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オレオサイエンス

第 16 巻第 1 号（2016）

研

究室

紹介

奈良女子大学 理学部化学生命環境学科化学コース
物性物理化学研究室

2015 年度研究室メンバー

はじめに研究を進めています。性能の向上や高機能性の発現を目

奈良女子大学は，2009 年に創立百周年の大きな節目

指して，新規構造を有する界面活性剤や両親媒性高分子・を迎えた伝統ある国立女子大学です。文学部，理学部，オリゴマーの創製に一貫して取り組んでいます。最近で生活環境学部の 3 学部から成り，理学部は，数物科学科は，ポリオキシエチレン鎖およびポリオキシプロピレンと化学生命環境学科の 2 学科で構成されています。数物

鎖に分布をもたない単一鎖長の非イオン界面活性剤，分科学科は数学コース，物理学コース，数物連携コースに子内に炭化水素とフッ化炭素の異種の疎水鎖を有するハ分かれ，化学生命環境学科は化学コース，生物科学コー

イブリッドジェミニ型界面活性剤，ジェミニ型を延長しス，環境科学コースに分かれています。筆者は，理学部た構造の直鎖状および星状トリメリック型界面活性剤，化学生命環境学科化学コースの所属になります。大学院

デンドリマー骨格にアルキル鎖を導入した Tadpole 型

は人間文化研究科があり，博士前期課程は化学専攻，後両親媒性デンドリマー，糖またはポリオキシエチレン鎖期課程は共生自然科学専攻に属しています。化学コースのモノマーを重合させた低重合度の両親媒性オリゴマーの教育研究分野は「物性物理化学」「分子創成化学」「生など，様々なユニークな構造の両親媒性化合物を分子設

命機能化学」「物質機能化学」の 4 大分野から成り，現在 17 名の教員で教育・研究を展開しています。化学コー
ス 1 学年あたり 30 数名の学生が在籍しており，4 年生で研究室に配属されて，6～7 割が大学院に進学して研究を続けています。研究面では本大学の特徴である少人数教育で行われ，学生一人一人に対してきめ細かい指導ができ，学生は日々熱心に研究に取り組んでいます。筆者は，「物性物理化学」研究分野の「物性物理化学」研究室に属しています。現在の筆者のメンバーは，教員 1名（吉村），大学院博士前期課程 2 年 2 名，1 年 2 名，学部 4 年生 2 名の計 7 名で構成されています。
最近の研究内容
研究室では，「合成」と「物性」の両方に力を入れて―

SPring-8 での X 線小角散乱の実験の様子

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計・合成しています。これらの水溶液中での基礎的な物

きに，臨界ミセル濃度（CMC）やミセル構造にどのよ性を曇点，クラフト温度，静的および動的表面張力，電うに影響を及ぼすかについてはほとんど明らかにされて気伝導度などの測定により調べ，水溶液中で形成する会いません。また，モノメリック型からジェミニ型，さら合体のナノ構造を動的および静的光散乱，X 線および中にトリメリック型に構造が変わるときのアルキル鎖数性子小角散乱，レオロジー，低温透過型電子顕微鏡など（オリゴマー度）と物性との関係について調べた研究はを用いて詳細に検討しています。小角散乱の実験では，ほとんどなく，従来のモノメリック型界面活性剤ではアSPring-8 や J-PARC などの施設を積極的に用いて研究をルキル鎖長と物性との関係が知られているように，類似進めています。これらの施設の小角散乱装置を用いるこ構造を有するモノメリック型，ジェミニ型およびトリメとで低濃度溶液のミセルの構造や会合体のコア・シェルリック型界面活性剤のオリゴマー度と物性との関係を調構造など，詳細なナノ構造の解析に役立っています。最べることは大変興味深いです。最近では，トリス（アミ近の研究例を次に紹介します。

