| 研究課題/領域番号 |
19J11971
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
金尾 英佑 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 分散力 / クロマトグラフィー / π相互作用 / 同位体 / ハロゲン化芳香族 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
液体クロマトグラフィー等の液相分離の分離場としては，疎水性，イオン交換性，水素結合性などの官能基を有する分離剤が一般的に用いられているが，このほかに分散力と呼ばれる弱い力がすべての分離剤で発現していることはあまり知られていない。分散力とは，電子の局在化に起因する静電引力を指し，その強度は各分子の分極率を大きく反映する。また，分散力は，有機・無機や疎水性・親水性を問わず，あらゆる分子間で働く。そのため，分散力は，既存の分離機構では分離困難なあらゆる試料の分離に有効であると期待される。本研究では分散力を主たる駆動力とした新規液相分離法の創成を目的とする。
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| 研究実績の概要 |
分散力クロマトグラフィーの創成を目的とした液体クロマトグラフィー用新規分離媒体の開発とその応用研究を推進した。これまでの成果として，ナノカーボン材料の一つであるC70-フラーレン (C70) をシリカ表面に固定化した分離剤を開発し，強力な分散力に基づく多環式芳香族炭化水素の分離に成功した。同分離剤の保持挙動から，半球面状分子であるコランニュレン (Crn) とC70間に働く球面-球面間の特異的なπ-π相互作用の存在を明らかにした。また，Crn骨格を固定化した分離剤を複数種開発して評価を行い，Crnの凹凸面それぞれにおいて異なる形状認識を示すことを明らかにした。特に，平面多環芳香族炭化水素であるcoroneneに対して，強固な分子間相互作用を発現し，この駆動力がCH-π相互作用であることを発見した。さらに，種々のカーボン材料を固定化した分離剤を用いて，ハロゲン化ベンゼンの保持挙動を評価することで，芳香環とハロゲン基との間に働く分子間相互作用（halogen-π相互作用）の性質を明らかにし，halogen-π相互作用を利用した臭素化ベンゼン異性体の一斉分離を達成した。この他，種々の分離剤，移動相を用いて，H/D同位体分離に寄与する分子間相互作用の詳細についても検討し，溶質の水素原子と分離剤の芳香環との間に働くCH/CD-π相互作用の重要性を明らかにすると共に，OH-π相互作用とCH/CD-π相互作用とが互いに逆向きの同位体効果を発現することを見出した。また，C70をシリカ表面に固定化した分離剤が発現する強固なCH/OH-π相互作用を利用することで，糖鎖種の特異的な分離に成功した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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