2003 年度実績報告書

有機分子の宇宙・地球環境における多次元同位体システマティクス

研究課題

研究課題/領域番号	15204052
研究種目	基盤研究(A)
研究機関	東京都立大学
研究代表者	奈良岡浩東京都立大学, 理学研究科, 助教授 (20198386)
キーワード	炭素同位体比 / 水素同位体比 / 酸素同位体比 / 分子内同位体分布 / モノカルボン酸 / 炭素質隕石 / 陸上高等植物 / 脂質合成系
研究概要	宇宙における有機分子の生成過程を解明する目的でモノカルボン酸(酢酸)の分子レベル炭素・水素同位体比・および分子内炭素同位体比(メチル基炭素とカルボキシル基炭素)をガスクロマトグラフ燃焼同位体比質量分析計(GC/Combustion/IRMS)とガスクロマトグラフ熱分解同位体比質量分析計(GC/Pyrolysis/IRMS)を用いて、超微量(数ナノモル)で測定する方法を開発した。その後、マーチソン炭素質隕石中の酢酸の炭素・水素同位体比を測定した。過去、唯一行われた分子レベル炭素同位体比と比較して低く、星間分子からの寄与を示す同位体組成ではなかった。また、世界で初めて隕石中酢酸の分子レベル水素同位体比を測定した。その結果、カルボン酸画分で報告されている重水素濃縮は分子レベルでは見出されなかった。これらの結果はマーチソン隕石中の有機化合物が太陽系内・隕石母天体上で生成した可能性を示唆する。一例として、マーチソン隕石から取り出した不溶性有機物を熱水下で分解反応させたところ、多量の酢酸の生成が見出され、その炭素同位体組成は隕石中の同位体比と近かった。また、地球陸上環境での有機分子サイクルを明らかにする目的で陸上高等植物の脂質有機分子の炭素・水素同位体比2次元マッピングを詳細に行った。その結果が同位体組成によって、C3・C4・CAM植物群や種々の脂質合成系が明瞭に区別できることを見出した。さらに有機分子を構成する酸素の3同位体比測定を行う装置を開発するためにレーザー発生照射装置と高温熱分解炉を設備備品として導入した。これらの装置を用いて、有機分子の酸素をO_2に変換する真空ラインの自作を開始した。当初の予定では初年度に測定装置製作終了を目標にしたが、研究代表者の大学異動なども予定され、設計の段階に留まった。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] H.Naraoka, H.Mita, M.Komiya: "A chemical sequence of macromolecular organic matter in the CM chondrites"Meteoritics and Planetary Science. (印刷中). (2004)
[文献書誌] T.Watanabe, H.Naraoka: "Biological and environmental changes at Lake Baikal in the late Quarternary inferred from carbon, nitrogen and sulphur isotopes"Earth and Planetary Science Letters. (印刷中). (2004)
[文献書誌] Y.Chikaraishi, H.Naraoka, S.R.Poulson: "Carbon and hydrogen isotopic fractionation during lipid biosynthesis in a higher plant (Cryptomeria japonica)"Phytochemistry. 64. 323-330 (2004)
[文献書誌] Y.Oba, H.Naraoka: "A different behavior of hydrogen isotope exchange between two PAH isomers (fluoranthene and pyrene)"Researches in Organic Geochemistry. 18. 29-35 (2003)
[文献書誌] Y.Chikaraishi, H.Naraoka: "Compound-specific δD-δ13C analyses of n-alkanes extracted from terrestrial and aquatic plants"Phytochemistry. 63. 361-371 (2003)
[文献書誌] T.Okuda, H.Naraoka, H.Takada: "Thermodynamic behavior of stable carbon isotopic compositions of individual polycyclic aromatic hydrocarbons derived from automobiles"Polycyclic Aromatic Compound. 23. 219-236 (2003)
[文献書誌] 奈良岡浩: "地球化学講座第4巻「有機地球化学」第7章「有機分子の同位体組成」"培風館(印刷中). (2004)

2003 年度 実績報告書

有機分子の宇宙・地球環境における多次元同位体システマティクス

研究代表者

奈良岡 浩 東京都立大学, 理学研究科, 助教授 (20198386)

研究成果

[文献書誌] H.Naraoka, H.Mita, M.Komiya: "A chemical sequence of macromolecular organic matter in the CM chondrites"Meteoritics and Planetary Science. (印刷中). (2004)

[文献書誌] T.Watanabe, H.Naraoka: "Biological and environmental changes at Lake Baikal in the late Quarternary inferred from carbon, nitrogen and sulphur isotopes"Earth and Planetary Science Letters. (印刷中). (2004)

[文献書誌] Y.Chikaraishi, H.Naraoka, S.R.Poulson: "Carbon and hydrogen isotopic fractionation during lipid biosynthesis in a higher plant (Cryptomeria japonica)"Phytochemistry. 64. 323-330 (2004)

[文献書誌] Y.Oba, H.Naraoka: "A different behavior of hydrogen isotope exchange between two PAH isomers (fluoranthene and pyrene)"Researches in Organic Geochemistry. 18. 29-35 (2003)

[文献書誌] Y.Chikaraishi, H.Naraoka: "Compound-specific δD-δ13C analyses of n-alkanes extracted from terrestrial and aquatic plants"Phytochemistry. 63. 361-371 (2003)

[文献書誌] T.Okuda, H.Naraoka, H.Takada: "Thermodynamic behavior of stable carbon isotopic compositions of individual polycyclic aromatic hydrocarbons derived from automobiles"Polycyclic Aromatic Compound. 23. 219-236 (2003)

[文献書誌] 奈良岡 浩: "地球化学講座 第4巻「有機地球化学」第7章「有機分子の同位体組成」"培風館(印刷中). (2004)

2003 年度実績報告書

奈良岡浩東京都立大学, 理学研究科, 助教授 (20198386)

[文献書誌] 奈良岡浩: "地球化学講座第4巻「有機地球化学」第7章「有機分子の同位体組成」"培風館(印刷中). (2004)