2018 Fiscal Year Annual Research Report
ラマン光学活性イメージング開発によるアトロプ異性分布の可視化とフッ素科学での展開
| Project/Area Number |
15H02185
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
長谷川 健 京都大学, 化学研究所, 教授 (30258123)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | アトロプ異性 / パーフルオロアルキル化合物 / ラマン光学活性 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
パーフルオロアルキル（Rf）化合物のバルク物性を，分子の一次構造から予想可能にする``階層双極子アレー（SDA）モデル''を，我々は世界に先駆けて提案した．凝縮系の新しい階層構造となり得るこのモデルにより，従来の`\mbox{Rf基}＝疎水性'という思い込みや経験に頼ったフッ素化学に，パラダイムシフトを与えると期待されている．SDAモデルをフッ素化学の学理として確立するためには，Rf基に固有のヘリックス構造がアトロプ異性をもつことを考慮して，分子ドメイン構造と相転移の関連を明らかにする必要がある．本研究では，アトロプ異性分子ドメインを可視化できるラマン光学活性イメージング装置を開発した．また，SDAモデルに基づいたフッ素`科学'の徹底理解と革新を進める成果となるよう工夫した．
従来のROAは，キラリティーを持つ分子について立体構造の詳細を明らかにする目的で，不斉炭素を持つ化合物の``等方性の液体や固体''について測定するのが常識である．これは，複屈折を避けて量子化学計算と一致するROAスペクトルを正確に描き出すために必要だからである．しかし，本研究のようにスペクトルの測定ではなく，右巻きと左巻きヘリックスを区別してイメージングするだけならこの制約を考慮する必要はない．ケモメトリックスの併用により，これらドメインの差異を微弱なROAシグナルからイメージングすることは理論的に十分可能で，原理的な見通しは明るい．この可視化装置の開発に成功した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画書に述べた計画以上のペースで進み，目的とする左右ヘリックスドメインのラマン光学活性測定による識別に成功し，論文発表も済ませることができた．
|
| Strategy for Future Research Activity |
SDAモデルに基づき，Nafion膜が示す巨大イオン透過性などほとんど知られていない物性の徹底解明を実験的に展開する．また，アトロプ異性制御とSDAモデルにより設計する新化合物により，ガラス表面の高効率SAM（自己組織化）膜の作製を行い，高寿命光ファイバーへ展開する．さらに，`社会還元研究'としてSDA表面偏析を利用したPFOA削減プログラムの根本的克服を，産学連携で進める．
|
