol., 2, 1637 (2012)*(2) Wada, T.; Bando, K.K.; Miyamoto, T.; Takakusagi, S.;
Oyama, S. T.; Asakura, K., “Operando Observation of Ni2P
structural change during Catalytic reaction: Effect of H2S
trreatment”, Chem. Lett., 41, 1238 (2012). *(3) Wada, T.; Bando, K.K.; Miyamoto, T.; Takakusagi, S.;
Oyama, S.T.; Asakura, K., “Operando QEXAFS Studies ofNi2P during Thiophene Hydrodesulfurization: Direct
Observation of Ni-S Bond Formation under Reaction
Conditions”, J. Synchrotr Rad., 19, 205 (2012)*(4) Bando, K.K.; Wada, T.; Miyamoto, T.; Miyazaki, K.;
Takakusagi, S.; Koike, Y.; Inada, Y.; Nomura, M.;
Yamaguchi, A.; Gott, T.; Oyama, S.T.; Asakura, K. ,“Combined In situ QXAFS and FTIR Analysis of a Ni
Phosphide Catalyst under Hydrodesulfurization Conditions”,
J. Catal., 286, 165 (2012)*(5) Masuda, T.; Fukumitsu, H.; Takakusagi, S.; Chun, W.-J.;
Kondo, T.; Asakura, K.; Uosaki, K., “Molecular Catalysts
Confined on and Within Molecular Layers Formed on aSi(111) Surface with Direct Si–C Bonds”, Adv. Mater., 24,2689(2012).*

図3 (a) Cu/o-MBA/TiO2(110)の偏光全反射蛍光
EXAFSスペクトル（黒線）と(b)の構造モデルを仮定してFEFF計算したシミュレーションカーブ（赤
い点線）.

図4

Cu/p-MBA/TiO2(110)の三次元構造モデル.

●年報2012・研究室編

61

エネルギー変換場研究クラスター/
Research Cluster of Study for Energy
Conversion■2012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・〈学内研究協力教員/工学研究院・准教授〉本橋輝樹・〈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■研究課題
本クラスター行っている研究のうち，本年度（2012年度）
も，プロトン型の固体高分子形燃料電池PEFCのCO耐性発現の機構について報告する．
1．はじめに燃料電池システムは，カルノーサイクルの制約を受けず，高い発電効率により，分散型の発電システムとして広範な普及が期待されている．Fig. 1に示すような家庭燃料
電池システム，定置型PEFC（Polymer Electrolyte Fuel
Cell, 固体高分子形燃料電池）システムでは，都市ガスを改質して水素を製造する．水性ガスシフト反応とCO選択
酸化反応により，燃料改質装置出口のCO濃度を10 ppm以下まで低減してPEFCに水素を供給する．
CH4 + H2O → CO + 3 H2
CO + H2O → CO2+ H2
CO+1/2 O2→CO2

Fig. 1

Residential fuel cell systems

水素を用いた燃料電池の理論発電効率は下記のように83%である．
ΔcG/ΔcH = 237/286 (kJ/kJ) = 1.23/1.48 (V/V)=83%
ΔcG: 水素の燃焼ギブスエネルギーΔcH: 水素の燃焼エンタルピー
メタンを原料とするPEFCの発電効率は，水素での理論発電効率83%よりもはるかに低い．分散型発電システムの発電の効率は，45%以上が求められており，少なくとも燃料
電池の発電効率は45%以上が必要で，下記のようにセル電圧は0.7 V 以上である必要がある．ここで，水素の燃焼エンタルピーに相当する起電力は1.48 Vである．

62

1.48 V × 0.45

≈

0.7 V

定格電流密度0.2 A/cm2でのカソードの過電圧は0.39 V程度なので，セル電圧0.7 V以上におけるアノード電位は0.2
V (vs. RHE: 可逆水素電極 )よりも低電位（還元側）にある．
アノード電位： 1.23 V - 0.39 V - 0.7 V< 0.2 V （RHE）

CO酸化によるCOの除去の反応機構は電気化学的な二元機能機構で説明されてきた1,2)．
CO-S(Pt-Ru) + OH-S(Ru) → CO2 + H+ + e- + 2S(Pt-Ru)（OH はRuに選択的に吸着するので，ここではOH-S(Pt-Ru)
ではなく，OH-S(Ru)と表記する．）
S(Pt-Ru)はPt-Ru触媒表面の空サイトである，CO-S(Pt-Ru)
はS(Pt-Ru)に吸着したCOである．OH-S(Ru)はRuに吸着したOH である．上式は電気化学の最も有名な機構の一つであるが，アノード電位0.35 V（vs. RHE）以下では，COは電気化学的には酸化されない3)．
本研究では，燃料電池の作動条件でCO酸化の機構を検討した．電気化学CO酸化とシフト反応とを区別するために，
CO2の生成速度の電流および電圧依存性を検討した．さらに，触媒構造の広域X線吸収微細構造 (EXAFS)測定を行った結果を，アノード触媒の活性と関連付けて議論する．
2．実験
Pt-Ru/C(RM): ランダム分散触媒は，Pt:Ru = 2:3のものを調製した4)．まず，40 wt % Pt/C, RuCl3·nH2O, メタノール, 蒸留水を沸点温度で撹拌・混合した．Ruはメタノー
ルで還元されPt/Cに吸着する．12時間撹拌した後，熱水で洗浄し，80°Cで一夜間乾燥した．次に，得られた触媒を，
H2/Ar (5% H2)中に900 °Cで10 min以内で急速昇温することで還元処理した．900°Cに達するとすぐに炉を止めて急冷した．900°Cから500°Cまで18 minで冷却し，500°C
から室温まで50 minで冷却した．膜電極複合体 (MEA)作成には，カーボンペーパーを，ガス拡散層に用いた．アノー
ド触媒Pt-Ru/C(RM) (Pt:Ru = 2:3,（Pt-Ru/C(CM) (Pt:Ru =2:3) : 市販触媒, Pt/MoOx/C (x≈ 6)6): 酸化物添加系触媒）とナフィオン溶液を超音波で水中に懸濁させた触媒イン
クをカーボンペーパーに塗布した．アノードのPt-Ru担持量は，0.5 mg/cm2とした．カソードの触媒層も，市販のPt/C
触媒 (40 wt % Pt) を用いて同じ処方で調製し，Pt担持量は0.5 mg cm-2とした．最後に，アノード触媒層とカソード触媒層(22×22 mm)を，ナフィオン膜(NRE-212, Aldrich)の両サイドに設置して135 °Cで4 MPa，10 min ホットプ
レスしてMEAを作った．流路構造を持つ炭素とヒータ付銅版からなる単セル(FC05-01SP, ElectroChem, Inc.)にMEAを組み込んだ．単セルを燃料電池評価装置(Chino Corp.)に接続した．純H2 (あるいは H2/CO混合ガス)とO2 を，大気圧，流速80 mL/minで，アノードとカソードに，それぞれ供給した．測定中はセル温度75 °Cで, アノードとカソ
ードを，75 °Cと70 °Cで加湿した．アノードからの生成
ガ ス の CO2 濃 度 は on line マ イ ク ロ ガ ス ロ マ ト グ ラ フ
Varian CP 4900で分析した．触媒構造の解析はEXAFS測定
で 行 っ た ． IMSS-KEK の Photon Factory の ビ ー ム ラ イ ン
BL-7CとNW-10Aを用いて，Pt LIIIとRu K-edges X線吸収分
光スペクトルを得た．EXAFS解析の詳細は文献を参照した
5）．

年報2012・研究室編●

62

3. 結果と考察
3.1. Pt-Ru上でのCO酸化
改質水素ガス中のH2 分圧は，H2Oや CO分圧よりも高いので，低濃度COを含む加湿したH2をアノードに用いたときの開回路条件（発電を伴わない）では，最初にH2 がPt-Ru合
金の空きサイトに吸着する．
H2 + 2 S(Pt-Ru) ⇄ 2 H-S(Pt-Ru)
S(Pt-Ru)はPt-Ru合金表面の空サイトで，H-S(Pt-Ru)はS(Pt-Ru)に吸着したHである．反応(1) で，H2OがPt-Ru合
金上に解離吸着すると，熱力学的安定性からOHは選択的にRu表面に吸着する．
H2O + 2 S(Pt-Ru) ⇄ H-S(Pt-Ru) + OH-S(Ru)(1)（OH はRuに選択的に吸着するので，ここではOH-S(Pt-Ru)
ではなく，OH-S(Ru)と表記する）
OH-S(Ru)はRuに選択的に吸着したOH である．吸着分子の熱力学的安定性より，吸着水素は徐々にCOに置換され，やがて反応は停止する．このように貴金属触媒は低温ではCOが強く吸着するためにシフト反応活性を持たない．
2 CO + 2 H-S(Pt-Ru) → 2 CO-S(Pt-Ru)+ H2
CO-S(Pt-Ru)は，Pt-Ru合金表面に吸着したCOである．
しかし，燃料電池は発電反応を行うものである．発電時（閉回 路 ） で は ， 水 素 酸 化 反応(HOR) (2) によ り 空 サ イ ト
S(Pt-Ru)が生成し，シフト反応は継続する．
H-S(Pt-Ru) → S(Pt-Ru) + H+ + e(2)CO-S(Pt-Ru) + OH-S(Ru)→ CO2 + 1/2H2 + 2S(Pt-Ru)（OH はRuに選択的に吸着するので，ここではOH-S(Pt-Ru)
ではなく，OH-S(Ru)と表記する）

θemp(Pt-Ru) ∝ I

ト の 割 合 ， I は 反 応 式 (2) に よ る 電 流 密 度 で あ る ．
θemp(Pt-Ru)はIに比例する．一方，Ruに吸着したOHは，反応式(1)により生成するが，それには２つの空サイト
S(Pt-Ru)が必要である．したがって，OH被覆率[θOH(Ru)]はI2に比例する．シフト反応の速度を解析すると下記のようになる．

