Updated on 2026/04/28

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INAGI SHINSUKE
 
Organization
School of Materials and Chemical Technology Professor
Title
Professor
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News & Topics

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Degree

  • 博士(工学) ( 京都大学 )

Research Interests

  • Gradient material

  • Bipolar electrochemistry

  • イオン液体

  • 含フッ素高分子

  • 環境調和型プロセス

  • 有機電解反応

  • 導電性高分子

  • 高分子反応

  • 高分子電解反応

  • メディエーター

  • 電解フッ素化

  • 有機電解合成

  • Post-Funcrtionalization

  • Photoredox Catalysis

  • Green Catalysis

Research Areas

  • Nanotechnology/Materials / Polymer materials

  • Nanotechnology/Materials / Green sustainable chemistry and environmental chemistry

  • Nanotechnology/Materials / Polymer chemistry

Education

  • Kyoto University   Graduate School of Engineering   Department of Polymer Chemistry

    2004.4 - 2007.3

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  • Kyoto University   Graduate School of Engineering   Department of Polymer Chemistry

    2002.4 - 2004.3

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  • Kyoto University   Faculty of Engineering   School of Industrial Chemistry

    1998.4 - 2002.3

      More details

Research History

  • Institute of Science Tokyo   Professor

    2024.10

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  • Tokyo Institute of Technology   School of Materials and Chemical Technology   Professor

    2022.4 - 2024.9

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    Country:Japan

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  • Tokyo Institute of Technology   School of Materials and Chemical Technology   Associate Professor

    2016.3 - 2022.3

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  • Tokyo Institute of Technology   Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering   Associate Professor

    2015.3 - 2016.3

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  • Tokyo Institute of Technology   Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering   Lecturer

    2011.12 - 2015.2

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  • Tokyo Institute of Technology   Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering   Assistant Professor

    2007.5 - 2011.11

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  • 日本学術振興会   特別研究員(PD)

    2007.4 - 2007.5

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Committee Memberships

  • 日本化学会   関東支部長  

    2026.3   

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    Committee type:Academic society

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  • Aggregate   Editorial Board Member  

    2024.5   

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    Committee type:Other

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  • 日本化学会   電気化学ディビジョン副主査  

    2024.3   

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    Committee type:Academic society

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  • 電気化学会   理事  

    2024.3 - 2026.2   

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    Committee type:Academic society

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  • Electrochemical Society (ECS)   Member at Large, OBE Division  

    2023.5   

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    Committee type:Academic society

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  • 日本フッ素化学会   理事  

    2023   

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    Committee type:Academic society

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  • 日本フッ素化学会産学連携部会   委員  

    2020   

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    Committee type:Academic society

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  • ChemElectroChem   Editorial Advisory Board  

    2018.1   

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    Committee type:Other

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  • 電気化学会   有機電子移動化学研究会 常任幹事  

    2017.3   

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    Committee type:Academic society

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  • 電気化学会   有機電子移動化学研究会 事務局長  

    2017.3 - 2025.2   

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    Committee type:Academic society

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  • 日本化学会新領域研究グループ   「サステイナブル・機能レドックス化学」代表  

    2016.11   

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    Committee type:Academic society

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  • 日本化学会   電気化学ディビジョン幹事  

    2018.3 - 2020.2   

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    Committee type:Academic society

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  • 電気化学会   編集幹事  

    2017.3 - 2019.2   

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    Committee type:Academic society

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  • 日本学術振興会   フッ素化学第155委員会第6期委員  

    2015.4 - 2020.3   

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    Committee type:Government

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Papers

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Books

MISC

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Awards

  • 学術賞

    2025.3   電気化学会  

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  • 英国王立化学会フェロー

    2023.6  

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  • Tajima Prize

    2019.6   International Society of Electrochemistry  

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  • 「東工大の星」支援【STAR】

    2019.3   東京工業大学  

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  • 日立化成賞

    2018.9   高分子学会  

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  • 科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞

