N₆が合成された話

　さとうです。ものすごく久しぶりに、化学ブログらしいことを書いてみようと思います。

　エナジェティック・マテリアルと呼ばれる分野があります。ヒドラジン（N₂H₄）やアジド（N₃^-）など、窒素をたくさん含んだ化合物は安定性が低く、取り扱いに危険を伴います。窒素原子は非共有電子対同士の反発があり、互いに弾き合うため不安定なのです。本サイトでも、テトラアジドメタン（C(N₃)₄）や、ペンタゼニウムカチオン（N₅⁺）などの話題を取り上げてきました。

テトラアジドメタン

　最近では、ペンタゾール（N₅^-）の塩の合成と単離（論文）、窒素6つが環になったヘキサジンの塩K₂N₆の合成（論文）などが話題になりました。

　とはいえ、窒素原子だけでできたN₂以外の分子というのは難しく、これまで合成・単離された例がありませんでした。N₄という分子が検出されたことはありますが、極めて不安定であるため、純粋に単離などはなされていないようです（論文）。

　こうした中、初めて「N₆」という分子の合成と単離に成功したという報告がありました。こう聞いて、筆者はてっきりヘキサジン構造（ベンゼンのような分子）かと思ったのですが、下図のような構造であるということです。

　大学レベルで化学を学んでいる方なら、「ああ、アジドが２つくっついたような構造か」と察していただけるでしょう。通常、窒素は腕が３本というような形で書き表せますが、アジドは下のような共鳴式で表記します。まあ要するにちょっとごまかしで成立しているような構造で、そのため安定な物質ではありません。多くのアジ化物には、爆発性があったりもします。

　N₆分子はこのアジドを無理やり２つくっつけているわけですから、恐ろしく危険な物質です。これを合成しろと言われたら、筆者なら裸足どころか全裸でも逃げ出します。

　ではどうやってこの恐ろしい代物を作ったかというと、まずアジ化銀AgN₃に――と書いた時点で、知っている人なら顔が引きつることと思います。重金属のアジドは高い爆発性を示す非常に危険な物質で、例えばアジ化ナトリウムNaN₃をステンレス製スパチュラですくい取ることすら厳禁とされるくらいです。

　話を戻して、論文著者らは室温でアジ化銀に塩素Cl₂を流すことでClN₃を発生させました。これがAgN₃と反応し、目的のN₆が出来上がったと考えられます。N₆は液体窒素温度（-196℃）でなら意外に安定で、膜を形成する程度の量が得られてきたとのことです。

　そんなものが何かの役に立つのか――と言われそうですが、実は大きな可能性を秘めています。前述のように、このN₆は大きなエネルギーを秘めており、その爆発力は現在用いられている最強の爆薬の２倍に達すると考えられます。また、この物質は分解の際に3分子のN₂になるだけであり、汚染物質などを出しません。ヒドラジンのような腐食性もありませんので、ロケット燃料にも有望です。

　とはいえN₆はあまりに危険であり、製造コストも高いので、実用化されるとしてもまだだいぶ先でしょう。研究の意義としては、窒素という極めて身近な元素の化学に、新たな局面を開いたことこそが重要であると思われます。ペンタゼニウムカチオンの合成などで知られるKarl Christeは、「個人的にこの仕事はノーベル賞に値すると思う」と絶賛しています。

　窒素の同素体には、他にもいろいろな可能性が考えられています。たとえばこの研究を行ったSchreinerは、「N₁₀は可能であると思うし、挑戦してみたい」と語っています。この研究をきっかけに、どんな新たな可能性が拓けるか、大いに注目です。

仮想のN₁₀分子？

　参考：ChemistryWorld "Most energetic molecule ever made is stable – in liquid nitrogen” Tim Wogan,13 June 2025

記事「医薬研究職を目指すみなさんへ」

　さとうです。みなさまいかがお過ごしでしょうか。

筆者もちょっといろいろやってみるかなということで、有料でnote記事を公開してみることにしました。製薬企業の研究職を目指すみなさんに向けた「医薬研究職を目指すみなさんへ」という記事です。