θOH(Ru) ∝ θemp(Pt-Ru)2 ∝ I2
rCO2 ∝ PCOI2(rCO2 /PCO) 1/2 ∝ I
ここで，rCO2はCO2の生成速度，PCO はCOの分圧である．Fig.
2に， (rCO2/PCO) 1/2 をIに対してプロットした結果を示す．
調製したPt-Ru/C(RM)触媒でも，市販のPt-Ru/C(CM)触媒でも，(rCO2/PCO) 1/2は，Iに対して直線的に増加したことから，
Pt-Ru/C触媒でも発電時にはシフト反応が進行していることが分かる．シフト反応の反応速度は，発電時の水素酸化反応(2)により速度論的に生じた空きサイトにより加速される．PtとRuがよく混合ざれば，OH-S(Ru) は，Ruに吸着したCOよりは，むしろPtに吸着したCOと反応する．Pt-Ru結合上でのシフト反応が支配的であり，これがCO耐性に貢献する．
一方，貴金属と酸化物を含む触媒は，シフト反応に活性がある触媒として知られている．もっとも，受けいれられている機構では，水の解離吸着よって生じたOHはCOと反応する．この機構はPt/MoOx/Cの場合6)，下記のようにあらわされる．
H2 + 2 S(Pt-Mo) ⇄ 2 H-S(Pt-Mo)
H2O + 2S(Pt-Mo) ⇄ OH-S(Mo) + H-S(Pt-Mo)（OH はMoに選択的に吸着するので，ここではOH-S(Pt-Mo)
ではなく，OH-S(Mo)と表記する）
CO + S(Pt-Mo) ⇄ CO-S(Pt-Mo)
OH-S(Mo) + CO-S(Pt- Mo) →CO2 + 2S(Pt-Mo) + 1/2H2（OH はMoに選択的に吸着するので，ここではOH-S(Pt-Mo)
ではなく，OH-S(Mo)と表記する）
S(Pt-Mo)はPt/MoOx 上の表面サイト，OH-S(Mo)はMoOx に選
択的に吸着したOHで，CO-S(Pt-Mo)はPt/MoOxに吸着したCOである．電流が流れなくても，多くのOHがMoOx上に存在するので，シフト反応が進行し，空サイト[S(Pt-Mo)]を生成する．水素還元反応の増加に伴い電流が増加にすると，空サイトは増加する．
H-S(Pt -Mo)MoOx ⇄H+ + e+ S(Pt -Mo)MoOx
θemp(Pt-Mo) = b(1 + kI I) (b and kI are constants)θemp(Pt-Mo) は発電時に生じたPt/MoOx.上の空きサイトの割合である．上記の通り，θemp(Pt-Mo)は電流がなくても切片bをもつ．CO酸化の反応速度は(rCO2) 下記のようになる．

rCO2 ∝ PCO θOH(Mo)∝PCO θemp (Pt-Mo)2∝PCO b (1+kI I )2
(rCO /PCO) 1/2 ∝ θ (Pt-Mo) ∝ b(1 + kI I)
Fig. 2. Dependence of conversion rate on I. Pt-Ru/C(RM) at acell voltage of 0.7 V (diamonds, ◆), Pt-Ru/C(CM) over 0.46 V(triangles,▲) and Pt/MoOx/C over 0.114 V (circles, ●)θemp(Pt-Ru)は速度論的に生成したPt-Ru合金上の空サイ●年報2012・研究室編

Fig. 2のようにPt/MoOx/Cでも，(rCO2/PCO) 1/2はIに対して直線的に増加したことより，シフト反応が起こっていることが推測される．Pt/MoOx/CのCO耐性は，Pt-Ru/C(RM)よりもかなり低い．(500 ppm COで0.2 A/cm2のセル電圧は，

63

Pt/MoOx/Cを用いると0 V，合金化度の高いPt-Ru/C(RM)を用いると0.72 V，合金化度の低いPt-Ru/C(CM)を用いると0.58 Vである．) Pt/MoOx/CのCO耐性に対するシフト反応の寄与は小さい．MoOx に吸着したCOは，Ptに吸着したCOよりも効果的に酸化された．低い合金化度のPt-Ru 触媒は同じような傾向を示す．Ptに吸着したCOよりも，Ruに吸着したCOが，効果的にシフト反応により酸化される．したがって，CO耐性は低い．
Fig.3. Effect of CO concentration on cell voltage at 0.2 A/cm2.

この速度解析により，発電時にCO2はシフト反応により生成することが分かった．Pt-Ru結合はPtに吸着したCOの除去に有効で，高いCO耐性には重要である．Ru-Ru上でのシフト反応はCO耐性には直接は寄与しないので，Pt-Ru系の性能を決める最も重要なファクターは，Pt-Ru結合の存在確率である．
1) M. Watanabe, S. Motoo, J. Electroanal. Chem. Interfacial
Electrochem. 60, 267 (1975).
2) M. Watanabe, S. Motoo, J. Electroanal. Chem. Interfacial
Electrochem. 60, 275 (1975).
3) H. A. Gasteiger, N. M. Markovic, P. N. Ross Jr. J. Phys.
Chem., 99, 8290 (1995).
4) T. Takeguchi, T. Yamanaka, K. Asakura, E. N. Muhamad,
K. Uosaki, W. Ueda, J. Am. Chem. Soc., 134, 14508(2012).
5) C.-R. Bian, S. Suzuki, K. Asakura, L. Ping, N. Toshima, J.
Phys. Chem., 106, 8587 (2002).
6) E. N. Muhamad, T. Takeguchi, F. Wang, G. X. Wang, T.
Yamanaka, W. Ueda, J. Electrochem. Soc., 156, B1361(2009).

■2012年度の研究業績

Cell temp.: 70 °C; electrolyte: nafion NRE 212; cathode: Pt/C
(0.5 mg/cm2); O2 humidified at 70 °C; flow rate: 80 mL/min;anode: Pt-Ru/C (0.5 mg Pt-Ru/cm2); H2 containing 0−2000 ppm
CO humidified at 70°C; and flow rate: 80 mL/min.

64

原著論文（*：審査つき）(1) Takeguchi, T.; Yamanaka, T.; Asakura, K.; Muhamad, E.
M.; Uosaki, K.; Ueda, W. " Evidence of of
Nonelectrochemical Shift reaction on a CO-TolerantHigh-Entropy State Pt−Ru Anode Catalyst for Reliable andEfficient Residential Fuel Cell Systems ", J. Am. Chem.
Soc., 134, 14508-14512 (2012)*

年報2012・研究室編●

64バイオインターフェース研究クラスター/
Research Cluster of Bio-Interface■2012年度の構成員〈リーダー/准教授〉叶深・〈総合化学院教授〉村越敬・〈客員教授/京都大学〉松本吉泰・〈特任教授/テンプル大学〉
Borguet Eric〈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■2012年度のうごき
2013年2月5日～6日，CRC国際シンポジウム「バイオイン
タ ー フ ェ ー ス で の 新し い挑戦 」（ New Challenges on
Biointerfaces: Structures and Dynamics）を企画・運営
した．バイオインターフェース研究分野の新しい展開を目指し，本シンポジウムにおいて，川合真紀教授（理研・東大），Y. R. Shen教授（UC Berkeley），Paul Cremer教授（Penn State Univ.）のPlenary Lectureをはじめ，計25
件の招待講演と27件のポスター発表が行われた．バイオ
インターフェースの構造計測や機能性解明ならびに機能性ソフトマテリアルの研究開発の幅広い研究分野において，最新の研究成果について活発に発表・議論を行った．
参加者数が合計114名の盛会であった．これらの成果発表と議論を通じて，当研究クラスターに関連する研究の交流や共同研究も大いに促進された．

■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

Figure 1.

Scheme of Sum Frequency Generation (SFG).

ルで調べ，電池性能の向上に貢献したい．

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．
2012年度のトピック：該プログラムのインターフェースを一部に改良した．関係者にプログラムを提供し，活用してもらった．また，異なる実験系から得られた実験結果と計
算結果との比較を行い，研究に活用されている．
（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．
2012年度のトピック：SFG分光計測を継続すると同時に，
AFM観察により，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について調べた（図2）．この酵素反応は二分子膜表面の欠陥サイトからスタートすることが分かった．その場AFM観察結果から，各組成の二分子膜の反応速度を見積もった．これまでに得られたSFGとAFMの実
験結果に基づき，酵素による表層脂質分子の加水分解過程，加水分解に誘起される底層脂質分子の反転過程，フリップ・フロップ過程といった三つの素過程を含む三段階の反応機構を提案し，実験結果を定量的に説明できた．この

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．
2012年度のトピック：その場AFM測定に温度制御可能のシステムを構築し，種々の条件の最適化で室温から高温までの温度範囲内にAFM測定を可能にした．

●年報2012・研究室編

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

65

他，共同研究により，生体適合性高分子材料の固体電解質
高分子材料などの機能性高分子の検討準備にも着手した．
（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．
2012年度のトピック：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．

Figure 3. Preferential adsorption of EC solvent on the
LiCoO2 electrode surface.

■学内外の研究者との共同研究（2012年度）
九州大学工学研究院応用化学部門・阿部正明准教授，金属クラスターの自己組織化と界面構造；工学院大学工学部環境エネルギー化学科・吉田直哉助教，固体触媒表面の濡れ現象の分子論的解明 ； 台湾国立中央大学化学系・Yau
Shuehlin教授，高空間分解能SPMによる表面観察；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■2012年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（1）Ye, S.; Kathiravan, A.; Hayashi, H.; Tong, Y.; Infahsaeng,
Y.; Chabera, P.; Pascher, T.; Yartsev, A.; Isoda, S.; Imahori,

66

H.; Sundström, V. Role of Adsorption Structures of
Zn-Porphyrin on TiO2 in Dye-Sensitized Solar Cells
Studied by Sum Frequency Generation Vibrational
Spectroscopy and Ultrafast Spectroscopy. J. Phys. Chem.
C, 117, 6066–6080 (2013)*（2）Wu, H.; Yu, L.; Tong, Y.; Ge, A.; Yau, Y.; Osawa, M.; Ye,
S. Enzyme-Catalyzed Hydrolysis of the Phospholipid
Bilayers Studied by Atomic Force Microscopy. Biochimica
et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes, 1828, 642–651(2013)*（3）Liao, L.; Li, M.; Kang, J.; Chen, D.; Chen, Y.X.; Ye, S.
Electrode Reaction Induced pH change at the Pt
Electrode/Electrolyte Interface and its Impact on Electrode
Processes. J. Electroanal. Chem., 688, 207-215 (2013)*（4）Darwish, N.; Eggers, P. K.; Ciampi, S.; Tong, Y.; Ye, S.;
Paddon-Row, M. N.; Gooding, J. J. Probing the Effect of
the Solution Environment around Redox-Active Moieties
Using Rigid Anthraquinone Terminated Molecular Rulers.
J. Am. Chem. Soc., 134, 18401-18409 (2012)*（5）Darwish, T.; Tong, Y.; James, M.; Hanley, T.; Peng, Q.; Ye,
S. Characterizing the Photoinduced Switching Process of
Nitrospiropyran Self-Assembled Monolayer Using In Situ
Sum Frequency Generation Spectroscopy. Langmuir, 28,13852-13860 (2012)*（6）Zhang, Y.; Noguchi, N.; Ye, S.; Uosaki, K. Structure of
Adsorbed Molecular Layer on Fused Quartz Surface
Determined Sequentially in Sodium Stearate Solution, Dry
Ar, Pure Water, and Dry Ar by Sum Frequency Generation
Spectroscopy. Surf. Sci., 602, 92-96 (2012)*
招待/基調/依頼講演・国際会議（1）叶深，「非線形振動分光法によるリチウムイオン電池の電極溶液界面の構造追跡」，新日鐵住金－北海道大学
交流講演会，札幌(2013/3/22，)（2）Ye, S. Enzyme Catalyzed Hydrolysis of the Supported
Lipid Bilayers Probed by Sum Frequency Generation(SFG) and Atomic Force Microscopy (AFM), CRC
International Symposium: New Challenges on the
Bio-interfaces, Sapporo, Japan (2013/2/5)（3）Ye, S. Molecular Study on the Lipid Membrane Surface
Probed by Sum Frequency Generation (SFG), The 14th
International Conference on Vibrations at Surfaces(VAS14), Kobe, Japan (2012/9/24)（4）Ye, S. Solvent Adsorption on the LiCoO2 ElectrodeSurface Probed by Nonlinear Vibrational Spectroscopy,
Spectroelectro- chemistry 2012, Dresden, Germany(2012/8/27)（5）Ye, S. in situ AFM and SFG Studies on the Hydrolysis
Reaction of
Supported Lipid Bilayer Catalyzed by
Phospholipase A2, 244th ACS, Structure, Dynamics, andReactivity at Charged Interfaces Symposium, ,Philadelphia, USA (2012/8/22)

