| 研究課題/領域番号 |
09304064
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機化学
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
大瀧 仁志 立命館大学, 理工学部, 教授 (80022549)
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| 研究分担者 |
小堤 和彦 立命館大学, 理工学部, 助教授 (50177250)
澤村 精治 立命館大学, 理工学部, 教授 (10167439)
谷口 吉弘 立命館大学, 理工学部, 教授 (70066702)
加藤 稔 立命館大学, 理工学部, 助教授 (00241258)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
33,900千円 (直接経費: 33,900千円)
1999年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1998年度: 10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
1997年度: 22,000千円 (直接経費: 22,000千円)
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| キーワード | 超臨界状態 / 溶液X線回析法 / ラマン分光法 / FTIR法 / ホルムアミド / ハロゲノアセトン / C_<60> / CCD / フォルムアミド / 溶液X線回析 / アントラセン / フェナントレン / タンパク質 / 高温高圧 / 溶液X線回折 / 選択溶媒和 / リゾチーム / 溶解度 / フラレーン / 超臨界状態の水 / イオンの溶媒和 / 蛋白質の構造 / 赤外分光法 / 高温・高圧 |
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| 研究概要 |
本研究報告は平成9年度から11年度にわたって文部省科学研究費補助金 (基盤研究A(2)、課題番号09304064)の交付をうけ、立命館大学理工学部化学科の教員を組織して実施された『迅速溶液X線回析法と分光光度法による亜・超臨界状態のイオンと蛋白質の溶媒和構造』に関する研究をまとめたものである。
本研究では溶液X線回析法を用いて、常温常圧から超臨界状態までの水の構造を検討し、水は超臨界状態においても水素結合をしており、バルク状態で観察されるクラスターよりは小数の分子からなる小さなクラスターを形成しており、一方、気体類似の単分子状態の水分子も存在していることを示した。この結果は水の研究に大きな示唆を与えたもので、発表した印刷物や国際学会等における講演を通じて大きな反響がみられた。また蛋白質のペプチド結合に関するモデル物質としてしられているホルムアミドの構造についても溶液X線回析法とNMR法を併用して研究し、ホルムアミドの液体構造に関してリング構造かリニア構造かで長年論争があった問題に対して、リング構造とリニア構造の混合状態にあることを実験的に明確に示し、さらにそれぞれの部分構造の割合を算定し、リング構造は圧力によって、またリニア構造は温度の上昇とともに生成しやすくなることを明らかにした。超臨界水溶液中のMg^<2+>イオンの溶媒和構造についての溶液X線回析測定が現在進行中である。
谷口と加藤はさまざまな蛋白質の温度、圧力変化についてFTIR法とラマン分光法を用いて研究し、蛋白質のホールディングに関する知見をえたほか、蛋白質のモデル物質としてハロゲノアセトンを用い、温度、圧力にともなうハロゲノアセトン周囲の水構造についていくつかの研究成果を発表した。また澤村は水溶液中の無機電解質の溶解度に対する温度・圧力効果のみならず、C_<60>のような新奇でかつ非電解質の有機溶媒に対する溶解度をさまざまな温度・圧力で研究し、結晶状態における分子の充填状況と溶媒中に分子状に分散している状態の相違を検討した。
本研究では溶液X線回析法の測定時間を短縮し、反応中に直接X線散乱強度が測定できるような迅速溶液X線回析計を開発するために、溶液X線回析法では世界で始めてCCD (Charge Coupled Device)を既存の高温高圧溶液X線回析装置に設置し、その性能と解析法について検討を始めた。本装置が稼動すれば世界最初のCCD設置溶液X線回析迅速測定装置となる。
上記のように、本研究は所期の目的に沿って顕著な成果をおさめるとともに、将来にむけて当該領域の発展に大きく寄与することができる展望をもつことができた。
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