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1. 高機能性触媒の創製 ~位置選択性制御法の確立、官能基特異性や基質特異性の発現~

　C–H結合変換反応をはじめとする有機合成反応では、位置選択性の制御がとても重要です。そこで、水素結合やLewis酸-塩基相互作用のような非共有結合性相互作用を利用することにより、C–H結合変換反応をはじめとする有機合成反応における位置選択性の制御法の創出を行なっています。我々はこれまでに、基質認識部位をもつ配位子を有する触媒を用いることで、その基質認識部位が水素結合を介して基質の官能基を認識し、従来ほとんど例のなかったメタ位選択的なC–H変換反応を開発することに成功しています。
　また、酵素のように、反応の加速や官能基特異性、基質特異性が発現することも見出しています。
発表論文
  1. Nature Chem. 2015, 7, 712 (DOI: 10.1038/nchem.2322).
  2. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 1495 (DOI: 10.1002/anie.201610041).
  3. ​ACS Catal. 2019, 9, 1705 (DOI: 10.1021/acscatal.8b05005).
  4. ​Org. Lett. 2019, 21, 1342 (DOI: 10.1021/acs.orglett.9b00030).

2. 新規有機合成反応の開発 ~C-H 結合変換反応を中心に~

　C–H結合変換反応を中心に、新規有機合成反応の開発を行なっています。多くの場合に生成物として不要な配向基を用いない変換反応など、学術的に重要なだけでなく、使っていただける実用的な反応の開発を念頭に置いています。具体的には、C-H結合活性化による新しい結合の形成反応、π共役系分子の合成反応や、医薬品や農薬、有機機能性材料で重要なトリフルオロメチル基をはじめとするフッ素系官能基の位置選択的な導入反応、などの開発を行なっています。
発表論文（代表的な報告例）
  C-H結合活性化による新しい結合形成
  1. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13498 (DOI: 10.1021/ja0528174).
  2. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12376 (DOI: 10.1021/ja065643e).
  3. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 6518 (DOI: 10.1002/anie.200702256).
  4. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 3496 (DOI: 10.1002/anie.201311105).
  5. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 6140 (DOI: 10.1021/jacs.5b02435).
  6. Org. Lett. 2016, 18, 304 (DOI: 10.1021/acs.orglett.5b03474).
  7. ACS Catal. 2018, 8, 3123 (DOI: 10.1021/acscatal.8b00440).
  π共役系分子の合成
  1. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14324 (DOI: 10.1021/ja107698p).
  2. Org. Lett. 2010, 12, 5287 (DOI: 10.1021/ol102349r).
  3. J. Org. Chem. 2011, 76, 7370 (DOI: 10.1021/jo201030j).
  4. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1520 (DOI: 10.1002/anie.201207723).
  5. Chem. Eur. J. 2015, 21, 8365 (DOI: 10.1002/chem.201501116).
  6. Chem. Commun. 2019, 55, 13303 (DOI: 10.1039/c9cc07692a).
  フッ素系官能基化
  1. Nat. Commun. 2014, 5, 3387 (DOI: 10.1038/ncomms4387).
  2. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 10263 (DOI: 10.1002/anie.201505335).
  3. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 6103 (DOI: 10.1021/jacs.6b01753).
  4. Org. Lett. 2018, 20, 1593 (DOI: 10.1021/acs.orglett.8b00339).
  5. Org. Lett. 2019, 21, 4289 (DOI: 10.1021/acs.orglett.9b01474).​

3. 新規 π 共役系分子やポリマーの創製 ~高性能有機機能性材料の創製に向けて~

　Lewis酸－塩基相互作用のような非共有結合性相互作用をもつ新たなπ共役系分子を合成することで、共有結合のみからなる化合物ではもちえない特性をもつ化合物群を構築できるのではないかと考え、研究を行なっています。
　また、ポリイミド類などの高機能性ポリマーの開発も行なっています。
発表論文
  発光性分子
  1. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 4431 (DOI: 10.1002/anie.201210328).
  2. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 3168 (DOI: 10.1002/anie.201310293).
  3. Chem. Asian J. 2014, 9, 1026 (DOI: 10.1002/asia.201301688).​
  4. Org. Lett. 2015, 17, 1758 (DOI: 10.1021/acs.orglett.5b00529).
  5. Org. Lett. 2017, 19, 3450 (DOI: 10.1021/acs.orglett.7b01423).
  6. Chem. Lett. 2018, 47, 1391 (DOI: 10.1246/cl.180735).
  7. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 14457 (DOI: 10.1002/anie.201903408).
  ポリマー
  1. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 11879 (DOI: 10.1002/anie.201306360).

4. 理論化学を用いた反応機構と複合体構造の解明

　​有機合成反応をはじめとした化学反応がどのように起こるか、また分子が集合して複合体を形成することでどのような構造・スペクトルの変化を引き起こすかを「分子の目」で理解するのに、理論化学は非常に強力なアプローチです。そこで、有機合成反応などの反応機構の解明、ポリマー形成過程、分子間相互作用の影響によるスペクトル変化の解明に向けた理論化学手法の開発や、その知見を活用した分子・触媒のデザインへの展開を目指した研究を行っています。
研究全般
Development of Novel C-H Bond Transformations Directed Towards Organic Functional Molecules. 
​有機合成化学協会誌 2016, 74, 1058 (DOI: 10.5059/yukigoseikyokaishi.74.1058).
Development of Novel C-H Bond Transformations and Their Application to the Synthesis of Organic Functional Molecules
Synlett 2018, 29, 2093 (DOI: 10.1055/s-0037-1610531).