年報2012・研究室編●

66

分子集積反応場研究クラスター/Research
Cluster for Reaction Field Based on
Molecular Assembly■2012年度の構成員〈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/〈米国エネルギー省主任研究員/アイオワ州立大学教授〉
Marek Pruski/〈物質・材料研究機構国際ナノアーキトク
トニクス拠点主任研究者〉魚崎浩平/〈国際基督教大学上級准教授〉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■2012年度のうごき
九州大学濱崎昭行助教の申請課題「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」
がセンター共同利用・共同研究（課題設定型）に採択され，触媒機能の理解のためにガス吸着昇温脱離測定を当センターで実施した．室蘭工業大学山中真也助教の申請
課題「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」がセンター共同利用・共同研究（課題提案型）に採択され，高表面積炭酸カルシウムの物性評価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．

C
N

C
N

C
N

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，1,4-還元体を与えた．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．
2012年度のトピック： 今年度は，金表面上でのニッケル
ジイソシアニド錯体単分子層アルキンおよび銅ジイソシ
アニド錯体単分子層の形成についても検討を行った．アル
ケン類の水素化反応における触媒能や環状エーテル類のα位C-H結合のアルキンへの付加反応などを促進することを見出した．
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．構造解析は，元素分析，FT-IR，固体29Si DPMAS NMR，
XRD，窒素吸着などにより行った．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（図2）．
内表面に銅錯体を導入してフェノール誘導体の酸化的重合反応に適用したところ，外表面をシリル化せずに銅錯体を固定化した触媒よりも高い触媒活性が得られ，メソ細孔の内部に存在する触媒種がより効果的に触媒として機能していることが示唆された．これらの検討により，細孔内の特殊な空間を活用した触媒設計の指針を得ることができた．
なお,本研究は米国エネルギー省Ames研究所のMarek
Pruski主任研究員とアイオワ州立大学のVictor S.-Y. Lin教
授との共同研究である．
2012年度のトピック： 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

RhCl(CO)2RhCl(CO)2 RhCl(CO)2
C
C
C
N
N
N

C
N

[RhCl(CO)2]2

N
C

N
C

N
C

N
C

N
C

N
C

N
C

Au

Au

[Au]-TPDI[Au]-TPDI-Rh

図1 金表面上でのジイソシアニド−金属錯体
単分子層の形成図2●年報2012・研究室編

メソポーラスシリカの有機修飾

67

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図3 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

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3）．
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博士を訪問し，固体NMR測定を用いた共同研究打ち合わせを行った．また，国際基督教大学田旺帝上級准教授との共同研究として，高エネ研におけるXAFS測
定および国際基督教大学における構造解析を行った．

■学内外の研究者との共同研究（2012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」/上智大学理工学部物質生命理工学科・教授 増山芳郎「水溶液中での有機反応を可能にする
環境調和型ヒドロキシアパタイト担持高分散遷移金属触媒の調製と解析」/物質・材料研究機構国際ナノアーキト
クトニクス拠点主任研究者 魚崎浩平「規整表面上での金属錯体単分子層の精密固定化」/東京工業大学准教授 木口学「金属電極間における有機分子の電気伝導度測定」/国際基督教大学教養学部・上級准教授 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・助理教授 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」

68■2012年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（1）Hara, K.; Akahane, S.; Wiench, J. W.; Burgin, B. R.;
Ishito, N.; Lin, V. S.-Y.; Fukuoka, A.; Pruski, M., "Selectiveand Efficient Silylation of Mesoporous Silica: A
Quantitative Assessment of Synthetic Strategies by
Solid-State NMR", J. Phys. Chem. C, 116, 7083-7090(2012)*（2）Masuyama, Y.; Sugioka, Y.; Chonan, S.; Suzuki, N.;
Fujita,
M.;
Hara,
K.;
Fukuoka,A.,"Palladium(II)-exchanged hydroxyapatite-catalyzed Suzuki
Miyaura-type cross-coupling reactions with potassium
aryltrifluoroborates", J. Mol. Catal. A Chem., 352, 81-85(2012)*（3）S. Ogo, S.; Onda, A.; Iwasa, Y.; Hara, K.; Fukuoka A.;
Yanagisawa, K. “1-Butanol synthesis from ethanol overstrontium phosphate hydroxyapatite catalysts with various
Sr/P ratios”, J. Catal., 296, 24-30 (2012)*
招待/基調/依頼講演・国際会議（1）原賢二:「表面上での金属ジイソシアニド錯体単分子層の形成と有機分子変換反応への応用」電気化学会北海 道 支 部 第 18 回 若 手 研 究 者 交 流 会 , 小 樽 市（2012/06/23）（2）Hara, K.; Namba, K.; Jagtap, S.; Kaji, Y.; Chun, W. J.;
Fukuoka, A. : “Densely Packed Monolayer of Rh- andCu-Diisocynide on Gold Surface as Platforms for Highly
Active and Selective Catalysis”, Cambodian Malaysian
ChemicalConference(CMCC)
2012,
Cambodia(2012/10/21)（3）Hara, K.; Akahane, S.; Wiench, J. W.; Burgin, B. R.;
Ishito, N.; Lin, V. S.-Y.; Fukuoka, A.; Pruski, M. : “Surface
Selective Silylation of Mesoporous Siica MCM-41; Precise
Characterization and Cu Catalysis”, International
Conference on Emerging Advanced Nanomaterials (ICEAN)
2012, Australia (2012/10/25)（ 4 ） Hara, K. : “Densely Packed Monolayers of Metal
OrganicComplex as Platforms for Unique Catalysis” The 5thIEEE International Nanoelectronics Conference, IEEE
INEC2013, Singapore (2013/01/03)）（5）原賢二, Sachin Jagtap, 難波光太郎, 梶義規, 福岡淳：「規整表面上における高密度金属錯体単分子層の形
成と触媒反応への応用」平成24年度日本表面科学会東北・北海道支部学術講演会, 郡山市（2013/03/11）

年報2012・研究室編●

68

機能複合型グリーン触媒研究クラスター/
Research Cluster for Multifunctional Green
Catalysis■2012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・〈博士
研究員〉今健一［2012/07/01～］
・〈学術研究員〉小野寺渉［2012/11/16～］・〈外国人研究員〉Siddiki S M A Hakim［2012/11/01～］
・〈総合化学院/大学院博士課程〉Chandan
Subhash haudhari［2012/11/01～］/〈大学院修士課程〉
菅野翔太・〈技術補助員〉今健一［～2012/06/01］/小野寺
渉 ［ ～ 2012/11/15 ］ / 瀬 戸 真 弓 /Siddiki S M A Hakim［2012/10/01～2012/10/31］
・〈学内研究協力教員/地球環境科学研究院・准教授〉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■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，下記の研究成果を報告した:(1)CeO2による有機合成, (2)排ガス浄化・有機合成用担持金属触媒の作用機構, (3) L3殻XANES
によるPd, Rhの電子状態解析．(1)の概要を以下に述べる．
アミド合成は多段階法や高温条件を必要とし，有害廃棄物を副生する．グリーンな触媒法の開発が求められるが，報告例は高価な貴金属触媒に限られる．本研究では各種金属酸化物を用いて検討を行った結果，CeO2が各種アミド合成に高性能を発現することを見出した．具体的には(i)CeO2がCN基のα位にヘテロ原子を有するニトリルの水和を中性・水中・低温条件で進行させることを見いだした．
基質選択性は基質とCeO2 表面との吸着相互作用に起因す
る．CeO2は(ii)ニトリルとアルコールからのone-potエステ
ル化, (iii)トランスアミド化, (iv)ニトリルとアミンからのone-potアルキルアミド化にも有効であった．上記反応
系は入手容易で安価なCeO2を用いて中性・水中または無溶媒条件で進行し，触媒再利用も可能であることから環境調
和型の新規触媒系である．
One-pot esterification
1

R

CN

H2O
Hydration R1

R

R2OH

O
NH2

O
1

2

O

R

3 4

NHR R

TransamidationO
3
One-pot N-alkyl amidation 1
R
R
N 4
R

■学内外の研究者との共同研究（2012年度）
工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」■2012年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（ 1 ） Shimizu, K.; Kubo, K.; Satsuma, A.; Kamachi, T.;
Yoshizawa, K., “Surface oxygen atom as a cooperative ligand
in Pd nanoparticle catalysis for selective hydration of nitriles
to amides in water: experimental and theoretical studies”,
ACS Catal., 2, 2467-2474 (2012).*（2）Shimura, K.; Shimizu, K, “Transfer hydrogenation of
ketones by ceria-supported Ni catalyst”, Green Chem., 14,●年報2012・研究室編

