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環境調和プロセス研究グループ

研究概要

当グループは、有機化学・触媒化学・合成化学・材料化学・分析化学・化学工学を基盤に、環境調和型化学プロセスの実現を目指した研究開発を進めています。基礎から応用まで幅広いステージを対象とし、主に以下の3つのテーマに取り組んでいます。

（1）資源循環に資する新規分子変換技術
廃プラスチックや下水汚泥焼却灰などの難処理未利用資源を対象に、炭素やリンをはじめとする元素資源の循環利用を実現するためのケミカルリサイクル・アップサイクル技術を開発しています。

（2）環境負荷低減型炭素材料の創製と応用
目的化合物を効率的かつ選択的に製造する革新的な膜分離技術や、糖由来原料を利用した多孔質炭素材料の合成・応用技術を開拓し、独自の炭素材料の創製と機能化を目指しています。

（3）次世代シーズ技術の創出
環境調和プロセスの基盤技術を積極的に開発し、新しい研究シーズの確立を推進しています。

研究テーマ

  • リン資源循環に資する分子変換技術の開発（主担当：永縄）
  • プラスチックのケミカルリサイクル、アップサイクル技術の開発（主担当：南・田中）
  • 高性能分子ふるい炭素膜を用いた分離技術の開発（主担当：吉宗）
  • 多孔質カーボン材料の合成技術の開発（主担当：久保）
  • 固体DNP-NMRを活用する高分子材料などの精密構造解析（主担当：田中）

学術雑誌の表紙

2025

永縄 友規研究グループ長らの掲載論文が
「Angew. Chem. Int. Ed.」の表紙に選ばれました。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202425010

2023

永縄 友規研究グループ長、田中真司主任研究員らの
掲載論文が「ACS Omega」の表紙に選ばれました。
https://pubs.acs.org/toc/acsodf/8/6

永縄 友規研究グループ長らの掲載論文が
「Macromol. Rapid Commun.」の表紙に選ばれました。
https://doi.org/10.1002/marc.202370023

2022

田中真司主任研究員らの掲載論文が
「Chemical Science」のBack Coverに選ばれました。
https://doi.org/10.1039/D2SC00274D

