エタン分子における二つのメチル基の回転運動

• 研究課題/領域番号: 25K08554
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分32010:基礎物理化学関連
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 星川 晃範 茨城大学, 応用理工学野, 准教授 (60391257)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2027年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2026年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2025年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: エタンハイドレート / 構造相転移 / 結晶構造 / 中性子回折

研究開始時の研究の概要

完全重水素化エタンハイドレートに関して低温で構造相転移を発見した。転移温度以下ではエタン分子の向きが揃っており、エタン分子中のメチル基のトンネル回転により配向の秩序化が起きていることがわかった。現状、エタン分子中の対となるメチル基の回転方向は同じ向きに回転しているのか、反対向きに回転しているのかわからない。そこで、メチル基の水素１つを部分的に重水素化させたエタンを使うことで、回転によるジャイロ効果の違いから区別できる。本研究では部分的に重水素化したエタンを用いたエタンハイドレートの低温での構造転移を調べることにより、２つのメチル基のトンネル回転の向きを明らかにする。