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分子断片化法による結晶性高分子の低波数振動モードの帰属と高次構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K17860
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 高分子化学
分析化学
研究機関大阪大学

研究代表者

山本 茂樹  大阪大学, 理学研究科, 助教 (60552784)

研究協力者 尾崎 幸洋  
佐藤 春実  
保科 宏道  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード高分子構造 / スペクトル分析 / 高分子構造・物性
研究成果の概要

結晶性ポリマーの高次構造を解析することは,ポリマーの物性と機能の解明に関連して重要である。低波数振動スペクトルはポリマー高次構造に鋭敏であり,その簡便な分析法となりうるが,そのピーク帰属は不確かであった。本研究においては,低波数顕微ラマン装置を開発し,さらに独自の量子力学計算をピーク帰属に適用することで,代表的なポリアミドであるナイロン6の低波数振動ピークを帰属することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

結晶性ポリマー,特に繊維素材として使用されることの多いナイロン6の低波数振動モードを,独自の量子力学計算に基づいて帰属できたことは,世界的に見て新しく,重要な成果である。ナイロン6の低波数振動ピークの強度はナイロン6結晶の面間隔と相関するが,その原因をピーク帰属に基づいて推測することができた。今後,低波数振動分光を,結晶性ポリマーの高次構造を解析する簡便な分析手法として使用する際に,今回得られた帰属は必須の情報となるであろう。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Three different kinds of weak C-H...O=C inter- and intramolecular interactions in poly( ε -caprolactone) studied by using terahertz spectroscopy, infrared spectroscopy and quantum chemical calculations2018

    • 著者名/発表者名
      Funaki Chihiro、Yamamoto Shigeki、Hoshina Hiromichi、Ozaki Yukihiro、Sato Harumi
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 137 ページ: 245-254

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2018.01.025

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Establishing the link between fibril formation and Raman optical activity spectra of insulin2017

    • 著者名/発表者名
      Kessler Jiri、Yamamoto Shigeki、Bour Petr
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 19 号: 21 ページ: 13614-13621

    • DOI

      10.1039/c7cp01556a

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Low-Frequency Vibrational Modes of Poly(glycolic acid) and Thermal Expansion of Crystal Lattice Assigned On the Basis of DFT-Spectral Simulation Aided with a Fragment Method2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Yamamoto, Mai Miyada, Harumi Sato, Hiromichi Hoshina, and Yukihiro Ozaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 121 号: 5 ページ: 1128-1138

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.6b11304

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Raman Optical Activity for Structural Analysis of Proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Yamamoto
    • 学会等名
      26rd International Conference on Raman Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ラマン光学活性によるa-ヘリックス構造の解析: 溶媒誘電率および構造平衡についての検討2018

    • 著者名/発表者名
      木村文哉,塚原聡,山本茂樹
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低波数ラマン光学活性による 溶液中ポリ-l-アラニンの構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      山本茂樹
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Right-Angle Spectrometer for the Faster Measurement of Raman Optical Activity2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Yamamoto
    • 学会等名
      International Conference on Advancing Molecular Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 量子力学計算による結晶性ポリエステル低周波振動と高次構造相関2017

    • 著者名/発表者名
      山本茂樹
    • 学会等名
      日本分光学会年次講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Frontiers of Quantum Chemistry, Chapter “Calculation of Vibrational Spectra of Large Molecules from Their Fragments”2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Yamamoto and Petr Bour
    • 総ページ数
      512
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811056505
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 所属研究室のホームページ

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/watarai/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院理学研究科化学専攻分析化学研究室

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/tsukahara/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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