2983-2985 (2012).*（3）Shimizu, K.; Shimura, K.; Imaiida, N.; Satsuma, A.,“Heterogeneous nickel catalyst for selective hydration ofsilanes to silanols”, J. Mol. Catal. A, 365, 50-54 (2012).*（ 4 ） Tamura, M; Kon, K.; Satsuma, A.; Shimizu, K.,“Volcano-curves for dehydrogenation of 2-propanol andhydrogenation of nitrobenzene by SiO2-supported metal
nanoparticles catalysts as described in terms of a d-bandmodel”, ACS Catal., 2, 1904-1909 (2012).*（5）Tamura, M; Snimizu, K.; Satsuma, A., “Comprehensive
IR study on acid/base properties of metal oxides”, Appl.
Catal. A 433-434, 135-145 (2012).*（6）Shimizu, K.; Kamiya, Y.; Osaki, K.; Yoshda, H.; Satsuma,
A., “The average Pd oxidation state in Pd/SiO2 quantified by
L3-edge XANES analysis and its effects on catalytic activity
for CO oxidation”, Catal. Sci. Technol., 2, 767-772 (2012).*（7）Shimizu, K.; Ohshima, K.; Tai, Y.; Tamura, M.; Satsuma,
A., “Size- and support-dependent selective aminecross-coupling with platinum nanocluster catalysts”, Catal.
Sci. Technol., 2, 730-738 (2012).*（8）Tamura, M.; Tonomura, T.; Shimizu, K.; Satsuma, A.,“CeO2-catalysed one-pot selective synthesis of esters from
nitriles and alcohols”, Green Chem., 14, 984-991 (2012).*（9）Shimizu, K.; Imaiida, N.; Sawabe, K.; Satsuma, A.,“Hydration of nitriles to amides in water by SiO2-supported
Ag catalysts promoted by adsorbed oxygen atoms”, Appl
Catal A, 421-422, 114-120 (2012).*（10）Tamura, M.; Tonomura, T.; Shimizu, K.; Satsuma, A.,“Transamidation of amides with amines under solvent-free
conditions using a CeO2 catalyst”, Green Chem., 14, 717-724(2012).*（ 11 ） 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).*（12）Tamura, M.; Tonomura, T.; Shimizu, K.; Satsuma, A.,“CeO2-catalyzed one-pot selective synthesis of N-alkyl
amides from nitriles, amines and water”, Appl. Catal. A,
417-418, 6-12 (2012).*（13）Shimizu, K.; Shimura, K.; Tamagawa, N.; Tamura, M.;
Satsuma, A., “Sulfur promoted Pt/SiO2 catalyzed
cross-coupling of anilines and amines”, Appl. Catal. A,
417-418, 37- 42 (2012).*（14）Shimizu, K.; Shimura, K.; Tamagawa, N.; Tamura, M.;
Satsuma, A., “Electronic effect of Na promotion for selective
mono-N-alkylation of aniline with di-iso-propylamine by
Pt/SiO2 catalysts”, J. Mol. Catal. A, 353-354, 171-177,(2012).*（ 15 ） Shimizu, K.; Oda, T.; Sakamoto, Y.; Kamiya, Y.;
Yoshida, H.; Satsuma, A, ”Quantitative determination of
average rhodium oxidation state by a simple XANES
analysis”, Appl. Catal. B, 111-112, 509-514 (2012).*（ 15 ） Tomita, A.; Shimizu, K.; Kato, K.; Tai, Y.,“Pt/Fe-containing alumina catalysts prepared and treated withwater under moderate conditions exhibit low-temperature CO
oxidation activity”, Catal. Commun., 17, 194-199 (2012).*
招待/基調/依頼講演・国際会議（1）Shimizu, K.: “Metal cluster catalysis for green organic
reactions”, CRC-FHI Joint Meeting, Berlin, Germany(2012/9/21)（2）Shimizu, K.: “Catalysis of metal cluster and nanoparticles
for green organic reactions”, 17th Malaysian Chemical
Congress, Kuala Lumpur, Malaysia (2012/10/16)（3）清水研一:「自動車排ガス浄化とGreen 有機合成に有効な非白金族固体触媒の開発」, 第6回分子科学会シンポジウム, 早稲田大学(2012/6/9）69光機能性プラズモン粒子研究クラスター/Research Cluster for Photofunctional
Plasmonic Particles

Ag@TiO2
50 nm

Bacteria/Fungi

Clean air & water■2012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 ・〈 The West Pomeranian University ofTechnology（ポーランド）〉Antoni W. Morawski

Ag

TiO2
Chemicalpollutants

CO2 / H2O

■2012年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）（1）Kowalska, E.; Rau, S.; Ohtani, B., Plasmonic Titania
Photocatalysts Active under UV and Visible-Light
Irradiation: Influence of Gold Amount, Size, and Shape, J.
Nanotech., 2012, 1-11 (2012).*
著書（1）Kowalska, E., Nishijima, Y., Rosa, L., Juodkazis, S.,
Silver-gold nano-composites for photo-catalytic and sensing
applications, In: Silver Nanoparticles: Synthesis, Uses and
Health Concerns. Nova Science Publishers, 2013, 219-244.

■2012年度のうごき
リーダーのEwa Kowalska（エバ＝コワルスカ）准教授は2012年11月1日に触媒化学研究センターに着任し，2013年2月に本研究クラスターが設置されて活動を開始した．写真
左から，Adriana Zaleska教授，Ewa Kowalska准教授とHynd
Remita教授．

■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（図は銀担持酸化チタン光触媒による水中，空気中の汚染物質の分解と殺菌，防カビ作用の模式図）．

70

招待/基調/依頼講演・国際会議（1）Kowalska E., Rau S., Rosa L., Juodkazis S., Ohtani B.
Plasmonic photocatalysts for degradation of organic
compounds. Proceedings of the Second International
Conference on Advanced Oxidation Processes. AOP-2012,
October 5-8, 2012, Kottyam, India. [Invited Talk]（ 2 ） Remita H., Hai Z., Sorgues S., Colbeau-Justin C.,
Grabowska E., Zaleska A., Kowalska E. Modification oftitanium dioxide with metal nanoparticles induced byradiolysis: application in photocatalysis. Proceedings of
the Second International Conference on Advanced Oxidation
Processes. AOP-2012, October 5-8, 2012, Kottyam, India.
（3）Kowalska E., Ohtani B. Development of gold-titania
plasmonic photocatalysts for environmental application,
Winter Meeting of Hokkaido Branches of Chemical
Societies, January 29-30, 2013, Sapporo, Japan, 40.
（ 4 ） Kowalska E., Rosa L., Markowska-Szczupak A.,
Juodkazis S., Ohtani B. Plasmonic photocatalysts forenvironmental applications. Proceedings of CRC
International Symposium “New Challenges on the
Bio-interfaces: Structures and Dynamics”, 5-6 February,
2013, Sapporo, Japan, 51-54. [Invited Talk]（ 5 ） Kowalska E., Markowska-Szczupak A., Ohtani B.
Development of plasmonic photocatalysts with antiseptic
properties, Grand Challenges Exploration (GCE) Agriculture& Nutrition Awardee Convening, March 13-15, 2013,
Seattle, USA.

年報2012・研究室編●70

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．

■2012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■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2012
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
99
127
75

センター
外利用
48
21
42

185

55

144
417
1,047

50
297
513

■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．2012年度は5月24～25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．

■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．2012年度のセンター内
外の利用者は以下のとおり（単位は［件］）．
年度
2012
※（

ガラス工作
金属工作
293(7)
220(6)）は，センター外利用で内数．

●年報2012・研究室編

71

72

年報2012・研究室編●

72

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/サステナブル触媒研究クラスター/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月に米国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/
日本放射光学会/日本XAFS研究会/触媒学会/ヨウ素学会/
Material Science Society/PF懇談会/応用物理学会/界面及び●年報2012・個人編

コロイド学会/日本物理学会/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） T. Miyamoto ; T. Wada ; H. Niimi ; S. Suzuki ; M. Kato,
M. Kudo and K. Asakura ; "A New Collinear-Type
Energy-Filtered X-ray Photoemission Electron Microscope
Equipped with a Multi-Pole Aberration-Corrected Air-Core
Coil Wien Filter", Japanese Journal of Applied Physics
51(51）, (2012）* （2） K. K. Bando ; T. Wada ; T. Miyamoto ;K. Miyazaki ; S. Takakusagi, Y. Koike ; Y. Inada ; M.
Nomura, ; Yamaguchi ; T. Gott, S. T. Oyama and K. Asakura,"Combined in situ QXAFS and FTIR analysis of a Ni
phosphide catalyst under hydrodesulfurization conditions",
Journal of Catalysis , 286(286）, 165-171 , (2012）* （3） T.
Wada ; K. K. Bando ; S. T. Oyama ; T. Miyamoto ; S.
Takakusagi ; K. Asakura, "Operando Observation of Ni2P
Structural Changes during Catalytic Reaction: Effect of H2S
Pretreatment", Chemistry Letters, 41(41）, 1238-1240, (2012）* （4） K. Asakura, "Polarization-dependent Total Reflection
Fluorescence Extended X-ray Absorption Fine Structure and its
Application to Supported Catalysis", Catalysis, 24(24 ） ,281-322, (2012）* （5） S. T. Oyama ; H. Y. Zhao ; H. J.
Freund ; K. Asakura ; R. Wlodarczyk ; M. Sierka,"Unprecedented selectivity to the direct desulfurization (DDS)
pathway in a highly active FeNi bimetallic phosphide catalyst",
Journal of Catalysis , 285 (285) (2012)*
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 11273

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
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-）
主要な研究業績： （1）C. Zhang ; F. Liu ; Y. Zhai ; H. Ariga ;N. Yi ; Y. Liu ; K. Asakura ; M. Flytzani-stephanopoulos and H.
He, "Alkali-Metal-Promoted Catalysis with Platinum /Titanium Dioxide for Formaldehyde Oxidation at Ambient
Temperatures", Angewandte Chemie International Edition in
English, 51, 1-6, (2012). （2） 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). （3） D. Guo, Y.
Nakagawa, H. Ariga, S. Suzuki, K. Kinoshita, T. Miyamoto, S.
Takakusagi, K. Asakura, S. Otani and S.T. Oyama, "STM
studies on the reconstruction of the Ni2P (1010) surface", Surf.
Sci., 604, 1347-1352 (2010). （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 of aTiO2(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/サステナブル触媒研究クラスター/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
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

74

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
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/化学工学会
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－
2013年4月石油学会副会長
主要な研究業績： （1） Wang, F.; J. L. Dubois.;Ueda, W.;
Catalytic performance of vanadium pyrophosphate oxides(VPO) in the oxidative dehydration of glycerol", App. Catal. A:
General, 376, 25–32, (2010). （2） Sasaki, K.; Sadakane, M.;
Ninomiya Ueda, W.;"Synthesis of 3-D Ordered Macroporous
MxH3-¹xPW12O40(M=Cs+ and NH4+):Trimodal Mirco-, Meso-,and Macropores in MxH3-¹xPW12O40 Material", Chem.
Lett.,39(4), 426-427 (2010). （3） Pyrz, W.; Blom, D.;
Sadakane, M.; Kodato, K.; Ueda, W. Vogt, T.; *Buttrey, D.
Atomic-Lebel Imaging of Mo-V-O Complex Oxide Phase
Intergrowth, Grain Boundaries, and Defects using
HAADF-STEM. Proc. Natl. Acad. Sci. USA , 107, 6152-6157.
(2010). （4） Sadakane, M.; Ohmura, S.;Kodato, K.; Fujisawa,
T.; Kato, K.;Shimizu, K.; Murayama, T.; *Ueda, W. Redox
Tunable Reversible Molecular Sieves: Orthorhombic
Molybdenum Vanadium Oxide. Chem. Commun. 47,
10812-10814 (2011). （5） Sadakane, M.; Muroji, S.; Iimuro,Y.; Izarova, N.; Korzt, U.; Hayalawa, S.; Kato, K.; Ogo, S.; Ide,
Y.; Ueda, W.; *Sano, T. “Stabilization of high valenceruthenium in silicotungstate ligand. Preparation, structuralcharacterization, and redox studies of ruthenium(III) substituted
α-Keggin-type silicotungstates with pyridine ligands,[SiW11O39RuIII(Py)]5-“. Chem. Asian J. 7, 1331-1339 (2012)*（6） Wang, F.; Ueda, W.; Xu, J. “Detection and Measurementof Surface Electron Transfer on Reduced Molybdenum Oxides