製薬企業の研究所に13年近く勤務した経験を元に、どのような人々が、どのような形で働き、どういう研究をやっているか紹介した内容です。研究所がどのようなところかは、なかなか知る機会がないので、この業界に興味がある方には参考になるものと思います。

創薬研究とは切っても切れない特許の話、部外者にはなかなか難しい専門用語の解説、SNSでいただいた質問への回答なども収録しております。こちらに各記事へのリンクがあります。

　■目次
第1章　企業の研究所ってどんなところ？
第2章　大学と企業はどう違う？
第3章　創薬研究の過程、その長い道のり
第4章　創薬の最難関・臨床試験
第5章　研究職としての適性、キャリア
第6章　医薬品の特許とは
第7章　医薬品メーカーの特許戦略
第8章　医薬品研究者の1日のスケジュール・環境・働きかた
第9章　研究者を取り巻く思わぬリスク

創薬に関するキーワード
治験に関するキーワード
モダリティのキーワード

製薬企業の研究職・本音でQ&A

　製薬業界に就職を希望している方にも、関係する業界にいる方にも、ご覧いただければ幸いです。

日本化学会年会にて講演をいたします

　さとうです。久々のブログです。
さてこのたび、日本化学会年会の「市民公開講座　自然と対話が紡ぐ化学の未来」というセッションで、お話をさせていただくことになりました。一般市民対象の講座で、現地のほかオンライン（Zoom経由）でも聞いていただけることになっています。申込みや詳細はこちらから。

開催日：2025年3月29日　13:00-15:40
参加費：無料
場所：関西大学千里山キャンパス　第3学舎4号館　ソシオAV大ホール

　京都大学の中村正治教授、有機化学YouTuberのもろぴー氏、信州大学の堂免一成教授とご一緒させていただきます。毎度のことながら、ここに自分みたいなのが紛れ込んでいいのかなという感じではありますが、精一杯務めさせていただこうと思います。

　今回は、「化学の世界のギネスブック」というタイトルでお話する予定です。化学者の研究から生まれた、世界記録を持つ物質たちについて紹介するものです。以前もこのタイトルでお話をしたことがありますが、主に有機分子における記録ばかりでした。今回は日本化学会での講演ということで、化学全般における記録について取り上げてゆきたいと思います。

　コロナ禍以降、こうした機会が減っておりましたので、講演を楽しみにしております。では当日、現地あるいはオンラインで、ご覧いらだければ幸いです。

折り紙分子模型その3

さとうです。久しぶりにブログの方を。

　以前、折り紙で作る分子模型（sp²型・sp³型）を考案し、発表しました。ただsp²型の方はちょっと折り方・組み方が面倒で、大きなものは作りにくく、また分解も面倒という難点がありました。

　そこで、もうちょっと折りやすく組みやすいものを新たに考案し、昨年行われた日本表面真空学会の市民講座で紹介しました。このタイプをまだ一般に公開していなかったことを思い出したので、ここでアップしてみたいと思います。

アデニンの分子模型

　こちらのタイプは、組みやすくバラしやすいため、本物の分子模型のように気軽にいろいろな分子を組み、他の分子に組み直すことができる点で優れています。ただし強度は少々落ちますので、長期間飾っておくなら糊付けの必要があります。

　ここではまず、ホルムアルデヒドの分子模型を作ってみましょう。多くの分子模型で採用されているカラーリングは、水素＝水色、炭素＝黒、酸素＝赤、窒素＝青、イオウ＝黄色、塩素＝緑といったものなので、ここではこれに従います。ただしみなさんは、せっかくいろいろな色が手に入りますので、好きな色を使っていただければと思います。

ホルムアルデヒドの構造と折り紙分子模型

　用紙サイズですが、最初は炭素・酸素原子は一辺7.5cm、結合の棒及び水素原子は10✕5cmサイズで作ると折りやすいと思います。もっと原子数の多いものを作る場合には、さらにこれを1/2、1/3に切って使えばよいでしょう。

