| 研究課題/領域番号 |
04555197
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
工業物理化学・複合材料
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
宮田 幹二 岐阜大学, 工学部, 助教授 (90029322)
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| 研究分担者 |
田原 秀行 (株)日本触媒, 川崎研究所, 室長
佐田 和己 岐阜大学, 工学部, 助手 (80225911)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| キーワード | ホスト・ゲスト / 分子複合体 / 分子操作技術 / 分子配列 / 面状両親媒性 / 二重層状構造 / 水素結合 / 分子グラフィクス |
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| 研究概要 |
ホスト・ゲスト複合化によるナノメートル領域の分子操作技術の開発をめざして、三年間研究を行った。この研究は、水素結合などの弱い結合に基づく、有機分子の自律的な集合能力を生かした自動詞型技術の先駆けとなるものである。ホストとしてステロイドと称されている一群の有機物を用い、次のような研究成果が得られた。
1.市販の胆汁酸ステロイドを出発原料として、既知の方法で側鎖部分の炭素鎖の長さや官能基、骨格の不斉炭素の絶対配置を変えることにより、数百種類以上の有機物ホストを合成することが可能になった。
2.上記ホストの複合体形成能を広範囲な有機化合物について調べた。その結果、ほとんどのステロイド化合物が何らかの有機ゲストと安定にホスト・ゲスト包接体を形成することが明らかとなった。これらの分子は、数千万の異性体を持つことを考えると、この実験結果は有機分子がごく一般的に包接能をもつことを示している。
3.包接体の単結晶や粉末のX線構造解析を大規模に行い、分子配列を詳細に調べた。この配列の比較研究により、親水面・親油面を表裏にもつ面状両親媒性化合物に特有な集合様式として、二重層状構造の一般性が明確になった。さらに、両親媒的な不斉面が累積するときに、多様な方法のあることが初めて明らかになった。
4.コンピュータグラフィクスを用いて、分子間の水素結合を詳細に調べた結果、ステロイドの骨格や側鎖に存在する水酸基の数・位置により、水素結合基の組合せが多様に変化することが明らかになった。三個あるいは四個の組合せについては、理論的な組合せとの対応が可能になった。
5.分子操作技術に必要なホスト・ゲスト複合体の解析システムを、パソコンを用いて構築した。これにより複合体の解析を容易に行え、しかもデータベースを容易に作製できるようになった。
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