臭素化・塩素化ダイオキシン異性体の構造特性に基づくc-GCRT予測モデルの構築

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14780417
• Research Institution: University of Shizuoka
• Principal Investigator: 牧野 正和 静岡県立大学, 環境科学研究所, 助教授 (50238888)
• Keywords: 塩素化ダイオキシン / 臭素化ダイオキシン / 量子化学計算 / 電荷密度 / 双極子モーメント / ガスクロマトグラフ保持時間

Research Abstract

本年度計画分実施により,以下の実績をあげることができた。
1.塩素化ダイオキシン類(Polychloro dibenzo-p-dioxinとpolychloro dibenzofuran),臭素化ダイオキシン類(polybromo dibenzo -p-dioxinとpolybromo dibenzofuran)同族体・異性体のキャピラリーガスクロマトグラフ保持時間(c-GCRT)を調査した結果,塩素化ダイオキシン類に関しては,4塩素以上の置換異性体全てのc-GCRTが報告されていた。一方,臭素化ダイオキシン類のそれは,極一部の報告のみに留まっていることが分かった。
2.量子化学計算プログラムパッケージ,MOPAC93(半経験的分子軌道計算)およびGaussian98W(非経験的分子軌道計算)を使用し,上記ハロゲン化ダイオキシン類について,全ての異性体分子構造最適化を試みた。計算手順は,実施計画(14-2)に従った。この結果,最適分子構造を算出することに成功した(平成14年度設備備品を使用)。
3.上記ハロゲン化ダイオキシン類の最適分子構造に基づいて,c-GCRT予測に有効性が示唆される物性指標,溶媒分子接触可能表面積(SAS),塩素・臭素原子(置換基)に蓄積する電荷量(QCl, QBr),双極子モーメント(μ)を算出することに成功した。SASは,溶媒分子種・誘電率を任意に設定できるKlamtとSchuurmannが提案しているCOSMO法に基づいて計算した。μについては,MOPAC93とGaussian98Wで得られたそれぞれの値を統計解析プログラムパッケージ(SPSS)を用いて比較・検討した。この結果,両者に極めて高い相関関係が成立することが分かった(平成14年度設備備品を使用)。