原著論文

2025
  • One-Step Esterification of Phosphoric, Phosphonic and Phosphinic Acids with Organosilicates: Phosphorus Chemical Recycling of Sewage Waste
    Yuki Naganawa,* Kei Sakamoto, Akira Fujita, Kazuya Morimoto, Manussada Ratanasak, Jun-ya Hasegawa, Masaru Yoshida, Kazuhiko Sato, Yumiko Nakajima*
    Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202416487.
    URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202416487
    [特記事項]
    産総研/JSTプレスリリース、Front Cover採択、Hot Paper採択
  • Amination–Degradation of Super Engineering Plastics for the Construction of Surface Emissive Resin Materials
    Yasunori Minami,* Shunsuke Tsuyuki, Ryota Watanabe, Nobuyasu Itoh, Masaru Yoshida
    Submitting.
    Preprint at Research Square.
    URL: https://www.researchsquare.com/article/rs-7303235/v1.
  • Facile Depolymerization of Thermally Stable Polyetherethersulfone and Polyetheretherketone Using Hydroquinone and Bases
    Yasunori Minami,* Rena Honobe, Shunsuke Tsuyuki, Kazuhiko Sato, Masaru Yoshida
    ChemSusChem 2025, e202401778.
    URL: https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cssc.202401778
    [特記事項]
    Very Important Paper採択．
  • Degradation of stable thermosetting epoxy resins mediated by bases in amide solvents
    Yasunori Minami,* Tomoo Tsuyuki, Hayato Ishikawa, Yoshihiro Shimoyama, Kazuhiko Sato, Masaru Yoshida
    Polymer J. 2025, 57, 149–162
    URL: https://www.nature.com/articles/s41428-024-00979-6
    [特記事項]
    産総研/JSTプレスリリース
  • Rapid Depolymerization of Polyester Fibers: Dimethyl Carbonate-Aided Methanolysis Combined with the Ball-Milling Approach
    Shinji Tanaka,* Maito Koga, Azusa Togo, Atsuko Ogawa, Hibiki Ogiwara, Tetsuya Yamamoto, Yumiko Nakajima, Masaru Yoshida*
    ACS Sustainable Chem. Eng. 2025, accepted.
    URL: https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5c04227
  • Low-temperature Catalytic Methanolysis of Polyesters Promoted by Abundant Methyl Esters
    Shinji Tanaka*, Takashi Kuragano, Jun-Chul Choi
    J. Jpn. Petrol. Inst. 2025, 68, 195-201.
    URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jpi/68/5/68_195/_article/-char/en
  • ポリエステル繊維に含まれる色素の反応前後での構造変化解析に基づくポリエチレンテレフタレート解重合法の評価
    中村圭介*、山﨑絵里子、羽成修廉、田中真司
    分析化学、2025年 74巻 7,8号 335-340.
    • 　
2024
  • Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reaction Using Palladium Catalysts Supported on Phosphine Periodic Mesoporous Organosilica
    Kousuke Iizuka, Yoshifumi Maegawa, Yoshihiro Shimoyama, Kei Sakamoto, Natsuko Kayakiri, Yasutomo Goto, Yuki Naganawa, Shinji Tanaka, Masaru Yoshida, Shinji Inagaki, Yumiko Nakajima*
    Chem. Eur. J. 2024, 30, e202303159.
    URL: https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/chem.202303159
  • Alcoholysis of oxyphenylene-based super engineering plastics mediated by readily available bases
    Yasunori Minami,* Shunsuke Tsuyuki, Ryota Watanabe, Nobuyasu Itoh, Masaru Yoshida
    Polymer J. 2024, 56, 369–377.
    URL: https://www.nature.com/articles/s41428-023-00870-w
  • Catalytic thiolation-depolymerization-like decomposition of oxyphenylene-type super engineering plastics via selective carbon–oxygen main chain cleavages
    Yasunori Minami,* Sae Imamura, Nao Matsuyama, Yumiko Nakajima, Masaru Yoshida
    Commun. Chem. 2024, 7, 37.
    URL: https://www.nature.com/articles/s42004-024-01120-7
    [特記事項]
    Very Important Paper採択．
  • Depolymerization of Polyester Fibers with Dimethyl Carbonate-aided Methanolysis
    Shinji Tanaka,* Maito Koga, Takashi Kuragano, Atsuko Ogawa, Hibiki Ogiwara, Kazuhiko Sato, Yumiko Nakajima*
    ACS Mater. AuM 2024, 4, 335-345.
    URL: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialsau.3c00091
    • 　
2023
  • Borane-Protecting Strategy for Hydrosilylation of Phosphorus-Containing Olefins
    Yuki Naganawa,* Akira Fujita, Kei Sakamoto, Shinji Tanaka, Kazuhiko Sato, Yumiko Nakajima*
    ACS Omega 2023, 8, 5672-5682.
    URL: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.2c07161
    [特記事項]
    Supplementary Cover Picture採択
  • One-Pot Synthesis of Polymers Containing P-C Bonds in the Main Chain
    Siby Mathew, Yuki Naganawa, Fan Jiang, Raphael Wischert, Stephane Streiff, Pascal Metivier, Yumiko Nakajima*
    Macromol. Rapid Commun. 2023, 4, 229921.
    URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/marc.202200921
    [特記事項]
    Cover Picture採択
  • Hydroxylation-depolymerization of oxyphenylene-based super engineering plastics to regenerate arenols
    Yasunori Minami,* Yuuki Inagaki, Tomoo Tsuyuki, Kazuhiko Sato, Yumiko Nakajima
    JACS Au 2023, 3, 2323–2332.
    URL: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.3c00357
    [特記事項]
    産総研/JSTプレスリリース，JACS Au ECAB選出
  • Depolymerization of robust polyetheretherketone to regenerate monomer units using sulfur reagents
    Yasunori Minami,* Nao Matsuyama, Yasuo Takeichi, Ryota Watanabe, Siby Mathew, and Yumiko Nakajima
    Commun. Chem. 2023, 6, 14.
    URL: https://www.nature.com/articles/s42004-023-00814-8
    [特記事項]
    産総研/JSTプレスリリース，2023 Editors’ Highlights in Commun. Chem選出
    • 　
2022
  • Radical Hydrodehalogenation of Aryl Halides with H2 Catalyzed by a Phenathroline-Based PNNP Cobalt(I) Complex
    Nai-Yuan Jheng, Yusuke Ishizaka, Yuki Naganawa, Yasunori Minami, Akira Sekiguchi, Kosuke Iizuka, Yumiko Nakajima*
    ACS Catal. 2022, 12, 2320-2329.
    URL: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c04797
  • Theoretical Study on Si‒Cl Bond Activation in Pd-Catalyzed Cross-Coupling of Chlorosilanes with Organoaluminum
    Yuki Naganawa, Yumiko Nakajima, Shigeyoshi Sakaki, Hajime Kameo*
    Eur. J. Org. Chem. 2022, e202101477.
    URL: https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ejoc.202101477
  • DNP NMR Spectroscopy Enabled Direct Characterization of Polystyrene-supported Catalyst Species for Synthesis of Glycidyl Esters by Transesterification
    Shinji Tanaka,* Yumiko Nakajima, Atsuko Ogawa, Takashi Kuragano, Yoshihiro Kon, Masanori Tamura, Kazuhiko Sato, Christophe Copéret*
    Chem. Sci. 2022, 13, 4490-4497.
    URL: https://doi.org/10.1039/D2SC00274D
  • End-groups of Poly(p-phenylene sulfide) Characterized by DNP NMR Spectroscopy
    Shinji Tanaka,* Shingo Takada, Tohru Suzuki, Yumiko Nakajima, Kazuhiko Sato*
    Macromolecules 2022, 55, 2806-2812.
    URL: https://doi.org/10.1021/acs.macromol.2c00102
    • 　
2021

