硤合憲三

日本で32番目のノーベル賞、硤合憲三教授は不斉自己触媒反応を発見しました。 1995年に発表した研究で、ピリミジルアルカノールが不斉自己触媒として働き、最初に一方の鏡像体分子がわずかに多い状態から、その差を大きく増幅させました。 (鏡像(Mirror Image)とは、物体が鏡に映ったときに現れる像のことで、実際の物体と左右が反転した形を指します。) 2003年には、最初に偶然生じたごくわずかな差が反応を経て増幅され、事実上一方の鏡像体分子だけが生成される反応を実現しました。 生命体に見られる分子の非対称性が、小さな偶然から始まって大きくなりうる道筋を、実験で示しました。 共同受賞者のアンリ・カガンは、1986年に、触媒中の一方の鏡像体分子がわずかに多ければ、反応生成物ではその差がはるかに広がりうるという非線形効果を発見しました。 カガンが示した非線形効果を硤合が自己触媒反応へと発展させ、一方の鏡像体分子が自ら増えていく反応を実現しました。 この発見は、望む形の分子を高い純度でつくる必要がある医薬品の製造に使われるツールとなりました。 香料や農薬のように、生命体と相互作用する物質を開発する際にも活用できます。 ハイナー・リンケ・ノーベル化学委員会委員長は「アンリ・カガンと硤合憲三は、100年以上にわたる化学のミステリーに答えを示した」と述べ、授賞理由を明らかにしました。 日本で32番目のノーベル賞 硤合憲三 1950年5月3日、広島県安芸郡府中町で生まれた有機化学者で、東京理科大学名誉教授です。主な研究分野は有機化学のうち不斉合成、不斉自己触媒、不斉触媒、自己増殖、不斉の起源、有機合成で、1979年に東京大学で理学博士の学位を取得しました。 1969年に広島大学附属高等学校を卒業し、1974年に東京大学理学部化学科を卒業した後、1976年に東京大学大学院理学系研究科修士課程化学専攻を修了し、1979年に同大学院で向山光昭のもと博士課程を修了しました。 1979年には日本学術振興会奨励研究員となり、1981年まで米国ノースカロライナ大学でアーネスト・L・エリエルのもと博士研究員として研究を行いました。1981年に東京理科大学理学部応用化学科の講師となったのを皮切りに、1986年に助教授、1991年に教授となり、教授職を経て東京理科大学名誉教授となりました。 ESPCIパリ(2001年)、九州大学(2005年)、早稲田大学(2007年から2010年まで)、ストラスブール大学(2008年)、吉林大学(2010年から2015年まで)で客員教授を務めました。化学界で注目を集めたのは、1995年に発見した不斉自己触媒反応です。 反応で生成した物質が再び触媒として働き、自身と同じ形の分子をさらにつくる反応で、ピリミジンカルバルデヒドにジイソプロピル亜鉛が付加する過程で確認しました。生成物である第二級アルコールが自らをつくる触媒となり、その過程で一方の鏡像体分子の比率が大きくなる不斉増幅が起こるソアイ反応(硤合反応)という現象を発見しました。 その後、数々の賞を受賞した末に、2026年にフランス・パリ第11大学(パリ=シュッド大学)のアンリ・カガン名誉教授とともにノーベル化学賞を受賞する栄誉に浴しました。2026年のノーベル賞の賞金は1,200万スウェーデン・クローナ(SEK)で、それぞれ600万SEK(韓国ウォンで約16億ウォン)を受け取ることになります。 硤合憲三の研究 ソアイ反応とは? 研究は有機化学、特に不均一合成と不均一自己触媒反応に集中しています。代表的な研究成果であるソアイ反応は、ピリミジン-5-カルバルデヒドにジイソプロピル亜鉛を付加させる反応で、生成物の第二級アルコール自体が触媒として働く自己触媒反応です。 この反応で非常に大きな不均一増幅が起こることを発見しました。1995年に発表された研究で、硤合の研究チームは5-ピリミジルアルカノールが不均一自己触媒として働き、初期のわずかな鏡像体過剰を増幅できることを実験的に示しました。 一般的な触媒は反応を促進しますが、自身と同じ生成物を自ら増殖させる構造を持たないのに対し、不均一自己触媒ではキラルな生成物が自分自身の生産を促進する触媒の役割を果たします。そのため、小さな差が繰り返される化学反応を経て大きく拡大されうるのです。 2003年には、連続的な不均一自己触媒反応を利用すれば、ごくわずかな鏡像体過剰も大きく増幅できることが確認されました。関連研究では、非常に低いレベルの初期の不均一性から出発して、99.5%以上の高い鏡像体過剰率に到達する現象まで報告されています。 硤合憲三の研究の意義 ノーベル委員会は、硤合教授が1995年に最初の重要な自己触媒反応を示したのに続き、2003年には事実上一方の鏡像体分子だけが生成される反応を実現したと説明しました。この研究は、生命の起源を研究する化学者たちに、最初に存在したごくわずかな非対称性が、生命体に見られる圧倒的な一方への選択へどのように発展しうるのかという問いに対する、実験的な手がかりを与えました。 生命体を構成するアミノ酸や糖類などは特定のキラルな形を好みますが、初期地球の化学反応で特別な理由もなく一方の鏡像体分子だけが選択的につくられることは、直感的には説明しにくいものです。しかし、硤合の不均一自己触媒はこの問題に対する重要な化学的メカニズムを提供します。 その後、硤合憲三教授の研究は、キラルな鉱物、円偏光、キラルな結晶など、さまざまな初期の非対称性の原因が不均一自己触媒と結びつく可能性を研究する分野へと広がりました。また、現代の製薬産業ではキラリティーの制御が中核的な合成技術であるため、ソアイ反応は医薬品候補物質の製造と最適化において重要な役割を果たしています。 カガン教授が示した不均一増幅の概念と、硤合教授が実現した不均一自己触媒は、化学者が特定のキラル構造を選択的につくり出す方法を広げるうえで決定的な影響を与えました。