年報2012・個人編●

(MoOx) and Catalytic Activities of Au/MoOx”. Angew. Chem.
Int. Ed. 48, 3782-378 (2012)* （7） Murayama, T.; Kuramata,N.; Takatama, S.; Nakatani, K.; Izumi, S.; Yi, X.; Ueda, W.
“Synthesis of porous and acidic complex metal oxide catalyst
based on group 5 and 6 elements”. Catal. Today 185, 224-229(2012)* （8） Sadakane, M.; Kato, R.; Kodato, Murayama, T.;
Ueda, W., "Morphology-controlled preparation of iron-basedoxides using a paper template", Materials Letters 81, 80-83(2012)* （9） Takeguchi, T.; Yamanaka, T.; Asakura, K.;
Muhamad, E.; Uosaki, K.; Ueda, W., " Evidence ofNon-electrochemical Shift Reaction on a CO-TolerantHigh-Entropy State Pt-Ru Anode Catalyst for Reliable andEfficient Residential Fuel Cell Systems ", J. Am. Chem. Soc.,
134, 14508-14512 (2012)* （ 10 ） Qiang, W.; Jiang, W.;
Weifeng, Y.; Ueda, W., " Synthesis of V2O5-K2SO4 withmacroscopic shapes and its catalytic application", Mat.Res.Bull,
47,4531-4535 (2012)* （11） Murayama, T.; Hayashi, T.;
Kanega, R.; Yamanaka, I. “Phosgene-Free Method forDiphenyl Carbonate Synthesis at the Pd0/Ketjen black Anode”.
J. Phys. Chem. C 116, 10607-10616 (2012) *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」（2012/5/24）

Conversion to a Pt-Ru Two-dimensional Nanocomposite
Having Electrocatalytic Activity, Chem. Lett., 38, 148-149(2009) （3）Yohei Takashima, Virginia Martinez Martinez,
Shuhei Furukawa, Mio Kondo, Satoru Shimomura, Hiromitsu
Uehara, Masashi Nakahama, Kunihisa Sugimoto, Susumu
Kitagawa, Molecular decoding using luminescence from anentangled porous framework, Nature Commun., 2, 168,(2011) （ 4 ） 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, 11932–11935 (2011) （5）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, 193-196 (2013).
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）

内田太郎
上原広充
うえはらひろみつ
HiromitstuUEHARA

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
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（lll）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, Masaaki Abe, Yoshio
Hisaeda, Kohei Uosaki, Yoichi Sasaki, Immobilization of a
Binuclear Ruthenium(III) Complex on a Gold(111) Surface:
Observations of Proton-coupled Electron Transfer andElectrochemical Durability in Aqueous Media, Chem. Lett., 35,
1178-1179 (2006) （2）Hiromitsu Uehara, Yukihisa Okawa,
Yoichi Sasaki, Kohei Uosaki, Monolayer Formation of a Pt-Ru
Dinuclear Complex on a Gold (111) Surface and Its●年報2012・個人編

うちだたろうTaro UCHIDA

職名：特任助教
着任：2010年4月1日
部門/クラスター：表面分子化学研究部門
担当大学院（学部）：
研究室：創成科学研究棟02 309-2
電話：011-706-9124・ファクシミリ：011-706-9124・電子
メール：uchidat@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：分析化学/物理化学/電気化学/機能物質化学
研究課題：電極触媒反応機構の分子レベルでの解析およびそれに基づく高活性触媒デザイン
研究キーワード：分光分析化学/表面振動分光/電極触媒
学歴： 2002年3月長崎大学教育学部学校教育教員養成課程
卒業/2004年3月長崎大学大学院教育学研究科教科教育専
攻修了/ 2009年9月北海道大学大学院地球環境科学研究科
物質環境科学専攻修了
学位： 博士（地球環境科学）「電極表面の吸着分子が触媒する水素発生反応機構」
職歴： 2009年10月 北海道大学触媒化学研究センター博士研究員
所属学会：電気化学会/日本分光学会/日本分析化学会/日本 ポ ー ラ ロ グ ラ フ 学 会 / 国 際 電 気 化 学 会 （ International
Society of Electrochemistry）
主 要 な 研 究 業 績 ： （ 1 ） Hydrogen Evolution Reaction
Catalyzed by Proton-Coupled Redox Cycle of 4,4-Bipyridine
Monolayer Adsorbed on Silver Electrodes, J. Am. Chem. Soc.,
130: 10862-10863 (2008) （ 2 ） Adsorbed Structures of
4,4'-bipyridine on Cu(111) in Acid Studied by STM and IR,
Langmuir 22: 3640-3646 (2006) （3） Laser-Induced Potential
Jump at The Electrochemical Interface Probed by Picosecond
Time-Resolved Surface-Enhanced Infrared Absorption
Spectroscopy J. Phys. Chem. B 110: 6423-6427 (2006) （4）75

Curing and degradation reactions of oil paints exposed toenvironmental pollutants (NO2 and SO2) as studied by
NIR-excited Raman spectrometry, BUNSEKI KAGAKU 53:
715-722 (2004) （ 5 ） Measurement of NIR-SERS using
commercial silver powder, BUNSEKI KAGAKU 53: 79-84
79-84 (2004)
学 術 関 係 の 受 賞 ： Ertl Symposium Best Poster Award「Mechanism of Hydrogen Evolution Reaction Catalyzed by
4,4’-Bipyridine Adsorbed on Metal Electrodes: A Combined
Electrochemical and Infrared Study」（2010/04）
・The Best Oral
Presentation Association of Chemical Sensors in Taiwan「 Spectroelectrochemical
StudyofHistidine-Gold
Interactions」（2010/05）

大澤雅俊
おおさわまさとし
Masatoshi OSAWA

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/サステナブル触媒研究クラスター
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：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

76(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
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」

年報2012・個人編●

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
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）●年報2012・個人編

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/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.; 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). （2） 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).
（3） 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).
（4） 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). （ 5 ） Ogasawara, M.; Murakami, H.;
Furukawa, T.; Takahashi, T.; Shibata, N., "Synthesis ofFluorinatedAllenesvia
Palladium-Catalyzed
Monofluoromethylation Using FBSM", Chem. Commun.,
7366-7368 (2009).

77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）「 Oxidation of Alkanes with O2 by VO(acac)2 Catalyst 」（2007/03/09）

小山靖人
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
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-）
・同北海道支部オーロラ委員（2011-2012）
・同討論会委員（2011-）
・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）・第16回均一系
不均一系触媒国際会議現地実行委員（2012-）
主要な研究業績：（1） Kobayashi, H.; Ohta, H.; Fukuoka, A.,"Conversion of lignocellulose into renewable chemicals byheterogeneous catalysis", Catal. Sci. Technol., 2, 869-883(2012).* （2） Kobayashi, H.; Matsuhashi, H.; Komanoya, T.;
Hara, K.; Fukuoka, A., “Transfer hydrogenation of cellulose tosugar alcohols over supported ruthenium catalysts”, Chem.
Commun. 47, 2366-2368 (2011).* （3） Kobayashi, H. Ito, Y.;
Komanoya, T.; Hosaka, Y.; Dhepe, P. L.; Kasai, K.; Hara, K.;
Fukuoka, A., "Synthesis of sugar alcohols by hydrolytichydrogenation of cellulose over supported metal catalysts",
Green Chem., 13, 326-333 (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 of adamantane with O2 catalysed by VO(acac)2 andreactivity of active species in acetic acid", J. Mol. Catal. A:
Chem., 294, 37-42 (2008).*
学術関係の受賞：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 Award78

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
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：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・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・糖鎖空間の動的挙動の解明と超分子材料の創製
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）
在外研究歴：
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.; Yonekawa,
M.; Uchida, S.; Takata, T., "Polymer nitrile N-oxide directed
toward catalyst- and solvent-free click grafting", Chem.
Commun., 49, 7723-7725 (2013).* （2） Kohsaka, Y.; Koyama,Y.; Takata, T., "Graft Polyrotaxane: A New Class of Graft
Copolymers with Mobile Graft Chains", Angew. Chem., Int. Ed.,50, 10417-10420 (2011). （3） Kohsaka, Y.; Nakazono, K.;
Koyama, Y.; Takata, T., "Size-complementary Rotaxane
Cross-link for Stabilization and Degradation of Supramolecular
Network", Angew. Chem., Int. Ed., 50, 4872-4875 (2011). （4）Lee, Y.-G.; Koyama, Y.; Yonekawa, M.; Takata, T., "Synthesis ofMain Chain-Type Polyrotaxanes by New Click Polymerization
Using
Homoditopic
NitrileN-Oxidevia
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

年報2012・個人編●

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」（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）●年報2012・個人編

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
photocatalysis
throughsurface-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. Preparationand characterization 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).

79

清水研一

宋志毅

しみずけんいち
Kenichi SHIMIZU

そんついZhiyi SONG

職名：准教授着任：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・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/shimizu/

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： 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
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 and Amines 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する研究」（2010）80

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;, SongZ.; Kanno, K.; Tamotsu T.,* Synthesis of Co-oligomers of
Thiophene
Derivatives
fromOligoynes
via
Zirconacyclopentadiene. Chemistry Letters, 40, 1447-1449.
(2011) （3） Ren, R.; Seki, T.; Necas, D.; Shimizu, H.;
Nakajima, K.; Kanno, K.; Song, Z.; Takahashi, T.,* Selective
Dimerization of Aryl-substituted Terminal Alkynes onBis(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)

年報2012・個人編●

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-）
主要な研究業績：（1） T. Masuda ; H. Fukumitsu ; S.
Takakusagi ; W. J. Chun ; T. Kondo ; K. Asakura ; K. Uosaki,"Molecular Catalysts Confined on and Within Molecular
Layers Formed on a Si(111) Surface with Direct Si-C Bonds, ",Advanced Materials, 24(24), 268-272, (2012) （2） K. Uosaki,
J. Morita, T. Katsuzaki, S. Takakusagi, K. Tamura, M.
Takahashi, J. Mizuki, T. Kondo, “In Situ Electrochemical,
Electrochemical Quartz Crystal Microbalance, Scanning
Tunneling Microscopy, and Surface X-ray Scattering Studies
on Ag/AgCl Reaction at the Underpotentially Deposited Ag
Bilayer on the Au(111) Electrode Surface”, Journal of Physical
Chemistry C, 115, 12471-12482 (2011). （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

●年報2012・個人編（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（111）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」講演（2010/03）

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
在外研究歴：
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

81

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/サステナブル触媒研究クラスター
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・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/takahashi/
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 /2004 年 -2005 年 Letters in
Organic Chemistry Editorial Advisory Board/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，82

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 Pacific Basin 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
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）
その他：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）

年報2012・個人編●

竹口竜弥

中野環

たけぐちたつや
Tatsuya TAKEGUCHI

なかのたまきTamaki NAKANO

職名：准教授着任：2003年4月1日（助教授）
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

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：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）
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 ） Mechanistic Investigation of
Deactivation of Ru/Al2O3 Catalyst for Preferential CO
Oxidation in the Presence of NH3, J. Phys. Chem. C, 111, 2205
- 2211 (2007). （2） T. Tsuchida, J. Kubo, T. Yoshioka, S.
Sakuma, T. Takeguchi, W. Ueda: "Reaction of ethanol overhydroxyapatite affected by Ca/P ratio of catalyst" J. Catal.,259(2), 183-189 (2008)* （3） 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) （ 4 ） 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). （5）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).

