飽和および不飽和脂肪酸融液中の分子の動的挙動とクラスター構造

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10640566
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 岩橋 槇夫 北里大学, 理学部, 教授 (70087120)
• Keywords: シス-6-オクタデセン酸 / シス-9-オクタデセン酸 / シス-11-オクタデセン酸 / トランス-9-オクタデセン酸 / オクタデカン酸 / スピン-格子緩和時間 / 自己拡散係数 / 液体のX線回折

Research Abstract

炭素数18で,シス型二重結合を持つシス-6-オクタデセン酸,シス-9-オクタデセン酸,シス-11-オクタデセン酸,またトランス型の二重結合のトランス-9-オクタデセン酸,飽和のオクタデカン酸について,分子内セグメントの運動性,並進運動のしやすさを表す自己拡散係数D,分子間相互作用に関係する微視的粘性,また,液体中のパッキング状態をNMR,蛍光,ESR,密度,液体のX線散乱測定により調べ,各脂肪酸の分子構造とそれら脂肪酸の純液体中に存在すると考えられるクラスター構造との関係を明らかにすることを目的に研究を行った.
本年度中に明らかにしたことは,NMRパルス磁場勾配法により得られたDの値は70℃まではシス酸>トランス酸>飽和酸の順で,密度もシス酸>トランス酸>飽和酸の順であった.密度の結果はDの違いから推察された当初の予想とは全く異なるものであった.また,トランス酸のDの温度上昇は急激で,80℃以上ではシス-9-オクタデセン酸よりも大きなD値になった.また,3種のシス型脂肪酸のDの比較では50℃まではほとんど差がないが,80℃以上ではシス-6-オクタデセン酸およびシス-11-オクタデセン酸の方がシス-9-オクタデセン酸よりも大きなDの値になった.これらDの順の原因を調べるべく,^<13>C-NMRのスピン-格子緩和時間測定を行って,分子内の各セグメントの運動性とDとの関係を求めた.分子内運動性とDとの間にはかなり相関が認められたが,これだけでは説明できない結果も出てきた.そこで,液体のX線回折を試み,シス酸の液体中には指組構造の液晶類似のクラスターが存在するらしいことを見いだした.また,各脂肪酸のクラスター構造の違いがDの違いとなって表れているらしいことを明らかにした.