研究者情報

石垣 侑祐

助教

ISHIGAKI Yusuke

独自の分子設計で化学の基礎を築き上げる

化学部門 有機・生命化学分野

basic_photo_1
研究テーマ

酸化還元活性な高歪化合物を構築し新たな機能を創出する

研究分野構造有機化学, 有機化学, 物理有機化学
キーワード高歪化合物, 酸化還元系, エレクトロクロミズム, メカノクロミズム, 長い結合, 超結合

研究紹介

独自の分子設計で新たな機能を有する分子の創出を目指す構造有機化学分野において、有機化学の基礎となる炭素-炭素共有結合に焦点を当てて研究を進めてきました。標準値から逸脱した構造パラメータを有する酸化還元活性な高歪化合物を対象としています(図「高歪化合物による特異な構造」参照)。
ごく最近の研究では、C-C単結合に着目し、『分子内コア-シェル構造』に基づく分子設計により、1.806±0.002 Åという単結合を有する化合物を報告しました(図「超結合を有するジヒドロピラシレン誘導体」)。この値は、中性炭化水素において世界最長であり、最短の炭素原子間接触(C···C)よりも長いことから共有結合の限界を超えた化学結合として『超結合』と呼ぶことを提唱しています(Chem誌参照)。
また、C=C二重結合に着目した分子設計によって歪みを有する分子を構築し、酸化還元以外の外部刺激(光、熱、機械的刺激等)による構造制御に向けた研究にも着手しています。 以上の研究により化学の新たな基礎を構築し、新たに創出した機能を用いて応用研究へとつなげることが本研究の目標です。

study-image-0
高歪化合物による特異な構造
study-image-1
超結合を有するジヒドロピラシレン誘導体:1.806(2) Aという極度に長い結合長とX線結晶構造(400 K)

代表的な研究業績

Switching of Redox Properties Triggered by a Thermal Equilibrium between Closed-shell Folded and Open-shell Twisted Species
Y. Ishigaki, T. Hashimoto, K. Sugawara, S. Suzuki, T. Suzuki
Angew. Chem. Int. Ed., in press.
Hexaarylbutadiene: a versatile scaffold with tunable redox properties towards organic near-infrared electrochromic material
Y. Ishigaki, T. Harimoto, K. Sugimoto, L. Wu, W. Zeng, D. Ye, T. Suzuki
Chem. Asian J. 2020, 15, 1147-1155.
Photo- and Thermal Interconversion of Multiconfigurational Strained Hydrocarbons Exhibiting Completely Switchable Oxidation to Stable Dicationic Dyes
Y. Ishigaki, Y. Hayashi, T. Suzuki
J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 18293-18300. (Chem-Station第244回スポットライトリサーチ)
Two-way Chromic Systems Based on Tetraarylanthraquinodimethanes: Electrochromism in Solution and Mechanofluorochromism in a Solid State
Y. Ishigaki, K. Sugawara, M. Yoshida, M. Kato, T. Suzuki
Bull. Chem. Soc. Jpn. 2019, 92, 1211-1217. (Selected Paper)
Longest C–C Single Bond among Neutral Hydrocarbons with a Bond Length beyond 1.8 Å
Y. Ishigaki, T. Shimajiri, T. Takeda, R. Katoono, T. Suzuki
Chem 2018, 4, 795-806. (Selected as the Editors' Favorite Chem Articles from 2018)
basic_photo_2

関連産業分野

機能性材料, 分子デバイス, 光学素子
学位博士(理学)
自己紹介

北海道帯広市出身です。これまで「機能性色素材料の開発」に関連した研究を進めてきました。趣味は旅行で、その土地のものを食べ歩くのが好きです。学生時代はソフトテニス部に在籍していました。

学歴・職歴2008年 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 修士課程修了
2012年 北海道大学大学院理学院化学専攻 博士後期課程修了
2012-2013年 ドイツ・ウルム大学 博士研究員
2013-2015年 新日鉄住金化学株式会社
2016年- 現職
所属学会日本化学会, 基礎有機化学会, 有機合成化学協会
居室理学部6号館 6-509号室