●年報2012・個人編

研究分野：高分子化学
研究課題：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/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） Wang, Y.; Sakamoto, T.; Nakano, T.,“Molecular Chirality Induction to an Achiral -Conjugated
Polymer by Circularly Polarized Light”, Chem. Commun., 48,
11862–11866 (2012).* （ 2 ） 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. Commun., 47, 3799–3801 (2011).* （3）Sakamoto, T.; Fukuda, Y.; Sato, S.; Nakano, T., “Asymmetric
Polymerizationof
2,7-Bis(4-t-butylphenyl)fluoren-9-yl
Acrylate Leading to an Optically Active, Helical Polymer andPhoto-induced Racemization of the Helix”, Angew. Chem. Int.
Ed., 48, 9308-9311 (2009).* （4） Nakano, T.; Yade, T.;
Fukuda, Y.; Yamaguchi, T.; Okumura, S., "Free-Radical
Polymerization of Dibenzofulvene Leading to a -Stacked
Polymer: Structure and Properties of the Polymer and Proposed
Reaction Mechanism", Macromolecules, 38, 8140-8148(2005).* （5） Nakano, T.; Yade, T., "Synthesis, Structure, andPhotophysical and Electrochemical Properties of a -Stacked83Polymer”, J. Am. Chem. Soc., 125, 15474-15484 (2003).* （6）Nakano, T.; Okamoto, Y., “Synthetic Helical Polymers:
Conformation, and Function”, 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
PolymerizationofTriphenylmethyl
Methacrylate Using 9-Alkyl-9-fluorenyllithium-(−)-Sparteine
Complexes. Influence of Organolithium Structure on the
Propagation Stereochemistry」（1995/05/28）

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 Statesand Electron 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-）

84

主要な研究業績：（1） J. Hasegawa, K. J. Fujimoto, and T.
Kawatsu, “A Configuration Interaction Picture for a Molecular
Environment Using Localized Molecular Orbitals: The Excited
States of Retinal Proteins”, J. Chem. Theo. Comp.,8, 4452-4461(2012). （2） Kawatsu, T. and Hasegawa, J., “Sequentially
Coupled Hole-Electron Transfer Pathways for Bridge-MediatedTriplet Excitation Energy Transfer”, J. Phys. Chem. C 116,
23252-23256 (2012). （3） T. Kawatsu, K. Matsuda, and J.
Hasegawa, “Singlet Excitation Energy Transfer Mediated by
Local Exciton Bridges”, J. Phys. Chem. C, 116, 13865-13876(2012). （4） T. Sakano, J. Hasegawa, K. Higashiguchi, and K.
Matsuda, “Chronological Change from Face-On to Edge-On
Ordering of Zinc Tetraphenylporphyrin at Phenyloctane-HOPG
Interface”, Chem. Asian J. 7, 394-399 (2012). （ 5 ） J.
Hasegawa, K. Fujimoto, and H. Nakatsuji, “Color tuning inhuman cone visual pigments: the role of the protein
environment”, Progress in Theoretical Chemistry and Physics,
26, 489-502 (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

年報2012・個人編●

学会活動：触媒学会会誌編集委員（2010-）・同総務委員（2011-）・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-）
主要な研究業績：（1） Nakamura, M.; Hatakeyama, T.; Hara,K.; Nakamura, E., “Enantioselective Synthesis of -Substituted
Ketones by Asymmetric Addition of Chiral ZInc Enamides to
1-Alkenes”, J. Am. Chem. Soc., 125, 6362-6363 (2003).* （2）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 andApplication to the Aerobic Oxidation of Benzylic Alcohols”,
Chem. Commun., 4280-4282 (2007).* （3） Hara, K.; Akiyama,R.; Takakusagi, S.; Uosaki, K.; Yoshino, T.; Kagi, H.;
Sawamura, M., “Self-Assembled Monolayers of Compact
Phosphanes with Alkanethiolate Pendant Groups: Remarkable
Reusability and Substrate Selectivity in Rh Catalysis”, Angew.
Chem. Int. Ed., 47, 5627-5630 (2008).* （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） 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 of Synthetic Strategies by Solid-State
NMR”, J. Phys. Chem. C, 116, 7083-7090 (2012).*
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）

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/サステナブル触媒研究クラスター
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/エネルギー関連化学/
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」●年報2012・個人編

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
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-）
・触媒学会理事（北海道支部担当）（2012-）・第16回均一系不均一系触媒国際会議組織委員長（2012-）・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.; Komanoya, T.; Hara, K.; Fukuoka, A.
Water-tolerant mesoporous carbon-supported ruthenium
catalyst for hydrolysis of cellulose to glucose. ChemSusChem
2010, 3, 440-443. （4） 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. （5） Huang, S.; Hara, K.; Fukuoka, A. Intrinsic
Catalytic Role of Mesoporous Silica in Preferential Oxidationof Carbon Monoxide in Excess Hydrogen. Chem. Eur. 2012,
18, 4738-4747.
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：011-7069166・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85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.

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 of water dimers on Pt(111) using a scanningtunneling microscope”, 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）

叶深
ようしんShen YE

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-）

86

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/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

年報2012・個人編●

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：2005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,●年報2012・個人編

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」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」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

87教職員・所属学生などの受賞《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」■2011年度までの教職員の受賞《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」《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ｶﾞ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」《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）《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」

88《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BCSJ賞 朝倉清髙「InSitu Time-Resolved Energy-Dispersive XAFS Study on the
Reduction Processes of Cu-ZSM-5 Catalysis」（2001/09）・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」（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 MetalCoordinating 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》日本表面科学会講演奨励賞【第4回若手研究者部門】 原賢二「金表面上に形成したコンパクトなホス

年報2012・個人編●

フィンの高密度単分子層を利用した触媒反応」
・日本表面
科 学 会 ISSS-5 Best Poster Award 髙 草 木 達 「 Effect ofElectrode Potential on Ag Deposition on a Reconstructed
Au(111) Surface Studied by In situ Scanning TunnelingMicroscopy」・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）・
日本化学会第88春季年会優秀講演賞（学術） 髙草木達「走査型トンネル顕微鏡（STM）による再構成したAu(111)表面上への電気化学的Ag析出過程のその場追跡」（2008/04）《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
本化学会欧文誌論文賞（BCSJ Award） 大澤雅俊「In Situ
Scanning Tunneling Microscopy Observation of Metal?Cluster
Redox Interconversion and CO Dissociation Reactions at a
Solution/Au(111) Interface, Noda, H.; Uehara, H.; Abe, M.;
Michi, T.; Osawa, M.; Uosaki, K.; Sasaki, Y. Bull. Chem. Soc.
Jpn., 2009, 10, 1227-1231.」（2009/10）
・触媒学会第104回触媒討論会若手優秀講演賞 原賢二「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」（2009/09/24）
・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）
・第28回固体・表面光化学討論会優秀発表
賞 天野史章「高効率光電極反応のための酸化タングステ
ン電極の設計と評価」（2009/11）
・触媒学会第103回触媒討論会優秀ポスター発表賞 天野史章「フレークウォール形
状酸化タングステン薄膜の調製と光電極活性」（2009/04/10）
・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」
・分子科学会優秀講演賞 角山寛規「ポリマー保護金クラスターにおける魔法数の発見」
・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》日本化学会第90春季年会優秀講演賞（学術）
天野史章「階層構造をもつ金属酸化物光触媒のアセトアル
デヒド分解活性におよぼす表面積の影響」（2010/05/17）・
1st Ertl Symposium on Electrochemistry and Catalysisポスタ
ー賞 内田太郎「Mechanism of hydrogen evolution reaction
catalyzed by 4,4’-bipyridine adsorbed metal electrodes: A
combined electrochemical and infrared study」（2010/04/12）・
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》第108回触媒討論会優秀講演賞 天野史章「チタンドープ酸化鉄薄膜電極の光電気化学特性」（2011/09/21）・Physical & Analytical Electrochemistry
Division, The Electrochemical SocietyDavid C. GrahameAward 大澤雅俊「For significant contributions in the field ofphysical electrochemistry」（2011/05/03）■2012年度の受賞
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●年報2012・個人編

Relationship Method and Sum Frequency Generation
Spectroscopy」（2012/05）
平成24年度夏季・日本化学会北海道支部優秀講演賞 水上雄貴（M1）「チタノセン錯体の２度の炭素−炭素結合切断を伴う新規反応についての研究」（2012/08）
平成24年度夏季・日本化学会北海道支部優秀講演賞 仲谷
岳志（B4）「面不斉(η6-アレーン)クロム骨格を有する
ホスフィン−オレフィン二座配位子の合成と不斉触媒反応への応用」（2012/08）
触媒学会第110回触媒討論会優秀ポスター発表賞 清水研
一「担持金属ナノ粒子触媒による脱水素・水素化活性とd-band中心との相関関係」（2012/09）
触媒学会第110回触媒討論会優秀ポスター発表賞 楊ジョウ（大谷研究室修士2年）「十面体形状アナタース酸化チタン(IV)微粒子の気相合成と構造・光触媒活性評価」（2012/09）
第47回高分子学会北海道支部冬期研究発表会優秀講演
賞 李コウ・中野環「Synthesis and Structure of -Stacked
Polydibenzofulvene Derivative with Improved Solubility」（2013/01）
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）
触媒学会第111回触媒討論会優秀ポスター発表賞 藪下瑞帆・小林広和・福岡淳「炭素触媒による非可食バイオマ
ス加水分解反応」（2013/03）
触媒学会第111回触媒討論会若手優秀講演賞（討論会B） 小
林広和「活性炭触媒によるセルロースの加水分解反応」」（2013/03）
日本化学会第93春季年会・学生講演賞 荒江祥永（D1）「不斉閉環メタセシス反応による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」（2013/03）

2012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）「量子ビームの医療・材料への応用」［2］（木野幸一*）/（金子純一）/（平賀富士夫）/髙草木達/（加美山隆）/（古坂道弘）/岡本一将）
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」［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」［2］高橋保
環境と人間「触媒化学のフロンティア」［1］朝倉清髙*/髙
草木達/叶深/大澤雅俊/大谷文章/福岡淳/原賢二/上田渉/竹口竜弥/高橋保/中野環/小笠原正道/清水研一
環境と人間「先端の化学」［1］原賢二*/福岡淳/（大熊毅）/大谷文章/小笠原正道/（田口精一）/竹口竜弥/（覺知豊次）/（居城邦治）/（村越敬）/（喜多村曻）/（谷野圭持）/（石森浩一郎）/（村上洋太）/中野環
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

89

大学院生命科学院■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）
表面工学［2］朝倉清髙
物理化学［2］髙草木達テクニカルイングリッシュⅠ［1］（加美山隆*）/髙草木達テクニカルイングリッシュII［1］（金子純一*）/髙草木達■学士課程・薬学部
無機化学［1］高橋保*/小笠原正道
基礎化学実習［1］（南部寿則）/（美多剛*）/（兵藤守）/
小笠原正道
有機化学実習I［1］（穴田仁洋）/（大西英博）/（佐藤浩輔*）/宋志毅
有機化学実習II［1］（穴田仁洋）/（大西英博）/（佐藤浩輔*）/宋志毅■修士課程・環境科学院
地球環境科学総論（英語版）［2］（田中俊逸*）/（東正剛/（甲山隆司）/（長谷部文雄）/大谷文章/（渡邉悌二）
環境物質科学基礎論I［2］大谷文章
環境物質科学基礎論II［2］大澤雅俊

