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2014 年度 実績報告書

太陽系最古有機物の化学構造と同位体組成の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23244108
研究機関九州大学

研究代表者

奈良岡 浩  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20198386)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワード隕石有機物 / 同位体比 / 含窒素環状化合物 / アルキルピリジン / アルキルイミダゾール / カンラン石 / 水質変成 / 有機物-鉱物相互作用
研究実績の概要

昨年度に引き続き、太陽系最古有機物の化学構造を明らかにするためMurchison隕石(CM2)中に含まれる化合物を超高分解能質量分析により解析した。地球上の有機物には見られない同位体的に重い水素や窒素に富んでいるメタノール抽出画分にはm/z100~500の範囲にピリジンのアルキル同族体の他にイミダゾールやピペリジンのアルキル同族体も比較的多く含まれており、これら含窒素環状化合物がより始原的な化合物である可能性を示唆した。また、Murray隕石(CM2)についても分析を行い、同様な含窒素環状化合物が優位に存在した。これらの含窒素環状化合物はアルデヒドとアンモニアを含む水溶液を60~80℃で加熱することにより容易に生成することをシミュレーション実験により明らかにした。アンモニアが存在するアルカリ性条件下で、ホルモース反応・アルドール縮合が進行し、ケトンとアンモニアからのイミン形成を経て含窒素環状化合物が生成していると考えられる。とくに、反応系にカンラン石が存在する実験では、カンラン石が存在しない場合に比較して、化合物分布が隕石中化合物の分布と似ており、カンラン石が炭素鎖伸長(より大きな分子)や酸化還元反応(カルボン酸生成や水素付加反応)に重要な役割を果たしている。これらは隕石母天体上での有機物-鉱物相互作用が化学進化にとって重要であることを示唆する。揮発性アルキルピリジンについてはガスクロマトグラフ質量分析計による構造異性体の分離・定量も行った。隕石中において特定の異性体が優位に存在し、その生成反応過程を反映していると思われる。化合物毎の炭素・水素・窒素の同位体比分析も引き続き行っている。
研究計画の最終年度として、論文を学術誌に発表した。さらに引き続きの論文を投稿準備中である。また、研究を発展させるため研究申請も行った。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ToF-SIMS analysis of carbonaceous particles in the sample catcher of the Hayabusa spacecraft2015

    • 著者名/発表者名
      Naraoka, H., Aoki, D., Fukushima, K., Uesugi, M., Ito, M., Kitajima, F., Mita, H., Yabuta, H., Takano, Y., Yada, T., Ishibashi, Y., Karouji, Y., Okada, T. and Abe M.
    • 雑誌名

      Earth Planets Space

      巻: 67 ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two homologous series of alkylpyridines in the Murchison meteorite2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y. and Naraoka, H.
    • 雑誌名

      Geochemical Journal

      巻: 48 ページ: 519-525

    • DOI

      doi:10.2343/geochemj.2.0340

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Determination of Extraterrestrial Amino Acids Using a Two-Dimensional Chiral High-Performance Liquid Chromatographic System2014

    • 著者名/発表者名
      Hamase, K., Nakauchi, Y, Miyoshi, K., Koga, R., Kusano, N., Onigahara, H., Naraoka, H., Mita, H., Kadota, Y., Nishio, T., Mita, M. and Lindner, W.
    • 雑誌名

      Chromatography

      巻: 35 ページ: 103-110

    • DOI

      doi.org/10.15583/jpchrom.2014.014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Simulation experiments for meteoritic N-containing cyclic compounds from aldehyde and ammonia with olivine2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y., Naraoka, H. and Mita, H.
    • 学会等名
      The 37th Antarctic Meteorite Symposium
    • 発表場所
      Tachikawa, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-03
  • [学会発表] 地球外有機物の化学進化2014

    • 著者名/発表者名
      奈良岡浩
    • 学会等名
      2014年度日本地球化学会第61回年会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 炭素質コンドライト中の含窒素環状化合物のシミュレーション合成2014

    • 著者名/発表者名
      山下陽平, 奈良岡浩, 三田肇
    • 学会等名
      2014年度日本地球化学会第61回年会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
  • [学会発表] Pyridine derivative compounds in meteorites : Redox reactions in the aqueous environments2014

    • 著者名/発表者名
      Naraoka, H. and Yamashita, Y.
    • 学会等名
      Origins 2014 International Conference
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-11
  • [学会発表] Various alkylpyridine homologs in the Murchison meteorite.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y. and Naraoka, H.
    • 学会等名
      The Goldschmidt Conference 2014
    • 発表場所
      Scramento, California, USA
    • 年月日
      2014-06-08 – 2014-06-13
  • [学会発表] Murchison隕石中の極性有機化合物の多様性2014

    • 著者名/発表者名
      奈良岡浩, 山下陽平, 三田肇
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会2014
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02

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公開日: 2016-06-01  

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