佐々木 真一（ささき・しんいち）
Shin-ichi Sasaki
職位：講師
学位：博士（理学）（大阪大学）
●大阪大学大学院基礎工学研究科博士後期課程修了
●慶應義塾大学理工学部応用化学科助手、立命館大学理工学部化学生物工学科助手を経て本学へ
専門分野
有機合成化学、分析化学
研究テーマ
光合成色素の合成的研究
光合成は太陽の光を利用して水と二酸化炭素から糖を合成する地球上で最大規模のクリーンな化学反応である。その代表的な天然色素であるクロロフィル-aを原料として有機合成的変換を施すことにより、様々な機能を有する誘導体の開発を行っている。色素骨格にもとから備わっている周辺置換基、不斉面、長波長領域の吸収などを有効に活用することにより、人工ポルフィリンにはない特徴を備えた機能性色素類を合成し物性評価を行ってきた。
これまでにクロロフィル-aを出発原料とするクロリン誘導体の応用例として、（A）アルコールやアミンのセンシングを目的とする指示薬の開発と化学センサーへの応用、（B）フラーレンを特異的に捕捉できる環状クロロフィルオリゴマーの創製や自己会合挙動を利用した色素集積体の構築、（C）太陽電池への応用を目的とする増感色素の設計と合成、を報告してきた。
光合成細菌に含まれるバクテリオクロロフィル類についてもクロロフィル-aからの変換ルートの確立し、また、官能基変換を駆使して近赤外領域に吸収をもつ新規色素の開発を行っている。
その他、天然色素の生分解性に着目した環境調和型分析試薬の開発や、エネルギー問題を見据えた光合成色素ベースの太陽電池の実用化を目指している。
Topics of research
Chlorophyll(Chl)-a is the most abundant dye molecule in nature. Recent synthetic studies using Chl-a as a starting material include application towards sensing components in the field of analytical chemistry, sensitizers for solar cells, and construction of supramolecular structures for mimicking natural light-harvesting antennas.
1. Development of artificial chromoreceptors for the selective recognition of biologically important species has attracted much attention because of their possible application to chemical sensors such as optodes. As a first example of chemosensor using a chlorophyll derivative as a main dye unit, trifluoroacetyl-chlorins were developed for alcohol/amine detection. The new chemosensors achieved guest sensing at a longer-wavelength region with less interference from environments and impurities.
2. In contrast to traditional silicon solar cells, most dye molecules applied in dye-sensitized solar cell lack light-harvesting ability in the near-infrared region. Because natural chlorophylls efficiently use a wide range of light energy, a series of chlorin derivatives applicable to electrodes have been designed and synthesized, and the relations between structural characteristics and the performance for solar cells have been studied.
3. In the initial stage of photosynthesis, dye molecules represented by chlorophylls are precisely arranged to form light-harvesting antennas, which enable absorption of sunlight, migration of harvested energy, and finally energy transfer to a reaction center. As artificial mimics of such antenna systems, covalently-linked cyclic chlorophyll oligomers as well as synthetic zinc chlorins possessing self-assembling abilities have been synthesized and their structural properties have been investigated.
主な業績論文等
- X.-F. Wang, H. Tamiaki, L. Wang, N. Tamai, O. Kitao, H. Zhou, and S. Sasaki.Chlorophyll-a Derivatives with Various Hydrocarbon Ester Groups for Efficient Dye-Sensitized Solar Cells: Static and Ultrafast Evaluations on Electron Injection and Charge Collection Processes. Langmuir, 26, 6320-6327 (2010).
- S. Sasaki, Y. Kotegawa, K. Azuma, M. Kunieda, and H. Tamiaki. Chlorophyll-Derived Thermochromic Sensor Based on α-Amino Alcohol Adduct Formation via Reversible Intramolecular Cyclization. Chem. Lett., 38, 796-797 (2009).
- S. Sasaki, Y. Kotegawa, and H. Tamiaki. Chlorophyll- and Bacteriochlorophyll-Derived Colorimetric Chemosensors for Amine Detection. Bull. Chem. Soc. Jpn., 82, 267-271 (2009).
- X.-F. Wang, O. Kitao, H. Zhou, H. Tamiaki, and S. Sasaki. Efficient Dye-Sensitized Solar Cell Based on oxo-Bacteriochlorin Sensitizers with Broadband Absorption Capability. J. Phys. Chem. C, 113, 7954-7961 (2009).
- S. Sasaki and H. Tamiaki. Synthesis of Cyclic Chlorophyll Oligomers. Tetrahedron Lett., 47, 4965-4968 (2006).