    2016.4   文部科学省  

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  • 論文賞

    2024.3   電気化学会  

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  • 東工大挑戦的研究賞

    2014.8   東京工業大学  

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  • 高分子研究奨励賞

    2014.5   高分子学会  

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  • 若い世代の特別講演会講演者

    2014.3   日本化学会  

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  • 進歩賞・佐野賞

    2013.3   電気化学会  

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Research Projects

  • 有機ホウ素錯体に基づく機能性サステイナブル高分子材料の開発

    Grant number:25K22268  2025.6 - 2028.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    稲木 信介

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    Grant amount:\6500000 ( Direct Cost: \5000000 、 Indirect Cost:\1500000 )

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  • 電気・光エネルギー駆動の触媒反応に基づく高分子ポスト機能化法の開拓

    Grant number:23H04914  2023.4 - 2028.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    稲木 信介

      More details

    Grant amount:\79560000 ( Direct Cost: \61200000 、 Indirect Cost:\18360000 )

    本研究では、電気や光エネルギーに基づくラジカル触媒反応を利用して、安価な汎用高分子の主鎖骨格を選択的に活性化し、官能基導入による機能化に取り組む。まず、汎用高分子であるポリスチレンを基質として、HAT触媒による機能化反応の原理検証を行った後、様々な汎用高分子、グリーン触媒反応を適用して一般性を示すとともに、より高難度な変換や複雑な構造をもつ高分子材料創製へと展開する。
    本年度は、次の1~3の計画に従い、研究を実施した。【1.HAT触媒の発生方法の検討】では、ポリスチレンの α 位(3 級炭素)上の水素ラジカルを引き抜くために最適なHAT触媒の発生方法について、電気化学的アプローチにより検討した。NHPI存在下、ポリスチレンのサイクリックボルタンメトリー測定を行ったところ、触媒電流が観測されたことから、電気化学的HAT触媒サイクルによるポリスチレンの活性化が可能であることを見出した。【2.電解HAT触媒を用いるポリスチレンの機能化】では、NHPIをHAT触媒として用いることによりポリスチレン主鎖上 α 位に選択的にラジカルを発生させた後、官能基導入を検討した。ヨウ素存在下、ポリスチレンの電解反応を行ったところ、ポリスチレン主鎖上 α 位にヨウ素が最大で約22%導入されることを見出した。元素分析やXPS測定により同定し、比較的安定な高分子を得ることに成功した。【3.ホウ素錯体を有する高分子の合成とラジカル源としての応用】では、光励起によりアルキルラジカルを発生させるホウ素錯体を含む高分子の合成に成功した。可視光照射によりラジカル発生源として機能することをすでに見出している。A03班長大宮教授との協創研究として進めている。
    このように、本年度はおおむね順調に進展した。今後は、より多彩な高分子ポスト機能化に取り組むとともに、班員との協創研究を一層充実させる。

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  • 濃厚電解液を用いるバイポーラ電解合成系の構築

    Grant number:23H02001  2023.4 - 2027.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    稲木 信介

      More details

    Grant amount:\18460000 ( Direct Cost: \14200000 、 Indirect Cost:\4260000 )

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  • 濃厚電解液を用いるバイポーラ電解合成系の構築

    Grant number:23K26694  2023.4 - 2027.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    稲木 信介

      More details

    Grant amount:\18460000 ( Direct Cost: \14200000 、 Indirect Cost:\4260000 )

