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30分のミニ講義を聴講しよう！未来の社会に貢献する金属化合物
金属化合物は多彩な機能を持っています。薬剤の工業的合成に有用な再生・再利用可能な有機合成触媒、食品の偽装を暴く診断試薬、温室効果ガスを燃料に変える固体触媒……。未来の社会に貢献する、金属化合物の多様な機能開発例をわかりやすく紹介します。
電子の正体
気の合う元素と結合の強さ
光学異性体の識別
未来の社会に貢献する金属化合物
先生からのメッセージ
夢ナビ講義も読んでみよう金属化合物の機能は多くの実用的な技術に生かされます
ノーベル賞に輝いた注目の触媒研究2010年に鈴木章氏と根岸英一氏がノーベル化学賞を揃って受賞した研究テーマは、パラジウム触媒を用いて異なる有機化合物の間に炭素－炭素結合を作り結び付ける「鈴木・宮浦カップリング反応」や「根岸カップリング反応」を開発したというものです。これらの反応は、穏やかな条件で幅広い対象の化合物に応用することができ、有機合成には必須の触媒反応となっています。
触媒とは、特定の化学反応を起こりやすくすることができる物質です。ノーベル賞を受賞した触媒反応は、医薬品、農薬、液晶、有機発光ダイオードなどの合成といった工業技術に広く応用可能です。しかしながら、パラジウムはコストがかかり、触媒活性を上げるために用いる有機リン化合物は環境に負荷がかかります。そこで、リサイクル可能な工業的に実用性の高いパラジウム触媒が開発されました。金属化合物の光学異性体を利用して食品偽装を暴く金属化合物にも高校の化学で習う左手型と右手型の構造を持つ光学異性体が存在する場合があります。例えば左手型の金属化合物が左手型の有機化合物と結合した場合と右手型の有機化合物と結合した場合では、それぞれ違った化学的性質を示します。天然の食材と人口添加物を用いた場合では、含まれる有機物の光学異性体比が違いますので、金属化合物の光学異性体が引き起こす化学的性質の違いを利用して、食品添加物の添加量を分析し、食品偽装を暴くこともできます。このように、金属化合物は身近な生活にも応用可能です。次世代の夢をかなえる高い機能を持つ金属化合物ほかにも、温室効果ガスをガソリンなどの燃料に変える、地球環境を保全し、資源問題を解決できる金属触媒も開発されています。一方で、我々がまだ人工的に作り出していないほどの高度な機能を持つ金属化合物が生体内には存在しています。ですから、金属化合物の機能をさらに進化させることで、次世代社会に多くのメリットを生み出し、夢をかなえることができるのです。