| 研究課題/領域番号 |
21K05129
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 高知大学 |
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研究代表者 |
山田 和彦 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (80373380)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 硫黄 / NMR / 架橋構造 / シスチン / ゴム / 固体NMR |
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| 研究開始時の研究の概要 |
1830年代に加硫ゴムが発見されて以来、ゴムは現在社会に欠かすことの出来ないマテリアルである。しかしながら、ゴムのマクロ物性を決定づける硫黄原子による架橋構造は未だに明らかになっていない。本研究の目的は、アモルファス試料においても硫黄原子の化学分析が可能な、超高感度化無磁場固体核磁気共鳴（NMR）法を開発し、世界初となる、ゴム中の硫黄原子を介した架橋構造を分子レベルで解明することである。
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| 研究実績の概要 |
加硫ゴムは主に自動車用タイヤに使用されているが、タイヤの物性を決定する硫黄原子による架橋構造は未だに解明されていない。本研究では、アモルファス試料においても化学分析が可能な無磁場固体NMR法を開発し、架橋構造解析に挑戦している。申請者らは、ジスルフィド結合を含むシスチンの硫黄NMRスペクトルの観測と、NMRパラメータの算出に世界で初めて成功した。なお、シスチンの研究成果は生化学の分野におけるタンパク質の立体機能解析研究にも応用することができる。また、NMR測定における高感度化手法として、高温超伝導素材を活用した超高感度化受信コイルの開発に成功した。硫黄原子のNMR信号は極めて微弱であることから、本超高感度化手法を併用することで、効率的に、かつ、より大きな化合物の測定が可能になる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
ゴムの架橋構造を解析するためには、モデル化合物における硫黄NMRパラメータの蓄積が必要不可欠である。これまでにスルフィド結合を含む有機硫黄化合物の33SNMRパラメータを算出することに成功しており、予想よりも早いペースでデータベースを構築できている。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、モデル化合物を中心に33SNMR測定を実施し、正確にNMRスペクトルを解析していく予定である。
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