固体フッ素化高分子の完全構造解析の方法論の開発と構造-物性・機能の関係の解明

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09044145
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 安藤 勲 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20016637)
• 研究分担者: WEBB Graham University of Surrey, 教授 ; HARRIS Robin University of Durham, 教授 ; 黒子 弘道 奈良女子大学, 生活環境学部, 助教授 (20221228)
• キーワード: 固体NMR / ^<19>NMR / フッ素化高分子 / NMR化学シフト / 電子状態 / 化学構造

研究概要

昨年度からの継続として、固体フッ素化高分子の完全構造解析の新しい方法論の確立と構造と物性・機能の研究を行い得られた成果の概要を報告する。
共同研究グループのうち安藤・黒子らは今年度は三次元規則構造をもつフッ素化高分子の電子状態および^<19>F NMR遮蔽定数を評価するab initio MOレベルのソフトを完成し、それをフッ素化高分子および種々の高分子に適用し、分子内および分子間相互作用が及ぼす電子状態とNMR遮蔽定数を高い精度で計算し、NMR化学シフトを通して高分子の構造解析および電子状態解析の方法論を確立した。
また、サリー大学のWebb教授はフッ素化低分子化合物の^<19>F NMR遮蔽定数を最も高い近似レベルのabmitio MO法を用いた新しいNMR化学シフト理論により評価し、高い精度で分子の構造解析に応用できることがわかった。また、この方法は上記の安藤らの方法と組み合わせることにより、より高い精度の構造解析の方法論となることが明らかとなった。
ダーラム大学のHarris教授はフッ素化高分子の高分解能固体^<19>F NMRスペクトルの測定方法の確立を行い、その方法を用いて種々のフッ素化高分子の固体高分解能^<19>F NMRスペクトルを行い、高い精度で構造解析を行った。また、上記の理論的な方法論と組み合わせた新しい優れた方法の開発を確立した。
2年間の本国際共同研究によりこの分野において大きな研究成果を得たことを3つの研究グループで確認し、米国にて開催された国際会議で発表したことと、また研究論文を発表し、内外で高い評価を受けた。

研究成果

• [文献書誌] I.Ando,T.Kameda,N.Asakawa,H.Kurosu: "Structure of peptides and polypeptides in the solid state as elucidated by NMR chemical shift" J.Mol.Structure. 441. 213-230 (1998)
• [文献書誌] N.Asakawa,H.Kurosu,I.Ando: "Hydrogen-Bonded Structural Studies of Peptides and polypeptides by Solid State NMR" Ann.Rept.NMR Spectroscopy. 35. 56-137 (1998)
• [文献書誌] I.Ando,H.Kurosu,T.Yamanobe: "Modelling NMR chemical shift in polymers and amorphous matter" American Chemical Society Series. (印刷中). (1999)
• [文献書誌] M.Uchida,H.Kurosu,I.Ando: "Abinitio MO development of NMR Chemical shift for solid state polymers with 3D periodicity" J.Mol.Structure. (印刷中). (1999)
• [文献書誌] R.K.Harris,G.A.Monti,P.Holstein: "^<19>F NMR" Solid State NMR of Polymers. 667-712 (1998)
• [文献書誌] P.B.Karadakov,G.A.Webb: "Fluorine NMR Chemical Shift Calculation of Flurobenzenes" American Chemical Society Series. (印刷中). (1999)
• [文献書誌] Isao Ando,Tetsuo Asakura: "Solid State NMR of Polymers" Elsevier Science,Amsterdam, 1012 (1998)