    本研究では、濃厚電解液やイオン液体(イオンのみから構成)などの高濃度イオンを含む電解メディア中でのバイポーラ電気化学駆動の原理検証を行い、従来検討されてきた希薄電解液を用いるバイポーラ電気化学とは異なる、新しい濃度領域でのバイポーラ電気化学の方法論を確立することを目的とする。
    本年度は、3種類のイオン液体を用いて、電場伝達効率、粘度、イオン導電率の測定を行った。粘度が大きい、すなわち導電率が小さいイオン液体に関しては希薄電解液系に近い電場伝達効率を示すことが明らかとなった。電場伝達効率に違いはあるものの、いずれのイオン液体を用いた場合においてもバイポーラ電極を駆動できることを見出した。次に、バイポーラ電解重合によってファイバー上の導電性高分子構造体を与える3,4-エチレンジオキシチオフェンをモノマーとして、各種イオン液体中でバイポーラ電解重合を試みた。その結果、バイポーラ電極末端からファイバー上あるいは粒塊状の高分子が析出し、それぞれ異なるモルフォロジーを示した。電場伝達効率に加え、モノマー(小分子)の拡散係数も重要なパラメーターであると考え、電気化学測定により小分子の拡散係数を測定し、モルフォロジーに与える効果について明らかにした。
    このように、従来のバイポーラ電極発現条件とは真逆な高濃度電解液を用いることができることを見出し、バイポーラ電気化学における新しい可能性を見出したと言える。一方で、高粘度電解液であるがゆえに導電性高分子ファイバーの形状制御が困難であることが課題となった。今後は、研究計画に沿って、濃厚電解液(電解質+有機溶媒)を用いた場合の溶液物性を調査し、バイポーラ電気化学に利用するために最適な電解液濃度の検討を行う。これにより、得られる導電性高分子ファイバーの形状や成長速度の制御を達成する。

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  • 無給電式バイポーラ電解反応システムの構築

    2022 - 2028

    科学技術振興機構  戦略的な研究開発の推進 創発的研究支援事業 

    稲木 信介

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    本研究では、研究提案者のこれまでの研究を通じて新たに着想した無給電式のバイポーラ電解反応システムの確立と社会的価値創出に挑戦します。電解反応でありながら給電を必要としないユニークな電気化学系を俯瞰し、その駆動原理の本質的理解と技術の確立に加え、新規反応場や微小エネルギー利用応用を広く探索しながら、有害物質の検出や分解などを含む社会的ニーズを踏まえた挑戦的な課題に取り組みます。

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    J-GLOBAL

  • Fabrication of Polymeric Materials based on Synergetic Effects of Electrolysis and Electrophoresis

    Grant number:20H02796  2020.4 - 2024.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Inagi Shinsuke

      More details

    Grant amount:\17550000 ( Direct Cost: \13500000 、 Indirect Cost:\4050000 )

    The objective of this study was to develop a new methodology for the synthesis of conductive polymers and their effective forming process. Specifically, we conceived the idea of using the electrophoretic effect of an electric field during the electropolymerization of monomers under bipolar electrochemical conditions to form films in controlled manners. As a result, we succeeded in fabricating high-density conductive polymer cylinders in the template electropolymerization of ionic monomers. We also succeeded in obtaining composite films of different conductive polymers and copper particles.

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  • Shaping Conducting Polymer Fibers by Means of Electrochemiluminescence Microscopy

    Grant number:19F19769  2019.11 - 2022.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for JSPS Fellows

      More details

    Grant amount:\2300000 ( Direct Cost: \2300000 )

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  • 外部電場により駆動するワイヤレス電解反応システムの構築

    2018 - 2021

    科学技術振興機構  戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 さきがけ 

    稲木 信介

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    本研究では、外部電場により駆動するワイヤレス電極(バイポーラ電極)の概念を発展させ、電解質使用量の削減かつ電気量をモニター可能な分割バイポーラ電極を用いた実用的電解合成系を設計します。各種計測技術やシミュレーションを駆使しながら、種々の電解反応への応用を検討し、低環境負荷の有機電解合成システムとして確立することを目標とします。

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    J-GLOBAL

  • Bipolar Electrochemistry for Sustainable Electrosynthesis

    Grant number:17H03095  2017.4 - 2021.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Inagi Shinsuke

      More details

    Grant amount:\17160000 ( Direct Cost: \13200000 、 Indirect Cost:\3960000 )

    The objective of this study is to develop sustainable electrolsynthetic methods based on bipolar electrochemistry, in which low electrolyte concentration and electrophoresis of ionic species are utilized. In anodic fluorination of organic compounds using a bipolar method, it was successful to reduce the amount of electrolyte used compared to the conventional electrolytic system. In bipolar electropolymerization, conducting polymer fibers and nanostructures were successfully prepared. These bipolar methodologies would be a green and sustainable method for fabricating functional materials and organic electrosynthesis.

