イオン液体はイオンだけから構成される室温で融解している塩であり、難揮発性・難燃性などの特徴を有しています。疎水性の構成イオンを組み合わせるとイオン液体と水は液／液二相系を形成します。このイオン液体と水の混合系を僅かな温度変化で、均一混合系と液-液二相分離状態とを可逆的に制御することを目指しています。我々は様々な新規イオン液体を設計し、水との相挙動に関する基礎知見を集積しました。その結果、カチオンとアニオンのトータルの疎水性がある範囲になるようにイオン液体を設計すると、作製したイオン液体は水と混合すると低温では均一相になり、高温では液-液相分離する下限臨界溶解温度(LCST)を示すことを見出しました（図1,2）。この現象は温度変化による単純な溶解度の変化ではないため、僅か数度の温度変化で速やかに一相になったり二相になったりします。また、LCST挙動を上手く利用することで、複数種のタンパク質混合液から室温近傍の僅か5oCの温度変化で単一のタンパク質を分離することに成功しました（図3）。将来的には、有機化合物や高分子を均一相で酵素反応して生成物のみを水相に抽出する新しい酵素反応プロセスの構築などに繋がります（図4）。

Ionic liquids (ILs) composed entirely of ions are a kinds of salt with very low melting temperature, negligible vapor pressure, less-flammability, and high ion conductivity. One of research topics is controlling phase behavior of these ILs and water mixture, especially temperature-driven phase control of IL/water mixture. We have designed a lot of ILs and studied phase behavior of these IL/water mixture. The data suggested that some IL/water mixture show lower critical solution temperature (LCST)-type phase transition (Fig. 1), when total hydrophobicity of cation and anion fixed within a certain range(Fig. 2). In the LCST-type phase transition, the homogeneous mixture underwent phase separation upon heating, and the mixture became homogeneous again upon cooling. These phase change could be controlled by small temperature change. By effective utilization of LCST-type phase transition of IL/water mixture, separation of a target protein from their mixtures was successfully carried out using the LCST behaviour of the IL/water mixtures (Fig. 3). In the future,enzymatic reaction will occur in a homogeneous solution, and then product and enzyme will be easily separated by small temperature change (Fig. 4).