　まず炭素原子・酸素原子を折ってみましょう。正三角形を折り出し、頂点をつまむようにしてマキビシのような形を作ります。

　続いて結合の棒の折り方。こちらは、先ほど水色の紙で切り出した、1:2の長方形から作ります。

　次は水素原子（＋結合の腕）。同じく1:2の長方形より。

　最後にこれらを組み立てて、ホルムアルデヒド分子の完成です。酸素原子のよけいな角は、裏に折り込んで隠して下さい。

　たくさん作って、ベンゼンやインドールなど、さまざまな分子を組んでみて下さい。根性で炭素を60個、結合の腕を90本作れば、フラーレンも作ることができます。

　ということで、ぜひ頑張ってみて下さい。その他にもいろいろ分子の折り紙はあるので、機会を見て発表してゆきたいと思います。

ドラマ「厨房のありす」を監修することになりました

　さて、年も押し詰まったこのタイミングに、非常に久方ぶりのブログです。本日は、新しいお仕事の報告などを。

　というのは、来年1月より日テレ系で放送開始のドラマ「厨房のありす」の化学監修を務めることになりました。主役の八重森ありすは「料理は化学です」が口癖の天才料理人、その父は有機化学の教授、また製薬企業もストーリーに絡むなど、なかなかガッツリと化学のお話が出てきまくるストーリーになっております。


　こうした内容のドラマですので、化学や医薬について正確を期さねばならず、筆者に声がかかったという次第です。もちろんテレビドラマの監修などは初めてですが、面白そうなので引き受けることにいたしました。

　劇中に登場する構造式やセリフのチェック、ストーリー設定への協力、主人公の部屋に置かれる分子模型の作成など、さまざまな形で関わっております。先日は、初めてロケの現場に伺い、撮影にも立ち会ってきました。架空の試薬会社のラベルが貼られた試薬、架空の学会のポスターなど細かく作り込まれていて、カメラには映らないようなところまできっちり設定されていることに感心したりしました。

　もちろんプロの役者さんの技倆というのも凄まじいもので、直前まで雑談をしていたものが一瞬でドラマの世界に切り替わり、見る者を引き込んでしまうわけです。名優とはこういうものか、と大変に感銘を受けた次第です。

　というわけで、ドラマ内の研究室のホワイトボードには、筆者の汚い字や雑な構造式などが映り込んでいることと思います。何が描いてあるか、化学系の方は目を皿のようにして見て確認するのも一興かと思います。

　ドラマは2024年1月21日（日）22:30に、日テレ系で放送開始。門脇麦、永瀬廉、大森南朋、前田敦子さんらが出演します。みなさまご覧いただければ幸いです。

佐藤健太郎のこれまでの仕事

サイエンスライターとして独立してより15年、ちゃんとしたホームページも作らずここまで来てしまいました。佐藤健太郎というのはどんなことをやっている人間か、一応ここにまとめておこうと思います。いろいろ抜けているものもあると思いますが、少しずつ補充していきます。

書籍

　単著16冊（右側カラムを参照）

　共著・部分執筆
・化学コミュニケーション― 「社会のための化学」推進に向けて（化学工業日報社）
・多角形百科（丸善出版）
・元素周期表パーフェクトガイド（誠文堂新光社）

　対談
・桝 太一が聞く 科学の伝え方（東京化学同人、桝太一氏との対談）
・人間とは何か？（サイゾー、萱野稔人氏との対談）

　解説
・リスクにあなたは騙される（ダン・ガードナー著　早川書房）
・桐島教授の研究報告書 - テロメアと吸血鬼の謎 (喜多喜久著 中公文庫)
・新薬の狩人たち　成功率0.1％の探求 (ドナルド・キルシュ著 早川書房)
・新薬という奇跡　成功率０.１％の探求 (ドナルド・キルシュ著 ハヤカワ文庫NF)
・元素をめぐる美と驚き（ヒュー・オールダシー=ウィリアムズ 著 早川書房）