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  • 導電性微粒子の異方的電解修飾に基づいた元素ブロック創製

    Grant number:15H00724  2015.4 - 2017.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    稲木 信介

      More details

    Grant amount:\6240000 ( Direct Cost: \4800000 、 Indirect Cost:\1440000 )

    バイポーラ電極の原理に従えば、導電体(微粒子、ワイヤー、板など)の両端において陽極部位と陰極部位を発現させることができる。昨年度、金線をバイポーラ電極として芳香族モノマーの酸化重合を試みた結果、金線末端から導電性高分子(PEDOT)ファイバーが樹枝状に成長し、導体間をネットワーク化することに成功した。今年度は、電解反応場の空間制御により、導電性高分子ファイバーの一次元成長を試みた。
    PEDOTファイバーが樹枝状成長した理由は、成長中のPEDOTファイバー先端が電極として振舞うため、四方から拡散してきたEDOTモノマーが様々な位置で重合したためである。そこで、バイポーラ電極周りのモノマー供給を制限することで、枝分かれの少ないPEDOTファイバーが作成できると考えた。バイポーラ電極となる金線をカバーガラスで覆い、数十マイクロメートルの微小空間を作成した。EDOTの交流バイポーラ電解重合を行ったところ、金線両端から直線状のPEDOTファイバーが成長した。SEM観察により、ファイバー径は10マイクロメートル程度であり、細かな枝分かれ構造を有しながらも、電場方向に一次元成長していることが分かった。微小空間の導入によりモノマーの供給を制限した結果、ファイバー側面からはPEDOTが成長しなかったためである。すなわち、電解初期には、金線末端がバイポーラ電極として駆動し、EDOTの電解重合、PEDOTファイバー成長が進行する。その後、生成したPEDOT周辺ではモノマーが枯渇し、バイポーラ電極として振舞うPEDOTファイバーの側面からのモノマー供給が途絶える。一方、ファイバーの成長進行方向からはモノマーの供給が継続的にあり、その結果、一次元成長したものと考えられる。モノマー濃度の効果、マイクロ空間の厚みの効果について種々検討しており、上記考察を裏付ける結果を得ている。

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  • Development of Functional Polymeric Materials by Using Potential Gradients

    Grant number:26708013  2014.4 - 2017.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

    Inagi Shinsuke

      More details

    Grant amount:\20020000 ( Direct Cost: \15400000 、 Indirect Cost:\4620000 )

    In this study, a variety of functional materials and surfaces such as gradient polymer brushes, site-selectively modified beads, conducting polymer fibers, and conducting polymer capacitors, were successfully developed by using potential gradients generated on wireless bipolar electrodes, which are driven by an external electric field in a low concentration of supporting electrolytes. Alternating current (AC) voltage application was found to be effective to prepare conducting polymer fibers in this bipolar electrode system. This bipolar methodology would be a powerful tool for fabricating functional materials relating to redox chemistry.

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  • 二官能性金属微粒子を元素ブロックとする高分子材料創製

    Grant number:25102511  2013.4 - 2015.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    稲木 信介

      More details

    Grant amount:\7020000 ( Direct Cost: \5400000 、 Indirect Cost:\1620000 )

    平成25年度に確立した交流バイポーラ電解法に基づき、本年度はバイポーラ電極両端における芳香族モノマーの電解酸化重合について検討した。グラッシーカーボン微粒子をバイポーラ電極化させ、交流バイポーラ電化法によりピロールの電解重合を行ったところ、微粒子両極においてポリピロールの析出が見られ、異方的に電解修飾することができた。また、芳香族モノマーとしてエチレンジオキシチオフェンを用いた場合、その重合体は膜として析出するのではなく、直径数マイクロメートルのファイバーが電場方向に成長する挙動が観察され、隣り合う微粒子同士を連結した。すなわち、導電性微粒子同士を導電性高分子ファイバーが架橋した構造体を得た。全くの予想外の結果であったが、電解重合においてテンプレートフリーなファイバー成長は他に例がなく、非常に画期的な合成法を見出した。導電性高分子ファイバーは使用するモノマー、溶媒、周波数、支持電解質に依存した様々なファイバー径やモルフォロジーを示し、その生成メカニズムについても考察することができた。交流バイポーラ電解法の実験条件が様々に影響し合ってファイバー成長へと繋がった。本年度の研究実施計画に記載していた、バイポーラ電気化学を用いた元素ブロック微粒子の高分子化についても同時に達成することができた。二年間にわたる研究計画はほぼ達成され、これまでにない新しい材料合成法の種を発見することができ、今後の関連研究に弾みをつけることができた。

