脱レアメタルを目指した、地球環境に優しい有機合成化学技術の開発へ！

ご寄付の方法がわからない方は

こちらをご参照ください

 

 

 

本プロジェクトに興味をお持ちいただき、ありがとうございます。

岐阜大学工学部化学・生命工学科 助教の崔 允寛（さい まさひろ）と申します。

 

 

私は学生時代に京都大学工学部で有機化学を専攻していました。有機化学は、現代の生活にかかせない医薬品、農薬、繊維、塗料、機能性材料などを生み出すために必要不可欠な基盤となる技術です。

 

現在では、岐阜大学工学部の研究グループで、有機化学の中でも特に金属を使った「有機合成」の研究を続けています。グループでの研究活動について、詳細はぜひ以下のホームページもあわせてご覧ください。

 

▼ホームページはこちら▼

https://gifu-sai.wixsite.com/sai-research-group

 

有機合成ではレアメタルや貴金属を核とする、化学反応を促進させる「触媒」がさまざまな有用な反応に高い活性を示すことが知られており、研究室または工業的規模でも利用されています。

貴金属については金、銀、白金が含まれることから宝飾品などをイメージする人が多いと思います。しかし、それだけではなく有機合成の分野においても重要な役割を果たしており、医薬品、農薬、機能性材料などの合成に寄与しているのです。

 

 

 

触媒となるレアメタルや貴金属の、有用性と重要性

 

レアメタルには国際的な明確な定義はありません。ただ日本では経済産業省により、「地球上の存在量が稀（まれ）であるか、技術的・経済的な理由で抽出困難な金属のうち、需要が高く安定供給の確保が重要であるもの」と定義されています。

 

最近はテレビなどでレアメタルに関する話題が放送されることもあり、レアメタルが飛行機、自動車、産業機械、医療機器、テレビ、パソコン、スマートフォンなどの製造に不可欠な金属であることが知られるようになってきました。

 

有機合成においては、例えばレアメタルの1つであるパラジウムやニッケルという金属は、炭素原子同士を効率良くつなげる反応（クロスカップリング反応）に有効であることが分かっています。これらの反応は実用化もされており、血圧のお薬などの医薬品や農薬、液晶材料の合成に大きく貢献していることから、開発者である鈴木章先生、根岸英一先生は2010年にノーベル化学賞を受賞されています。

 

また貴金属であるルテニウムやロジウムは、不斉還元という反応に重要な触媒で、l-メントール（ハッカの成分、清涼剤）の工業的合成に利用されています。開発者の野依良治先生はやはり2001年にノーベル化学賞を受賞されており、これらの金属は有機化学になくてはならない存在です。

 

レアメタルや貴金属を触媒とした
有機合成が抱えている問題

 

その一方で、レアメタルや貴金属はそもそもの資源量が少ない、あるいは採掘・製錬に多大なコストがかかることから、それらの採掘が引き起こす深刻な環境破壊も大きな問題となっており、持続可能な社会の実現とは逆行するものとなっています。

 

 

有機合成では上述した金属以外にも、多くのレアメタルや貴金属が様々な反応に有用であることが知られており、精力的に研究されてきました。しかし一見良いことづくめに思えるレアメタルや貴金属を利用した有機合成にも、上記のような問題があります。  
 

持続可能な社会の実現を目指して、
私たちが取り組んでいる研究

 

以上のように、レアメタルや貴金属に依存した有機合成は、持続可能な経済、社会、環境のいずれにとっても大きなリスクになっています。このような背景のもと、私の研究グループではレアメタルや貴金属を触媒として用いるのではなく、安価で豊富に存在し環境への負荷も低い金属を代わりに用いる有機合成反応の開発を行なっています。

 

こういった研究は、すぐに成果や利益につながるというものではありません。

 

しかし、今後レアメタルや貴金属に代わる新たな触媒を見つけだすために基盤となる基礎研究であり、将来的に本研究が実を結び、医薬品や農薬の合成にも貢献できるようになると考えています。
 

クラウドファンディングへの挑戦を通し、持続可能な社会の実現を目指して、こうした基礎研究にご賛同いただける方々からのご寄附をいただければ大変励みになります。
 

また、今回はじめてこのような研究があると知っていただいた方々にも、より良い未来をつくるための基盤となる基礎研究の面白さを伝えられる機会にもなればと思います。

 