　教科書
東京書籍「新しい科学」（中学理科）、「改訂 化学」「改訂 化学基礎」（高校）にコラムなどを執筆
第一学習社の高校国語教科書「新編現代の国語」に『「材料科学」のゆくえ』（「世界史を変えた新素材」の一部）収録

現在の連載

　新聞・雑誌
・月刊文藝春秋「数字の科学」
・朝日新聞・週刊新潮・東洋経済にて書評記事を担当
・「現代化学」誌にて「サイエンスライター佐藤健太郎のこぼれ話」連載中

　ウェブ媒体
・マイナビ薬剤師「薬＋読」にて「薬にまつわるエトセトラ」
・メディカルサポネットにて「佐藤健太郎の薬の時間」
・サイエンス系お役立ちメディア「M-Hub」にて不定期に寄稿
・「SCIENCE SHIFT」にて不定期に寄稿（製薬研究職の働き方など）

過去の連載

　雑誌媒体
・月刊新潮45　「謎解きナンバリング」「国道者」「世界史を変えた化学物質」
・月刊小説宝石　「化学で夢はかなう？」
・現代化学　「有機化学トレンドウォッチ」「佐藤健太郎のこぼれ話」
・月刊道路　「あの道 この路」
・月刊企業診断　「健康情報ウソ・ホント」
・東京化成TCIメール　「化学よもやま話」
・和光純薬時報　「オリゴヌクレオチドの合成」他
　他多数

　ウェブ媒体
・Webでも考える人（新潮社）　「世界史を変えた新素材」
・現代ビジネス　「世界を変えた医薬品」
　他

・インタビュー記事

　Nature Catalysis　著者インタビュー　
　　”窒素固定―常識破りのメカニズムに迫る”　細野秀雄・多田朋史氏

　Nature Chemistry　著者インタビュー
　　”「プログラム合成」で、究極の構造多様性を征服する”　伊丹健一郎・山口潤一郎氏
　　”ボトムアップ法が拓くナノカーボン科学の新局面”　伊丹健一郎・瀬川泰知・伊藤英人氏

　「科学が変わる、化学が変える」東京大学グローバルCOEにて研究者インタビュー
　「現代化学」誌　研究者インタビュー　藤田誠氏、侯召民氏、舛屋圭一氏など

学術団体広報
・東京大学グローバルCOE「理工連携による化学イノベーション」（2009〜12）
・新学術領域研究「π造形科学」（2014〜19）
・学術変革「高密度共役」（2020〜　）

・監修
コミックDAYS「血戦のクオンタム」（原作・佐々木善章、作画・大地幹）
テレビドラマ「厨房のありす」（日本テレビ系、2024年1月21日より）

講義・講演
各地の高校・大学、学会、公開講座、サイエンスカフェなどで講演させていただいています。

「天然物化学」講義（東京理科大学）
「化学を伝える技術」（学習院大学、東京理科大学他）
「美しい分子」（京都大学）
「研究者のキャリア」（金沢大学、茨城大学、中央大学、東京農工大学、中外製薬他）
「企業における創薬研究」（茨城大学他）
「化学の世界のギネスブック」（中央大学、構造化学若手の会他）
「ノーベル賞を獲った業績を分子の視点から見る」（日本農芸化学会中四国支部）
「医薬が変える人類の未来」（朝日カルチャーセンター）
「歴史を変えた化合物」（東京工業大学、名古屋大学、群馬大学、防衛大学、各地図書館など）
「歴史を変えた高分子」（京都大学）
「医薬を創る人々」（福井県立武生高校）
「世界史を変えた薬」（国立市公民館、日比谷図書文化館他）
「創薬の近未来」（大鵬薬品工業つくば研究所）
「国道ってなんだろう」（サイエンスカフェにいがた、どぼくカフェなど）

テレビ・ラジオ出演
朝日放送「ビーバップ！ハイヒール」
NHK「追跡！AtoZ」
テレビ東京「NEWS FINE」
CS朝日「宮崎哲弥のトーキングヘッズ」
読売テレビ「ワケありレッドゾーン」
TBSラジオ「Session-22」
TBSラジオ「安住紳一郎の日曜天国」
NHKラジオ「マイあさラジオ　著者からの手紙」