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  • Parallel Polymer Reactions on Site-Isolated Solid Electrodes

    Grant number:23750172  2011 - 2012

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    INAGI Shinsuke

      More details

    Grant amount:\4420000 ( Direct Cost: \3400000 、 Indirect Cost:\1020000 )

    In this work, a novel method involving anodic oxidation and cathodic reduction for polymers in one-pot was developed. These parallel polymer reactions successfully produced two products from a single polymer at the same time with high current efficiencies. The use of bipolar electrochemistry well extended the parallel reactions to provide novel gradient materials.

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  • Creation of functional polymers by electrochemical polymer reaction

    Grant number:20850015  2008 - 2009

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)

    INAGI Shinsuke

      More details

    Grant amount:\3276000 ( Direct Cost: \2520000 、 Indirect Cost:\756000 )

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  • 二原子架橋構造を有するヘテロ原子含有ポリビニレンの新規重合法

    Grant number:06J02793  2006 - 2007

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    稲木 信介

      More details

    Grant amount:\1900000 ( Direct Cost: \1900000 )

    本研究では、環状イオウ化合物の酸化二量化反応を利用した含イオウポリビニレンの新規合成法の確立と、さらにはその手法をイオウ以外のヘテロ元素に発展させ、種々のヘテロ原子含有ポリビニレンの合成を目的とした。まず、チオケテンダイマー類の酸化重合法をさらに確立されたものとすべく、これまでに行ってきたジチアフルベン類の酸化二量化重合を含め、その重合メカニズムや反応条件の最適化を検討した。最近の研究成果として、酸化二量化重合においてモノマーの溶解性や酸化電位等が重合反応性に大きな影響を及ぼすだけでなく、ポリマーの平面性をも変えられることが見出されており、様々な条件検討を行った。チオケテンダイマー類の酸化重合に関してはシリルチオケテンダイマーの酸化重合を取り上げ、詳細に重合検討を行うと共に、紫外可視吸収スペクトルやサイクリックボルタンメトリー測定からポリチオケテンダイマーの持つ光学特性や電気化学特性について様々な知見を見出した。さらにこのイオウ原子含有ポリビニレンに対し、電子受容体と電荷移動錯体の形成について調べ、得られた錯体の導電性が大幅に向上することが見出された。また、高次構造を制御し、さらなる特性向上を目指し、含イオウポリマーの積層化についても様々に検討した。
    平成19年度、これらの結果に関連する4報を学会誌上に発表した。

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  • Organic Electrosynthesis in Ionic Liquids as Reaction Media

    Grant number:17073008  2005 - 2009

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

    FUCHIGAMI Toshio, INAGI Shinsuke

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    Grant amount:\43000000 ( Direct Cost: \43000000 )

    Ionic liquids are suitable for environmentally friendly organic synthesis since they are nonvolatile, inflammable, high conductive, and recyclable. On the other hand, organic electrosynthesis is a clean process, however, volatile organic solvents are mainly used. When ionic liquids are used instead of organic solvents, environmentally friendly organic electrode process would be developed. From these viewpoints, anodic fluorination of various organic compounds, highly efficient anodic fluorination under ultrasonication, electrocatalytic fluorination using task specific ionic liquid, anodic fluorodesulfurization of polymers, and cyclization together with polymer synthesis were achieved in poly HF salt ionic liquids. The new methodologies developed in this project seem to be highly useful for the development of pharmaceuticals, agrochemicals, and functional materials.

    researchmap

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