栗 海 軍 「 Study on Carbon-Carbon Bond Formation andCleavage of Group 4 Metallacyclopentadienes（４族メタラ
シクロペンタジエンの炭素-炭素結合反応と切断反応に関する研究）」主査：高橋保・副査：（佐藤美洋）/（齋藤望）/小笠原正道
大学院総合化学院
駒野谷将「Catalysis and Characterization of Carbon-Supported
Ruthenium for Cellulose Conversion（セルロース変換反応用炭素担持ルテニウムの触媒作用と構造解析の研究）」
主査：（村越敬）・副査：福岡淳/上田渉/原賢二/（武田定）
大学院理学院（Mohammad Jakir Hossain）「Size-controlled synthesis ofplatinum nanoparticles stabilized by poly (vinylpyrrolidone)
and their catalytic performance in aerobic oxidation（ポリビ
ニルピロリドン保護白金ナノ粒子のサイズ選択合成と空気酸化反応に対する触媒作用）」主査：福岡淳・副査：（村越敬）/（加藤昌子）/（澤村正也）/（佃達哉）■修士
大学院工学研究科

光触媒化学特論［2］大谷文章

小川貴史「電荷移動プロセスを利用したPt/TiO2モデル触媒表面の調製」主査：（朝倉清髙）
・副査：（古坂道弘）/（渡辺精一）/髙草木達表面機能科学特論［2］大澤雅俊/叶深/本林健太

大学院環境科学院■修士課程・生命科学院

佐野美香子「X線回折による酸化チタン光触媒の結晶―ア
モルファス構造の精密解析」主査：大谷文章・副査：（太田信廣）/（エバ＝コワルスカ）/高瀬舞

分子環境学特論I［2］大谷文章

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・総合化学院
分子化学I（物質変換化学）［1］福岡淳*/原賢二/長谷川淳也
応用分子化学III（触媒材料設計）［1］上田渉*/竹口竜弥/
清水研一
応用分子化学III（触媒反応設計）［1］上田渉*/竹口竜弥/
清水研一
分子材料化学特論［1］中野環■修士課程・工学院
表面ナノ科学特論［2］朝倉清髙/髙草木達

2012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
工学院（アジア連携大学院）
Sheela Chandren 「 Preparation, Characterization andPhotocatalytic Properties of Titania Particles Encapsulated in
Hollow Silica Shells」主査：（吉川信一）
・副査：大谷文章/（増田隆夫）/（安住和久）/（向井紳）/（長谷川靖哉）/（島田敏宏）/（本橋輝樹）/（米澤徹）
呉恒良「Structure and Reactivity of Bio-interface Studied by
Atomic Force Microscopy (AFM)」主査：（幅崎浩樹）・副
査：叶深/大澤雅俊/（安住和久）/（長谷川靖哉）

90

富岡亮太「白金表面上におけるシンコニジンの吸着構造の解明‐溶存水素による構造変化‐」主査：大澤雅俊・副査：（太田信廣）/大谷文章/叶深/本林健太
稗貫右京「アナタース―ルチル混合微粒子酸化チタン光触媒の結晶組成の精密解析」主査：大谷文章・副査：（中村博）/（川口俊一）（平山純）「Pt/SrTiO3:RhとSn-Pd/Al2O3が共存した反応系
による可視光照射下での水中硝酸イオン還元分解」主査：（神谷裕一）・副査：（嶋津克明）/大谷文章
彭奇齢「Structure and Stability of Surfactant Monolayers on
the solid Surface」主査：叶深・副査：（中村博）/大澤雅
俊/（エバ＝コワルスカ）
堀晴菜「タングステン酸ビスマス粒子の光触媒活性におよぼす結晶形態の影響の解析」主査：大谷文章・副査：（嶋津克明）/高瀬舞/（諸角達也）（本間将人）「単一生細胞ナノ秒パルス電場効果観測シス
テムの製作」主査：（太田信廣）・副査：大谷文章/（中林孝和）/（七分勇勝）
松永智恵「グロボトリオース結合キトサンの合成とレクチ
ン認識能の評価に関する研究」主査：大谷文章・副査：（坂入信夫）/（梅澤大樹）
八木祐太「二重励起光音響分光法による酸化チタン光触媒
中の電子トラップ密度の評価」主査：大谷文章・副査：
大澤雅俊/（廣川淳）/（エバ＝コワルスカ）/高瀬舞
楊ジョウ「十面体形状アナタース酸化チタン光触媒の気相合成と構造―活性相関の解析」主査：大谷文章・副査：（太田信廣）/叶深/高瀬舞（吉竹理）「超分子ローター/[MnCr(oxalate)3]結晶におけるマルチフェロイック性の開拓」主査：（中村貴義）
・副

年報2012・個人編●

査：大澤雅俊/高瀬舞（飯尾真理）「サケ白子由来デオキシリボ核酸/第四級アンモニウムポリカチオン複合繊維を用いた発癌性物質の除去」主査：（古月文志）
・副査：（田中俊逸）/本林健太理学部
海木寛之「セルロース加水分解に高活性を示す炭素触媒の開発」主査：福岡淳（加藤雄貴）「異種クラスター複合体の設計と分子吸着特性」主査：（小西克明）
・副査：大澤雅俊/（野呂真一郎）/（七分勇勝）2012年度委員・講師など

大学院総合化学院■全学委員会等

倉又望「MO6 (M = WまたはTa) 八面体アセンブリによる
W-Ta-O複合酸化物の合成と固体酸性質形成」主査：上田渉・副査：（日夏幸雄）/（向井紳）/竹口竜弥

教育研究評議会 福岡淳［2010/04/01～2012/03/31］
部局長等連絡会議 福岡淳［2010/04/01～2012/03/31］
教務委員会 福岡淳［2010/04/01～2012/03/31］
男女共同参画委員会 福岡淳［2010/04/01～2012/03/31］
懲戒審査委員会 福岡淳［2010/04/01～2012/03/31］
全学運用教員審査会 福岡淳［2011/04/01～2012/03/31］
全学教育科目責任者
山 内 美 穂 ［ 2011/04/01 ～2011/12/31］・髙草木達［2012/01/01～2013/03/31］
放射性同位元素等管理委員会 朝倉清髙［2010/04/01～
2012/03/31］
放射性同位元素等管理委員会エックス線管理委員会 朝倉清髙［2010/04/01～2012/03/31］
男女共同参画委員会企画調査専門委員会 山内美穂
［2009/09/01～2011/08/31］
男女共同参画推進員
山 内 美 穂 ［ 2010/04/01 ～2011/08/31］
北 海 道 大 学 OCW 連 絡 責 任 者 竹 口 竜 弥 ［ 2009/04/01 ～2012/03/31］
留学生センター運営委員会 大谷文章［2010/04/01～
2012/03/31］
北海道大学連携研究室総括責任者 朝倉清髙［2011/10/01～2012/03/31］

石川理史「結晶性Mo-V-O複合酸化物の結晶エンジニアリン
グおよびその低級アルカン選択酸化触媒活性」主査：上田渉・副査：竹口竜弥/福岡淳/（多湖輝興）
後藤文倫「水熱合成法を用いたW-V-(Sb)-O複合酸化物の合成とそのプロパンアンモ酸化触媒活性」主査：上田渉・副査：（村越敬）/（増田隆夫）/清水研一（孫穎）「結晶性Mo-Te-O複合酸化物の水熱合成」主査：上田渉・副査：（村越敬）/（幅崎浩樹）
藪下瑞帆「炭素触媒を用いたセルロースの変換反応と触媒作用機構」主査：福岡淳・副査：（谷野圭持）/（増田隆夫）/原賢二/（武田定）/（佐田和己）（伊藤 祥剛）「固体酸触媒による非可食バイオマス由来化
合物の変換反応」主査：福岡淳・副査：（佐田和己）/上田渉/原賢二王 ヤ ン 「 Molecularchirality
inductiontopoly(9,9-dioctylfluoren-2,7-diyl) using circularly polarized
light」主査：（石森浩一郎）・副査：中野環/（伊藤肇）
肖楠「Preparation of optically active conjugated and vinyl
polymer materials using circularly polarized light」主査：（石森浩一郎）・副査：中野環/（大熊毅）
村木峻「円偏光を用いた芳香族化合物の光学活性化」主査：（石森浩一郎）・副査：中野環/（新井則義）
渡辺顕士「円偏光発光性ポリフルオレン誘導体の合成と性質」主査：（石森浩一郎）・副査：中野環/（長谷川靖哉）
大学院生命科学院
一色絵利香「面不斉Ferroco-DMAPの不斉合成法の開発」主査：小笠原正道・副査：高橋保/（有澤光弘）
小穴彩香「面不斉ジルコノセンの触媒的不斉合成」主査：
小笠原正道・副査：高橋保/（佐藤美洋）■学士
工学部
北山冬馬「光電子顕微鏡の開発と金属表面の観察」主査：（朝倉清髙）（國本明駿）「酸化物基板上における垂直配向メソポーラ
スシリカ薄膜の合成と評価」主査：（朝倉清髙）
田代雅也「結晶性Mo-V-O複合酸化物の水熱下生成機構」主
査：上田渉
渡邊純平「金属／空気電池に用いるペロブスカイト空気極
表面上での酸素還元 反応機構の解明」主査：上田渉
薬学部
滝澤翔太「ジルコノセン錯体のトランスメタル化を利用した新規触媒反応の開発」主査：高橋保（仲谷岳志）「面不斉(η6-アレーン)クロム骨格を有する
ホスフィンーオレフィン二座配位子ライブラリーの構築と応用」主査：小笠原正道●年報2012・個人編■関連部局等各種委員会《附属図書館》図書館委員会 大谷文章［2011/10/01～
2012/03/31］《附属図書館》図書館委員会学術成果発信小委員会 大谷
文章［2011/10/01～2012/03/31］《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 高橋保［2010/10/01～2012/09/30］《理学研究院》極低温液化センター運営委員会 小林広和
［2010/04/01～2012/03/31］《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 笠 原 正 道 ［ 2010/04/01 ～ 2011/05/31 ］・ 小 笠 原 正 道［2011/06/01～2013/05/31］《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［2009/08/16～2011/08/15］
・
朝倉清髙［2011/08/16～2013/08/15］《工学研究院》全自動微小部分析装置運営委員会 阿部竜［2009/04/01～2012/03/31］《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
天野史章［2011/04/01～2011/09/30］
・村山徹［2011/10/01～2013/03/31］《電子科学研究所》附属ナノテクノロジー研究センター運
営委員会 大澤雅俊［2010/04/01～2012/03/31］《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［2010/04/01～2012/03/31］