他

「血戦のクオンタム」連載開始

さとうです。ブログの更新は大変お久しぶりになります。

　さてこのほど、新しい仕事としてマンガの科学監修というのをやることになりました。コミックDAYS（講談社のウェブコミック配信サイト）に連載される「血戦のクオンタム　量子世界の転生科学者」という作品です。原作は佐々木善章氏、作画は大地幹氏で、本日10月4日より配信開始となっております。

　主人公はなんとヘンリー・キャベンディッシュ（1731-1810）。首相や政治家を多く輩出した名門・デヴォンシャー公爵家に生まれ、水素の発見、地球の比重の測定、水の合成などの重要な成果を挙げた大科学者です。

　一方で大変な人嫌いの変人として知られ、いろいろと素っ頓狂なエピソードを残しております。そのめんどくさいおじいさんであるキャベンディッシュが、どういうわけか美女に変身し、1849年のロンドンに転生するのです。やはりこのご時世、まずは転生してなんぼです。

　しかしそのロンドンでは謎の怪物が現れ暴れ狂っており、キャベンディッシュ、特殊能力を振るってそいつらと戦う、というストーリーです。特殊能力がどんなものかは、実際にご覧いただいてのお楽しみということで。

　またこの時代のロンドンに転生しているのは、キャベンディッシュだけではありません。いろいろな「発見」をした歴史上の科学者たちが、すでにロンドンに送り込まれているようです。このキャラは誰だろうと予測しながら読み進めるのも、この作品の楽しみ方の一つになりそうです。

　筆者自身、監修という仕事は初めてで、なかなか慣れないところもあります。当然ながら、「こんなことは科学的にありえない」と切って捨てるばかりではマンガにならないので、マンガ的リアリティを高めるお手伝いをしつつ、科学的なアイディアも提供してゆければと思っております。

　ということで、新連載「血戦のクオンタム」をみなさまぜひよろしく。

折り紙分子模型その2

　前回の記事で、ベンゼン環などsp2炭素を基礎とした折り紙分子模型を紹介しました。しかし有機化合物全般を作るとなると、正四面体構造の炭素、つまりsp3炭素を作れなければ話になりません。ということで、今回はその折り方を考えてみました。

　今までにもこうした折り紙はもちろんあったのですが、結合角などに制限があり、ダイヤモンドなど特定の構造しか作れないという難点がありました。今回の作品は、そうした問題を解消したもので、今までにないものになったんではと思っております。



　基本的な発想は、これも以前考案したダイヤモンド結晶構造モデルから来ています。中心角が109.5°のV字型を2枚組み合わせれば、正四面体構造になるというアイディアです。

　用紙としては、正方形2枚から原子パーツ1個、1:2の長方形から結合のパーツを作っています。

　原子になるパーツは、正方形2枚から作ります。4枚のフラップを持ち、4ヶ所差し込み口のあるパーツとなり、これらが炭素原子の4本の結合に対応します。また結合の棒は、1：2の長方形を3等分に折って使います。

正方形2枚から1原子を作る

　結合の棒を差し込む際、図のように角度を170°ほどにして下さい。これにより、正四面体構造の109.5°の角度が再現できます。

この隙間に差し込む

この角度がポイント

　また、この角度を調整することで、3員環や4員環などひずんだ構造も作り出すことができます。環構造は少々作るのに迷うかもしれませんが、動画を参考に落ち着いて組んでみて下さい。

　また、前回紹介したsp2炭素（二重結合や芳香環の炭素）のパーツと組み合わせることもできます。これにより、ほとんどの有機化合物を作り出すことが可能になっています。

カフェイン

テトロドトキシン

　強度は十分ありますので、慣れればいろいろな化合物が作れると思います。カラーリングなども工夫して、いろいろな化合物にトライしてみて下さい。

折り紙分子模型

さとうです。みなさまあけましておめでとうございます。
今年もいろいろ活動していきたいと思いますので、よろしくお願いいたします。

　さて去年から、こちらのブログではいくつか分子模型のペーパークラフトなどを公開しております。で、筆者の趣味でもある折り紙でも何かできないかなとは以前から考えておりました。もちろん過去にもいくつか折り紙の分子モデルは発表されており、単行本もすでに存在します。

