開発の内容：今回開発に成功し新規化合物として認定されたのはチタンペルオキソクエン酸アンモニウムです。この化合物は、金属チタンを過酸化水素水で処理したアンモニア水溶液中でクエン酸と反応させることによって純物質として得ることが出来ます。これにより、従来のチタン化合物では毒性の有機溶媒を使うのに対して、水溶性チタン化合物では溶媒として中性の無毒の水を用いることが出来るようになりました。このため、水溶性チタン化合物は消防法や危険物指定等の法的制限を受けることなく汎用の設備にて容易に扱うことが可能となり、チタン含有機能性酸化物の安全な原料として利用されるようになってきたのです。この化合物は、図のように、２個のチタン金属を２個のクエン酸が架橋して配位し、サイズの小さいペルオキソイオン（O₂^2-）２個が空サイトを占め、さらにこのユニット２つが架橋し全体でチタン４量体となっています。チタンはクエン酸とペルオキソイオンにより完全に覆われており、これが水に対する安定性につながっています。詳しくは、東京化学同人社から刊行されている現代化学2000年3月号の２５ページ以降をご覧下さい。

応用例：水を溶媒として用いることが出来ますので、安全な作業環境下でチタン含有酸化物を大量に製造できます。ここでは一例として、テトラチタン酸バリウム（BaTi₄O₉）の合成を示します。BaTi₄O₉ にルテニウムを坦持した複合材料RuO₂/BaTi₄O₉は純水を化学量論的に水素と酸素とに分解する高活性な光触媒として知られています。
　炭酸バリウムとチタンペルオキソクエン酸アンモニウムをBa：Ti =１：４のモル比でクエン酸水溶液に溶かし、濃縮して得られる粘性の高い塊状物質を空気中で800℃で熱処理するとBaTi₄O₉を得ることができます。酸化ルテニウムを担持したBaTi₄O₉粉末を水に分散させHgランプからの紫外光を照射すると水が水素と酸素とに分解します。
　図にRuO₂担持BaTi₄O₉粉末の光触媒活性を示します。水素と酸素の発生量の比は２：１であり、水が化学量論的に全分解していることがわかるでしょう。照射時間に比例して水素及び酸素ガスは定常的に発生していることがグラフの直線性が成立していることからわかると思います。この例で明らかなように、これまでチタン含有複合酸化物の合成は有機溶媒や強酸あるいは強アルカリ溶液を用いて行われることがほとんどであったのですが、水溶性チタンペルオキソクエン酸アンモニウムの発見により、中性の水を用いた低環境負荷の合成が初めて可能になったと言えるのです。

今後の展開：チタンペルオキソクエン酸アンモニウムはチタンを含有する様々な機能性複合酸化物の安全な原料として用いることが出来ます。これまでチタン含有複合酸化物の合成は有機溶媒や強酸あるいは強アルカリ溶液を用いて行われることがほとんどでしたが、この化合物の発見により、中性の水を用いた低環境負荷の合成が初めて可能になったと言えます。今後、私の研究室では、チタンと同様に、ニオブ、タンタル、ビスマスなどについても水溶性化合物の開発を目指していきたいと考えています。

今回の受賞は大学人として有り難いと言っても良いことが2つあります。第1に、本研究は無機化学の基礎研究であり、高等学校の化学実験室でも可能な内容だということです。もちろん、新物質として認定するためには精密な実験と分析とを要し、ある程度の研究費を必要としますが、本質的に基礎研究であることに変わりはないです。第2に、これは幸運としか言いようのないことですが、基礎研究でありながら工業化につながったことです。水溶性化合物はフルウチ化学株式会社から商品TAS-FINEとして一般に製造販売されていますし、またＪＦＥソルデック株式会社はこの化合物を連続的に製造するベンチプラントを設計し大量生産に備えています。