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2017 年度 実施状況報告書

高分子誘導体化法による隕石有機物全分析の試み

研究課題

研究課題/領域番号 17K18803
研究機関名古屋大学

研究代表者

西田 民人  名古屋大学, 環境学研究科, 助教 (60313988)

研究分担者 三村 耕一  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (80262848)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード有機地球化学 / 隕石有機物 / 地球化学
研究実績の概要

本研究は、隕石中に含まれる有機物のうち、溶媒により抽出可能な「可溶性有機物(Soluble Organic Matter, SOM)」ならびに溶媒に不溶な「不溶性有機物(Insoluble Organic Matter, IOM)」について有機分子種同定のための新たな方法を開発・提案する。具体的には、隕石中に含まれるSOM、IOMおよびIOMを加水分解して遊離する有機物をポリエチレンイミン(非脂質性ポリカチオン分子)と共有結合させ高分子誘導体として得たのち、核磁気共鳴法により、「隕石中に含まれるSOM、IOMおよびIOMを加水分解して遊離する有機物を高分子誘導体の官能基として捉え、その組成を明らかにする」ことで、隕石有機物を構成する分子種を明らかにする。
初年度にあたる本年度は、ポリエチレンイミンと低分子量海洋溶存有機物の官能基を化学結合させるための反応についてモデル物質(試薬)を用いて条件検討をおこなった。
ポリエチレンイミンは、水溶性のポリマーであるため、ポリエチレンイミン水溶液を調製し反応に供した。隕石有機物試料との反応を想定した場合、液体および固体試料が反応対象物となりうるため、反応操作についてその両方を検討した。モデル物質としては、ポリエチレンイミンと反応するアルデヒド基、ケト基およびカルボキシル基等を有する様々な有機化合物を使用し、反応生成物の構造解析は、核磁気共鳴分光法を用いて行った。隕石試料には多量に無機塩が含まれるため、反応への影響を考慮する必要があることが判明した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

高分子誘導体化法を実際の隕石試料を想定した岩石試料に適用したところ、ポリエチレンイミン添加量、塩濃度、pH、反応温度などにより反応進行度が異なる場合があった。これら様々な条件下でポリエチレンイミンと反応させ、至適条件の検討を行う必要がある。また隕石には多量に無機塩が含まれるので、反応への影響を考慮する必要がある。その一方で反応物質の選択性は小さい方法であることが判明した。

今後の研究の推進方策

高分子誘導体化法を隕石試料に適用するにあたり、岩石中の有機物について反応の選択性は小さいことが分かった。反応効率および反応生成物の構造の異同についての情報を得ながら、実際の隕石試料を対象とした場合の反応条件を決定することで広範な情報が得られる可能性がある。ポリエチレンイミン添加量、塩濃度、pH、反応温度などにより反応進行度が著しく異なる場合も想定される。実際の隕石試料を対象とした場合の反応条件を決定する。隕石には多量に無機塩が含まれるので、ポリエチレンイミン添加量、塩濃度、pH、反応温度などにより反応進行度が著しく異なる場合も考えられるため、様々な条件下でポリエチレンイミンと反応させ、反応への影響を考慮しながら実際の隕石試料への高分子誘導体化条件検討し、実際に適用する。

次年度使用額が生じた理由

本研究において適用した高分子誘導体化法の適用可能物質が当初予想していた広範にわたることが判明したため、分析よりも条件検討に注力し、初年度の使用額が当初を下回った。本年度の研究で条件検討後に行う分子レベルの構造解析をより精密化できることも判明したため、次年度の早期に分析を行う予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Hydrogen and Hydrocarbon Gases, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, and Amorphous Carbon Produced by Multiple Shock Compression of Liquid Benzene up to 27.4 Gpa2017

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mimura, Tamihito Nishida
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 121(34) ページ: 6471-6480

    • DOI

      121.10.1021

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure-induced Freeze Concentration of Alanine Aqueous Solution as a Novel Field of Chemical Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Shuya, Kagi Hiroyuki, Fujimoto Chikako, Shinozaki Ayako, Gotou Hirotada, Nishida Tamihito, Mimura Koichi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46(3) ページ: 334‐337

    • 査読あり
  • [学会発表] 高温高圧下における窒素含有芳香族化合物の化学反応2017

    • 著者名/発表者名
      篠崎彩子,三村耕一,西田民人
    • 学会等名
      高圧討論会
  • [学会発表] "室温高圧下におけるアラニンのペプチド生成と スタンダード合成の検討 "2017

    • 著者名/発表者名
      藤本千賀子、鍵裕之 、篠崎彩子、三村耕一、西田民人、 森井尚之、奈良雅之
    • 学会等名
      日本地球化学会年会
  • [学会発表] Racemization of L-Alanine by impact shock2017

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mimura, Riku Okada. Tamihito Nishida
    • 学会等名
      Goldschmidt 2017

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公開日: 2018-12-17  

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