　ただしこれらは、折るのにかなり手間がかかったり、角度などに制約があるものがほとんどでした。たとえば藤本修三氏のダイヤモンド結晶は素晴らしい作品ですが、炭素同士の角度が固定されており、ねじれたもの、ひずんだものは全く作れないという難点があります。

　ということで、ある程度柔軟にいろいろな角度の結合を作り出せるものを、できるだけ簡単な折り方で……ということを考えていたのですが、ある程度これでいけるかなというものができたので、まずはsp²炭素バージョンのモデルを公開いたします。

　下の写真のように、原子のパーツと結合のパーツ（単結合と二重結合）、C-H結合のパーツを組み合わせ、平面的な分子を作るものです。強度もまずまずありますので、根性さえあればかなり大きなものも製作可能です。

ベンゼン、ペリレンビスイミド、フラーレン

　また、結合パーツの折り角度を調整すれば、5員環や7員環も作れます（ちょっと慣れが必要かもしれませんが）。

アズレン、ノルコロール

　折り方について、図を作ろうかと思ったのですが、今どきはやっぱり動画なのかな、動画編集スキルなんかも身につけといた方がいいんかなということで、一本作ってみました。初めてなものでいろいろ行き届かない点もあろうかと思いますが、大目に見て下さい。


　折り方そのものはシンプルですが、組むところがちょっと難しいかもしれません。焦らずにチャレンジしていただければと思います。

　また、sp³炭素のモデルもすでにできていますので、こちらも撮影したら折り方をアップしたいと思います（追記：アップしました）。まあ何しろ動画は不慣れなので、気長にお待ち下さい。

テトロドトキシン、窒化ガリウム結晶構造

　ということで、ウェブサイト開始から23年にしてついにYouTuberデビューを果たした筆者を、みなさまよろしくお願いいたします。


　（追記2）
　正直、この折り紙は組むのがなかなか難しいと思いますし、裏から見るとダサいという難点もあります。細長く切ったケント紙などを、丸いシールで表裏から貼り合わせるようなことでも、手軽に似たようなものが作れます。

カフェイン分子

　シールはいろいろなサイズ・色のものが100円ショップなどで手に入りますし、ハート型や星型などのものも売っていますので、アレンジしてみていただければと思います。

「#今日の構造式」インデックス（３）

「#今日の構造式」のインデックスその3です。
また、こちらのTogetterに、ツイートをまとめていただいております。

101.　ペリレン
102.　テトラゾール
103.　フタロシアニン
104.　カルベン
105.　ラジカル
106.　コレステロール
107.　二酸化塩素
108.　ビナフトール
109.　イブプロフェン
110.　プロリン
111.　アスコルビン酸（ビタミンC）
112.　ポリプロピレン
113.　アセトアルデヒド
114.　ポリビニルアルコール
115.　N-アセチルノイラミン酸
116.　アドレナリン
117.　ドーパミン
118.　ニトログリセリン
119.　アンジオテンシン
120.　フェロセン
121.　星型分子
122.　ヘリセン
123.　タクロリムス
124.　シリコーン
125.　シリコーンゴム
126.　アセチレン
127.　クルクミン
128.　テアニン
129.　ポリ乳酸
130.　ケブラー
131.　サリン
132.　プラリドキシムヨウ化メチル（PAM）
133.　リゼルグ酸ジエチルアミド（LSD）
134.　ショウノウ
135.　メバロン酸
136.　アラニン
137.　アフラトキシン
138.　ペニシリン
139.　ポリ塩化ビニル
140.　過酸化水素
141.　ラグドゥネーム
142.　クロロホルム
143.　自己組織化分子
144.　アガロース
145.　ラパマイシン
146.　ロンズデーライト
147.　シクロカーボン
148.　イソプロピルアルコール
149.　花形化合物
150.　エポキシド