 

 

本プロジェクトでは、皆様からいただいたご寄附をもとに研究機器や試薬を購入し、ナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属を用いる「不斉合成」技術の開発に挑戦します。
 

 

第一目標である150万円を達成することができれば、ロータリーエバポレーター（回転式蒸発装置）を2台増設、および必要な周辺機器である冷却水循環装置やダイアフラムポンプを購入することができます。

 

有機合成は反応を有機溶媒中で行います。反応終了後には必ず有機溶媒をエバポレーターを使って除去する必要があるため、非常に使用頻度の高い装置です。現状では、古いエバポレーターが2台しかなく、装置の待ち時間が長くなり研究がスムーズに進まないため、上記装置と機材の購入を予定しています。
 

また、第二目標である300万円を達成することができれば、新たに極低温反応機を1台導入することができます。

 

本プロジェクトではエナンチオ選択的反応（下記、「不斉合成」とは？を参照）も行いますが、その際には反応を–78度などの極低温で行う必要も出てきます。現在、当研究グループには低温恒温槽は無く、低温反応を行う際には他の研究グループに貸してもらっています。よって新たな機械を購入できれば効率良く実験できるようになります。
 

 

「不斉合成」とは？

 

不斉合成とは、目的とする分子の一方の鏡像体（きょうぞうたい）を選択的に合成することです。
 

例えば、人の左手と右手は似ていますが、重なり合わせることはできないため同じ構造ではありません。しかし左手を鏡に映すと、鏡の中には左手ではなく右手があるように見えます。このような左手と右手のように、重ね合わせることはできないけれど、鏡に映った姿が互いに同じという関係を「鏡像体」と言います。分子の世界でもこの鏡像体は存在します。
 

 

目的とする分子が非対称な形をしている場合、ただ合成するだけでは2つの鏡像体が1:1の割合で生成してしまいます。鏡像体は旋光性以外の物性は同じため、2つの化合物が混在していても通常は大きな問題にはなりません。
 

しかしながら、生体に対する作用は鏡像体により大きく異なる場合があります。たとえば香料においては、2つの鏡像体のうち片方の鏡像体は良い匂いとなるのに対し、もう一方は嫌な匂いということがあります。
 

 

香料ならまだしも、医薬品においてこの違いはとりわけ重要です。

片方は薬でもう一方は毒、ということもありえるからです。鏡像体が引き起こした有名な薬害としては、今から60年ほど前、1960年ごろのサリドマイド事件が知られています。
 

 

そのため現在では、人にとって安全かつ有益な一方の鏡像体のみを選択的に作り出す技術である「不斉合成」は、有機合成の中でも特に重要と認識されています。

 

これまで不斉合成はレアメタルや貴金属に不斉配位子を組み合わせることで可能になってきました。これらの金属には上述したような、資源量や環境負荷などの問題が残っています。2000年以降、金属を使わない「有機分子触媒」が精力的に開発されましたが、反応性が低いため適用できる基質に制限があります。
 
そこで私たちは、資源量が多く、反応性の高いナトリウムやカリウムといったアルカリ金属を用いる不斉合成技術の開発を行っています。
 

クラウドファンディングに挑戦する理由

 

このような不斉合成技術の開発における資金へのご寄附を、クラウドファンディングを通して皆様にお願いするのには、大きく分けてふたつの理由があります。

 

ひとつは、研究をより推し進めていく上での研究活動費を確保するためです。現在、確保できているのは数十万円ほどです。この金額では、学生たちが実験で使う、試薬代、ガラス器具代、消耗品代、測定機器使用料の全てを賄うことは不可能です。

 

研究費を調達するために、国から選定・支給される研究費である日本学術振興会の科研費に応募するほか、さまざまな民間の研究助成財団の助成金に積極的に応募するなど、さまざまな手立てを講じる必要があります。
 

しかし、実績をこれから作っていくような若手助教が助成金に採択される確率は低く、不採択の場合は申請書作成の労力も全て水の泡となってしまいます。研究費の安定的な確保は、研究以上に頭を悩ます問題となっているのが現状です。
 

 

もうひとつは、この挑戦を、自分の研究内容をまだ知らない人たちにも広く知ってもらい、興味をもってもらう機会にも繋げられれば、と考えたためです。

 

