2017 Fiscal Year Annual Research Report
ラマン光学活性イメージング開発によるアトロプ異性分布の可視化とフッ素科学での展開
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15H02185
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
長谷川 健 京都大学, 化学研究所, 教授 (30258123)
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2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ラマン光学活性 / パーフルオロアルキル化合物 / SDA理論 / アトロプ異性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
パーフルオロアルキル（Rf）化合物のバルク物性を，分子の一次構造から予想可能にする``階層双極子アレー（SDA）モデル''を，我々は世界に先駆けて提案した．凝縮系の新しい階層構造となり得るこのモデルにより，従来の`Rf基＝疎水性'という思い込みや経験に頼ったフッ素化学に，パラダイムシフトを与えると期待されている．SDAモデルをフッ素化学の学理として確立するためには，Rf基に固有のヘリックス構造がアトロプ異性をもつことを考慮して，分子ドメイン構造と相転移の関連を明らかにする必要がある．本研究では，アトロプ異性分子ドメインを可視化}できるラマン光学活性イメージング装置を開発し，SDAモデルに基づいたフッ素`科学'の徹底理解と革新を進めた．
とくに2017年度はROA装置の開発に取り組んだ．すなわち，既存のラマン顕微鏡に1/4波長板を組み込み，ROAの測定の基礎的なプラットフォームを組むことはもちろん，世界的にも珍しい固体試料のROA測定を可能にする測定法の確立に取り組んだ．装置の動作チェックには，一般によく使われるαピネンでは固形物としての測定が困難であることから，アラニンを使った検証を行った．その結果，DおよびLアラニンの識別に成功し，問題なく固形物のROAが測定できることが分かった．一番の難所は，固体試料から少し離れたところにレーザー光を集光させることに気づけなかったことである．偏光を乱さないように測定するには，これが鍵であった．またこの目的に，顕微ラマン光学系は非常に有効だった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ラマン光学顕微鏡をROA測定可能な装置に作り替える，ハードウエア的な改造は終了した．しかし，実際に固体試料の測定に取り組んでみると，想定外の困難が多く，とくに適切な焦点位置が必要であることに気づくのに時間がかかった．幸い，これらの問題を克服することができ，順調な成果にたどり着くことができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで研究室で取り組んできたミリスチン酸系のパーフルオロアルキル化合物を，溶液中で結晶化させ，自発的なキラル結晶を作ることにまず取り組む．そのうえで，すでに完成したROA装置を用いて結晶のキラル性を確認するとともに，左右の違いが見いだせるかどうかに取り組む．
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