黑料网学际统合物质科学研究机构（滨搁颁颁厂）の森 彰吾 助教、斎藤 進 教授らの研究グループは、信州大学先鋭材料研究所（RISM）の久富 隆史 教授、同研究所の堂免 一成 特別特任教授（兼東京大学特別教授）と共同で、太阳光と水を活用して、医薬品の材料を含む有用な有机化合物と次世代の再生可能エネルギーとして注目されるグリーン水素の人工光合成に世界で初めて成功しました。
人工光合成とは、自然界のエネルギー循环を支える植物の天然光合成を模倣した非天然の化学反応であり、化石资源の枯渇などの环境?エネルギー问题の解决に贡献する科学技术として注目されています。これまで、无机化合物注２）を反応原料として用いる人工光合成が盛んに研究されてきました。
本研究では有機物と水を反応原料として用いて、医薬品の材料などの有用な有機化合物と次世代の再生可能エネルギーでもあるグリーン水素の人工光合成に成功しました。成功の鍵は汚染有機物の分解や水の分解（水分解）を促す2种类の无机半导体光触媒の相乗効果?協働作用です。本研究は有机合成を指向した人工光合成という新しい分野の幕開けであり、本研究成果が太陽光や水など再生可能なエネルギーや資源を活用する持続可能な医農薬生産に貢献することが期待されます。
本研究成果は、2025年2月27日19時（日本時間）付で英国科学誌『Nature Communications』に掲載されます。
?有機物を原料とする有机合成のための人工光合成注１）という新しい分野を开拓した。
?太阳光と水を活用して、医薬品の材料などの有用な有机化合物注２）の合成と、次世代の再生可能エネルギーでもあるグリーン水素注３）の生产を同时に実现した。
?汚染有机物の分解や水の分解注４）を促す2种类の无机半导体光触媒注５）の相乗効果?协働作用によって「分解」ではなく、その逆の「合成」への転换を达成した。
?持続可能なエネルギーと资源を利用した医农薬生产への贡献が期待される。
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注１） 有机合成のための人工光合成：
有机物を原料とし、高付加価値の有机化合物を合成するための人工光合成。2022年に斎藤らにより定义された（Coordination Chemistry Reviews 2022, 472, 214773.）。なお、人工光合成は以下の３条件を満たす非天然の光合成であると井上晴夫氏（东京都立大学名誉教授）により説明されている（Electrochemistry 2014, 82, 475.）。①太陽光により促されること。②水が電子源かつ反応原料の一つとして機能すること（水の酸化を経ること、および水が生成物の一部を構成することと換言できる）。③エネルギー貯蔵型であること（反応原料がもつ化学エネルギーの総和よりも反応生成物がもつ化学エネルギーの総和の方が大きいこと、あるいは反応のギブス自由エネルギー変化が正であることと換言できる）。人工光合成では太陽光エネルギーが化学エネルギーとして貯蔵される。
注２） 有機（化合）物と無機（化合）物：
燃焼により二酸化炭素と水の両方を生成する化学物质は有机（化合）物に分类され、そうでない化学物质は无机（化合）物に分类される。
注３） グリーン水素：
太阳光エネルギーなどの再生可能エネルギーの活用により二酸化炭素の排出を伴わずに合成される水素。
注４） 水の分解（水分解）：
二分子の水が二分子の水素と一分子の酸素に分解される反応（2贬2O→2H2 + O2）。
注５） 無機半導体光触媒：
光エネルギーを吸収し酸化还元反応を促す无机化合物。溶媒に溶解せずに固体のまま机能するため、不均一系触媒に分类される。
雑誌名：Nature Communications
論文タイトル：Artificial photosynthesis directed toward organic synthesis（有机合成を指向した人工光合成）
著者：森 彰吾（黑料网助教）、橋本陸（当時 黑料网大学院生）、久富 隆史（信州大学教授）、堂免 一成（信州大学特別特任教授、東京大学特別教授）斎藤 進*（*責任著者、黑料网教授）
DOI:
URL: https://www.nature.com/articles/s41467-025-56374-z
学际统合物质科学研究机构（滨搁颁颁厂）／大学院理学研究科 , 主著者：