ノアルキル）アミン（アルキル＝エチル，プロピル）を①‌単一鎖長ポリオキシプロピレンポリオキシエチレン系骨格に用いた星状トリメリック型カチオン界面活性剤の非イオン界面活性剤合成を収率よく行い，水溶液中における物性評価を行っポリオキシエチレン（EO）鎖を親水基に有する EOています。
③‌糖またはポリオキシエチレン鎖を用いた両親媒性オリ系非イオン界面活性剤は，EO 鎖とアルキル鎖の両鎖長によって親水性と疎水性のバランス（HLB）を自在にゴマー変えることができるため，化粧品や洗浄など多岐にわた

著者らは以前より，モノマーと連鎖移動剤のモル比にる分野で使用されています。一般の EO 系非イオン界面よって重合度が調節できる低分子量のオリゴマー（テロ活性剤のほとんどは，アルキル鎖と EO 鎖の両鎖長に分マー）に着目して，分子内にアルキル鎖と種々の構造の布があり単一な鎖長ではないため，各鎖長における物性親水部を有する両親媒性オリゴマーの開発を行ってきまを正確に把握することは困難とされています。
そのため，した。最近では，親水部に糖やポリオキシエチレン鎖を分布をもたない単一鎖長の EO 系界面活性剤を用いて物用いて，末端に 1 本のアルキル鎖を有する単鎖型，複数性を評価することは必要不可欠です。そこで筆者らは，のアルキル鎖を有する多鎖型の両親媒性オリゴマーを分既存の EO 系非イオン界面活性剤に対してさらなる性能子設計・合成し，それらの物性に及ぼす重合度やアルキの向上ならびに機能性の発現を目指して，分布をもたなル鎖長の影響を検討しています。

い EO 系非イオン界面活性剤の EO 鎖末端に分布のないさいごにポリオキシプロピレン（PO）鎖を導入した，単一鎖長PO-EO 系非イオン界面活性剤を新規に分子設計・合成

現在，いくつかの企業や大学，研究機関と共同で研究し，水溶液中におけるさまざまな物性評価を行っていまを進めています。少人数の研究室ながら，学生一人あたす。末端に PO 鎖を導入することで，EO 系と比べて気りの研究内容は多岐にわたり，新規界面活性剤の合成か－液界面における吸着・配向状態が変わり，高濃度領域ら物性測定，放射光施設を用いた希薄系でのミセルのナにおいてヘキサゴナル液晶の形成を抑制できることを明ノ構造解析など，全員が日々研究に励んでいます。
2016 年 9 月 7 日（水）～9 日（金）に日本油化学会第らかにしています。
②直鎖状および星状トリメリック型界面活性剤

55 回年会が奈良女子大学で，後藤景子教授（生活環境2 疎水鎖 2 親水基構造のジェミニ型界面活性剤の研究学部）を実行委員長として開催されます。大学のキャンは，1990 年頃から現在まで膨大な数の論文が報告されパスは奈良市中心部の交通至便な場所に位置し，大阪難ています。一方，ジェミニ型構造を単に延長した 3 疎水

波駅や京都駅から近鉄奈良駅まで最速で約 35 分，近鉄鎖 3 親水基構造のトリメリック型界面活性剤は，分子設

奈良駅からキャンパスまで徒歩 5 分と恵まれた環境にあ計・合成が難しく，合成に使用する試薬が高価であるなります。大学近くには世界遺産で知られる東大寺や興福どを理由に研究は多くありません。筆者らは，出発物質寺，春日大社，鹿で有名な奈良公園があります。いずれとしてジエチレントリアミンやトリス（2- アミノエチル）も大学から徒歩圏内ですので，年会の合間をみて足を運アミン，塩化シアヌルを用いることで，数種類のトリメばれてはいかがでしょうか。この時期の奈良は観光客でリック型界面活性剤の開発に成功しました。モノメリッ

賑わいますので，早めに宿泊を確保されますことをお勧

ク型からジェミニ型構造になると，高い界面活性やユめします。皆様の年会へのご参加を心よりお待ちしておニークなミセル特性を発現することが知られています

ります。
が，ジェミニ型からトリメリック型に構造が変わったと―35―（紹介者：吉村倫一）