91

《情報基盤センター》協議員会 大澤雅俊［2011/04/01～2013/03/31］《アイソトープ総合センター》運営委員会 阿部竜［2010/04/01～2012/03/31］《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［2011/04/01～2013/03/31］《環境ナノ・バイオ工学研究センター》運営委員会 上田渉［2011/04/01～2012/03/31］《保健管理センター》運営委員会 高橋保［2011/04/01～2013/03/31］《環境保全センター》運営委員会 清水研一［2011/10/01～2013/09/30］《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［2011/06/01～2013/05/31］《大学文書館》運営委員会 大谷文章［2011/04/01～
2013/03/31］《創成研究機構》クリーンルーム管理運営専門委員会 大谷文章［2011/04/01～2013/03/31］《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［2010/04/01～2012/03/31］《サステナブルキャンパス推進本部》環境負荷低減推進員
朝倉清髙

■センター各種委員会
部門教授会 福岡淳（議長）・朝倉清髙・大澤雅俊・大谷
文章・高橋保・上田渉・佃達哉［～2011/09/30］■非常勤講師・研究員等
千 葉 大 学 非 常 勤 講 師 朝 倉 清 髙 ［ 2011/04/08 ～2012/03/26］
山口東京理科大学 非常勤講師 朝倉清髙［2011/12/20～
2011/12/21］
山口東京理科大学 コロキウム講師
朝倉清髙［2011/12/20～2011/12/20］
京都大学 非常勤講師 阿部竜［2011/05/13～2011/09/30］
富山大学 講演会講師及びアドバイザー 阿部竜［2011/10/02～2011/10/03］
北 海 道 教 育 大 学 非 常 勤 講 師 阿 部 竜 ［ 2012/02/20 ～2012/02/21］
東 京 工 業 大 学 非 常 勤 講 師 高 橋 保 ［ 2011/04/01 ～2011/09/30］
中 国 人 民 大 学 客 員 教 授 高 橋 保 ［ 2011/04/01 ～2012/03/31］
北海道教育委員会 講演会講師 高橋保［2011/07/28～
2011/07/29］
北 海 道 旭 川 西 高 等 学 校 「 SSH 講 演 会 」 講 師 高 橋 保［2011/07/31～2011/07/31］
ネットジャーナリスト協会 講演会講師 高橋保［2011/08/04～2011/08/04］
韓 国 化 学 会 講 演 会 講 師 高 橋 保 ［ 2011/10/07 ～2011/10/07］
北海学園札幌高等学校 出張講義講師
原賢二［2011/05/24～2011/05/24］
トゥールーズ大学 客員准教授 原賢二［2011/07/01～
2011/07/31］
国際基督教大学 私立大学戦略的研究基盤形成支援事業進捗 状 況 報 告 会 講 演 会 講 師 原 賢 二 ［ 2012/01/06 ～2012/01/06］

92

長崎大学 講演会講師 原賢二［2011/12/08～2011/12/08］
触媒学会 講演会講師 原賢二［2012/01/24～2012/01/24］
石油学会 講演講師 小林広和［2012/02/17～2012/02/17］
東北大学 非常勤講師 福岡淳［2011/04/11～2011/09/30］
大阪大学 非常勤講師 福岡淳［2011/04/01～2011/09/30］
新化学技術推進協会 講演会講師 福岡淳［2011/08/01～
2011/08/01］
東 京 工 業 大 学 講 演 会 講 師 清 水 研 一 ［ 2011/11/14 ～2011/11/14］
新化学技術推進協会 講演会講師 清水研一［2011/12/01～2011/12/01］
石 油 学 会 講 演 会 講 師 清 水 研 一 ［ 2012/01/17 ～2012/01/17］■公的機関等の委員
高エネルギー加速器研究機構 運営会議委員 朝倉清髙
［2009/04/01～2012/03/31］
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［2010/04/01～2012/03/31］
触媒学会 代議員 朝倉清髙［2011/03/01～2012/02/29］
触 媒 学 会 教 育 企 画 委 員 会 朝 倉 清 髙 ［ 2011/03/01 ～2012/02/29］
高エネルギー加速器研究機構 放射光共同利用実験審査委
員会委員 朝倉清髙［2011/05/01～2013/03/31］
触媒学会 企画・教育委員会 教育担当委員 朝倉清髙
［2012/03/01～2013/02/28］
触媒学会 会誌編集委員会幹事長 阿部竜［2011/03/01～
2012/02/29］
国 際 石 油 交 流 セ ン タ ー 理 事 上 田 渉 ［ 2010/04/01 ～2012/03/31］
アモイ大学 国際諮問委員会委員 上田渉［2011/04/01～
2012/03/31］
触媒学会 教育企画委員会委員長 上田渉［2011/03/01～
2012/02/29］
触媒学会 国際交流委員会委員 上田渉［2011/03/01～
2012/02/29］
触媒学会 副会長 上田渉［2011/04/25～2012/03/28］
石油エネルギー技術センター 革新的精製触媒技術評価小委員会委員長 上田渉［2011/07/01～2012/03/31］
欧 州 研 究 会 議 評 価 委 員 上 田 渉 ［ 2012/02/01 ～2012/12/31］
触媒学会 国際交流委員会委員 上田渉［2012/03/01～
2013/02/28］
電気化学会 2011年ISE日本側組織委員会委員 大澤雅俊
［2010/10/01～2011/09/30］
日本分析化学会 北海道支部支部長
大澤雅俊［2011/03/01～2012/02/29］
日本学術振興会 科学研究費補助金書面評価者 大澤雅俊
［2011/04/01～2011/05/31］
北陸先端科学技術大学院大学 博士学位論文審査委員 大澤雅俊［2011/06/03～2011/09/30］
電気化学会 編集委員 叶深［2012/03/01～2014/02/28］
日本学術振興会 特別研究員等審査会専門委員 大谷文章［2010/08/01～2011/07/31］
日本学術振興会 国際事業委員会書面審査員 大谷文章［2010/08/01～2011/07/31］
電気化学会 代議員選出に伴う選挙管理委員 大谷文章

年報2012・個人編●

［2011/02/01～2013/01/31］
触媒学会 代議員 大谷文章［2011/03/01～2012/02/29］
触 媒 学 会 経 営 委 員 会 委 員 大 谷 文 章 ［ 2011/03/01 ～2012/02/29］
光化学協会 理事 大谷文章［2012/01/27～2013/12/31］
触媒学会 代議員 大谷文章［2012/03/01～2013/02/28］
触媒学会 経営予算委員会委員 大谷文章［2012/03/01～
2013/02/28］
日本化学会 理事 高橋保［2011/03/01～2013/05/31］
科学技術振興機構 中国総合研究センターステアリングコ
ミッティ委員 高橋保［2011/04/21～2013/03/31］
日 本 学 術 会 議 連 携 会 員 高 橋 保 ［ 2011/10/03 ～2017/09/30］
科学技術振興機構 研究成果最適展開支援事業専門委員
竹口竜弥［2010/07/20～2012/03/31］
新エネルギー・産業技術総合開発機構 事前書面審査員
竹口竜弥［2011/04/01～2012/03/31］
近 畿 化 学 協 会 代 議 員 竹 口 竜 弥 ［ 2011/04/01 ～2013/03/31］
石油学会 幹事 竹口竜弥［2012/01/17～2012/01/17］
触 媒 学 会 広 報 委 員 会 委 員 原 賢 二 ［ 2011/03/01 ～2012/02/29］
触媒学会 会誌編集委員会委員 原賢二［2011/03/01～
2012/02/29］
日本学術振興会 第４回ＨＯＰＥミーティングメンター
原賢二［2012/03/07～2012/03/11］
触媒学会 討論会委員会委員 小林広和［2011/03/01～
2012/02/29］
触媒学会 触媒学会支部幹事 小林広和［2011/03/01～
2012/02/29］
触媒学会 代議員 福岡淳［2011/03/01～2012/02/29］
科学技術振興機構 先端的低炭素化技術開発事業（ALCA)
推 進 委 員 会 外 部 評 価 委 員 福 岡 淳 ［ 2011/08/26 ～2011/10/31］
日本化学会 化学便覧応用化学編 編集委員会委員 福岡淳［2011/10/01～2012/03/31］

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 原賢二「規整表面上に精密集積した金属錯体触媒の開発」
・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」
基盤研究（S）： 教授 福岡淳「触媒による非食料バイオマスからの燃料・化学品合成」
基盤研究（A）： 教授 大谷文章「第三世代の光触媒設計
による高活性光触媒の開発：結晶形態制御金属酸化物
微粒子」・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）： 教授 中野環「光による高分子の高次構
造・物性の制御」・准教授 叶深「細胞外基質と接する●年報2012・個人編

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： 教授 朝倉清髙「固液界面光電子分光法の開発と電極反応への応用」・教授 中野環「πースタック型導電性ビニルポリマーの合成と機能」
・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」■科学研究費助成事業（補助金）
若手研究（A）： 准教授 清水研一「グリーン有機合成・
自動車排ガス浄化用新規Ag触媒の設計」■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」■科学研究費助成事業（基金）
若手研究（B）： 准教授 宋志毅「チタン試薬によるアルキンとシクロペンタジエンからのフルオレン誘導体と類縁体の合成」・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」
・准教授 原賢二「高密度混合単分子層による触媒反応場の制御」
・特任助教
内田太郎「反応機構からデザインする高活性還元電極
触媒」
・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」■受託研究
JST委託研究： 教授 中野環「人工光合成を目指すπスタ
ック型高分子錯体系の構築」・教授 中野環「キラルπ電子系高分子の合成と機能」・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 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」
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，先進的な光触媒分解処理システムの開発」
・准教授 清水研一「EXAFS，XANES，高分解能電子顕微鏡による触媒構造の解析」■民間等との共同研究
教授 朝倉清髙（3件）
・教授 大谷文章（1件）
・教授 上田渉（5件）
・教授 高橋保（1件）
・教授 福岡淳（1件）・
准教授 髙草木達（1件）
・准教授 叶深（1件）
・准教授 竹口竜弥（2件）93

編集後記
editorial note and colophon
編集後記

書誌情報

第65回さっぽろ雪まつりも終わりに近づいた本日，2012
年度触媒化学研究センター年報原稿がようやく概ね完成しました．2011年度分まではデータの収集に大学情報デー
タべースを活用していましたが，データベース内容の変更に伴い，今回は従来のデータ管理を一部改める必要がありました．この点を今後どうしていくのかは検討課題です．
また，センターでは昨年ウェブページを大幅に改定し，きれいなデザインの見やすいホームページが公開されています（下図）．年報データを含めた改訂済みウエッブペー
ジを，年報とともに情報公開の核として利用していきたいと考えています．ウェブページは，今後も随時改良してく
予定です．
最後に，本年報の作成にご協力くださった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
部職員の皆様に深く感謝を申し上げます．また，個人の感想で恐縮ですが，触媒化学研究センター勤務2年目にして本年報の編集を命ぜられ，編集を通じてセンターの仕組み
や活動内容を理解する大変良い勉強の機会になりました．
ありがたく思っております． （2014年2月 中野環）

「年報2012」
北海道大学触媒化学研究センター年報第24号

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ISSN； 0915-8170
発行日： 2013年3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： 中野環（触媒化学研究センター教授/2013
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： 共同利用・共同研究拠点国立大学法人 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2012・編集後記/書誌情報●