| 研究概要 |
長距離秩序を持たない粉末試料で分子の立体構造を決定することは長年の構造科学における懸案であり,個体NMR法はそのような試料で構造情報を取得しうる手法として注目されてきた.本研究では,これまでに,我々により提案された固体NMR法により分子構造を決定する手法を,これまでに適当な分光学的手段が存在しなかったために構造が決まらず研究の進展が妨げられていた微視的な分子認識機構の研究に適用し,構造と機能の関係を究明することを目的とする.分子認識を行っている具体的な系として,コール酸・γ-バレロラクトンの包接系をとりあげた.コール酸はγバレロラクトンの鏡像異性体(S体,R体)を見分けて一方をより好んで包接することが知られている.この分子認識過程を研究するために,メチル基の水素を重水素で,炭素を炭素13で同位体置換したγ-バレロラクトンをコール酸に包接させた資料を作成した.この試料に対して、S, R体それぞれのメチル基の炭素13間の1次元スピン核散測定を行い,コール酸中のS体,R体の並び方を1次のマルコフ過程を仮定したモデルをもとにシミュレートして,解析することが出来た.その結果,例えば,R体が一旦包接されるとR体の鋳型ができ,引き続いてR体が包接されやすくなることを示すことが出来た.これは,分子の認識機構の主なメカニズムの一つの典型的な実験的な検証になっていると考えられる.また,スピン拡散測定の高効率化の模索の中で,^1H-^<13>C dipolar-assisted rotational resonance法という手法を開発した.これは,多スピン系の試料を用いて,多数のおおまかな距離情報を一度に決定するという,これまでに希求されてきたが実現されていなかった固体NMR法であり,Chem. Phys. Lett.,344,631-637(2001)に報告した.この手法では,観測核スピンへのラジオ波照射を必要としないために,距離測定時間の制限が一般的に長い縦緩和時間になる.つまり,長距離の測定が行えるという大きな利点がある.また,観測は高分解能の条件で行うことが可能であり,他にも多スピン系への応用に適した特性を持っていることを示すことが出来た.
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