総説論文、解説記事など

2025
  • ケイ素化合物を用いたリン酸のエステル化反応：下水汚泥焼却灰のケミカルリサイクル技術
    永縄 友規
    環境と測定技術, 2025, 52, 20-27.
  • 製造業分野における黄リンに依存しないリン資源循環技術
    永縄 友規
    金属, 2025, 95, 31-37.
  • プラスチックのケミカルリサイクル技術の開発
    日吉 範人，南 　安規，田中 真司，吉田 　勝，山口 有朋
    金属（アグネ技術センター），2025, 1265, 15-22.
  • スーパーエンプラおよびエポキシ樹脂のケミカルリサイクルに向けた分解，解重合法の開発
    南　安規
    プラスチックリサイクルの技術と市場（シーエムシー出版），31-42.
  • Addition of organosilicon reagents to unsaturated bonds
    Yasunori Minami
    In Comprehensive Organic Synthesis, 3rd, Eds. Corinne Gosmini, Elsevier
    Vol. 1, 2025, 18-44.
    URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780323960250001101
  • Structural analysis of polymers using solid-state dynamic nuclear polarization (DNP)-NMR
    Shinji Tanaka
    Polymer J. 2025, 57, 25-32
    URL: https://doi.org/10.1038/s41428-024-00965-y
  • ポリエステル複合材料のケミカルリサイクルに向けた取り組み
    田中　真司
    色材協会誌、98巻6号 2025年 p. 152-155.
    URL: https://doi.org/10.4011/shikizai.98.152
    • 　
2024
  • 有機ケイ素化合物に立脚する反応・触媒・機能の開拓－ヒドロシランやクロロシランをいかにして使うか
    永縄 友規
    化学と工業, 2024, 77, 638-639.
  • スーパーエンジニアリングプラスチックのケミカルリサイクルに向けて　－触媒的化学分解による単量体への変換－
    南　安規
    日本ゴム協会誌，2024, 97, 246-250.
  • ポリスルホン樹脂のケミカルリサイクル　－化学分解によるビスフェノール類の回収－
    南 　安規
    月刊「型技術」（日刊工業新聞社　出版局），2024, 39, 70-73.
  • スーパーエンジニアリングプラスチックの解重合に挑む
    南　安規
    ポリマーTECH（株式会社ゴムタイムス社），2024, 21, 1-4.
  • 有機トリアルキルシランとクロスカップリング
    南　安規
    月刊『化学』　「【ケイ素化学の現在地】最先端研究 ―研究の現状と今後の展望「ケイ素有機合成」」（化学同人），2024, 79, 29.
  • 難分解性プラスチックの解重合
    南　安規
    高分子材料の分解制御技術（シーエムシー出版），57-63.
  • 耐熱性・耐薬品性に優れるスーパーエンジニアリングプラスチックのケミカルリサイクル技術の開発
    南　安規
    自動車技術　『超の世界』（公益社団法人自動車技術会），2024, 78, 130-132.
  • 炭素膜の性能向上と応用技術
    吉宗 美紀
    膜分離を用いたCN・化学プロセスの実用化技術（S&T出版），2024, 49-56.
  • 水熱炭素化-テンプレート法を利用した多孔質カーボン材料の合成
    久保 史織
    化学と工業, Devision Topics（公益社団法人日本化学会），2024, 77, 815.
    URL: https://www.chemistry.or.jp/division-topics/2024/10/--12.html
  • ポリエステルの低エネルギーケミカルリサイクル法の開発
    田中 真司
    繊維学会誌、80巻 4号、p. 114-118 2024年4月
    URL: https://doi.org/10.2115/fiber.80.P-114
    • 　
2023 2022
  • PETのケミカルリサイクル法の最近の進歩
    田中 真司
    オレオサイエンス、Vol. 22, No. 10 495-501 2022年10月
    URL: https://doi.org/10.5650/oleoscience.22.495
  • PET樹脂の常温解重合法の開発
    田中 真司、中島 裕美子、佐藤 一彦
    化学装置、2022年6月
  • Recent advances in dynamic nuclear polarization-enhanced NMR spectroscopy for organic polymers
    Shinji Tanaka
    Annual Reports on NMR Spectroscopy 2022, 105, 1-46.
    URL: https://doi.org/10.1016/bs.arnmr.2021.06.002
    • 　
2021
  • トリアルキルシリル基を変換するクロスカップリング反応
    南　安規*，檜山爲次郎*
    有機合成化学協会誌，2021, 79, 642-651．
    URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/yukigoseikyokaishi/79/7/79_642/_article/-char/ja/
  • ポリマーの触媒的解重合による低分子への変換
    南　安規
    Organometallic News 2021, 3月号, 22.
  • 分子ふるい炭素膜の膜反応器への応用
    吉宗 美紀
    膜, 2021, 46, 156-160.
  • 固体DNP-NMRによるポリマー担持型有機触媒の構造解析
    田中 真司
    NMRによる有機材料分析とその試料前処理、データ解釈、2021, 648-656.
    • 　

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