大学では多くの教員や学生が朝から晩まで一生懸命研究を行なっていますが、その内容を一般の人が知る機会はほとんどありません。研究成果を論文として発表しても、ほとんどの論文は有料なので、読むためには大学や研究機関に所属している必要があり、多くの人の目に触れるとは言えません。ノーベル賞でも受賞しない限り、自分の研究テーマを多数の人に知ってもらえるチャンスはないのが実情です。

 

そこで今回、クラウドファンディングという手法を通して、当研究グループの活動を積極的に発信したいと考えました。私たちの研究活動にご興味・ご関心を持っていただき、ご賛同いただけましたら、どうか温かいご寄附をよろしくお願いいたします。

 

 

｜水野 宇凱
（岐阜大学 大学院自然科学技術研究科 大学院生）

 

｜嶋岡 桃佳
（岐阜大学 工学部化学・生命工学科 学部生）

 

 

｜山本 尚
（中部大学理事、先端研究センター長、ペプチド研究センター長、名古屋大学特別教授、シカゴ大学名誉教授）

 

｜大谷 光昭
（公益財団法人乙卯研究所所長）

 

｜只野 金一
（慶應大学名誉教授、公益財団法人乙卯研究所研究顧問）

 

 

岐阜大学へのご寄附については、税制上の優遇措置が受けられます。

 

なお、寄附金領収書はREADYFOR株式会社を通じて寄附金が岐阜大学に入金された日付で発行いたします。岐阜大学への入金は募集終了の翌々月（2022年6月）となり、7月中の送付を予定しております。税制上の優遇措置は2022年が対象年となりますのでご注意ください。

 

個人住民税（県民税・市町村民税）の寄附金税額控除とは、地方自治体や一定の団体に対して2,000円以上の寄附金を支払った場合に、寄附をした翌年の個人住民税額が軽減される制度です。　

 

控除を受けるには、毎年1月1日から12月31日までに支払った寄附について、翌年3月15日までに所得税の確定申告書に必要事項を記載し、支出した寄附に関する領収書等を添付し、税務署へ提出してください。

 

所得税の確定申告を行わない場合は、住民税の申告書に寄附に関する領収書等を添付し、3月15日までにお住まいの市町村に提出して下さい。

 

＜個人の皆様＞

■所得税（所得控除）

寄附金額が年間2,000円を超える分について、所得控除を受けることができます。

寄附金額 - 2,000円 = 所得控除額

(控除対象となる寄附金の上限額は、当該年分の総所得金額の40％です)

 

■住民税

本学を「寄附金税額控除対象法人等」として指定している都道府県・市区町村にお住まいの寄附者様の皆様は、所得控除に加えて、翌年の個人住民税が軽減されます。控除対象の地方自治体については、お住まいの各市町村にお尋ね下さい。

 

　(寄附金額 - 2,000円) × 4～10％ = 住民税控除額

 （控除対象となる寄附金の上限額は、当該年分の総所得金額の30％です)

※上記の計算式の4～10％について

・都道府県が指定した寄附金は4％

・市区町村が指定した寄附金は6％

（都道府県と市区町村双方が指定した寄附金の場合は10％）

 

＜法人様＞

寄附金の全額を損金算入することができます。

 

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ご留意事項

 

▽ご寄附の前に、利用規約（https://legal.readyfor.jp/guidelines/others/terms_of_service/）を必ずご一読ください。

 

▽ご寄附付完了後のお届け先の変更はできません、お間違いのないようご注意ください。

▽ご寄附完了時に「応援コメント」としていただいたメッセージは、本プロジェクトのPRのために利用させていただく場合がございます。あらかじめご承知おきください。

 

▽ご寄附に関するご質問は、こちらをご覧ください。

 

▽本プロジェクトのギフトのうち、有効期限を設けている体験型のギフトについて、有効期限内にやむを得ない事情によりご案内が困難になった場合には、有効期間について個別に調整させていただくこととし、ご返金は致しかねますのでご了承ください。

 

▽本プロジェクトのギフトのうち、【お名前掲載】に関するリターンの条件詳細については、こちらのページの「支援契約」にある「●命名権、メッセージの掲載その他これに類するリターン」をご確認ください。