hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
指導法と教科内容を統合した養成・研修一貫プログラムによる社会科授業力育成研究

27年度は、シラバスを作成、さらにはいくつかの科目のテキスト(教科書)作成を中心に、報告書の原稿検討を進める。27年10月の全国社会科教育学会研究大会(広島大学)自由研究IIIパネル型で中間発表、その後28年3月までに報告書を作成する。報告書完成後、報告会を実施する予定である。本研究は、平成1820年度科学研究費補助金(基盤研究B)「社会科系教科における現職教員の授業力向上プログラム作成のための研究」、さらに平成2123年度科学研究費補助金(基盤研究B)「教員の免許状更新講習における社会科系教科教育講習プログラム作成のための研究」の研究成果を踏まえ、発展させて、ねらいについての議論(aim-talk)ができる中学校社会科教員の育成ができるような大学学部段階の教員養成プログラムを作成することを最終の目的とした。研究では、研究の目的を達成するための基礎研究として、大学における教員養成の現状と課題を確認するためにさまざまな大学の教員養成カリキュラムを調査したり、教員研修の効果を調査するために10年程度の経験がある教師を対象にインタビュー調査を実施したりした。研究の成果は、報告書「ねらいについての議論ができる実践家の育成を目指した学部社会科教員養成プログラム」としてまとめた。そこでは、まず、学部段階での教員養成カリキュラムの現状と課題を分析するとともに、現職教員研修の現状と課題を分析した。そしてそれらを踏まえて、「ねらいについての議論(aim-talk)」ができる中学校社会科教員を育成するための大学学部段階のカリキュラム案を作成した。カリキュラム案にある社会科教育関係の11の科目それぞれについては、すべてシラバスを作成した。また、それそれの科目においては、特徴的な授業などにおいて実際に使用可能な授業用テキスト例なども作成した。ねらいについての議論(Aim-talk)ができる中学校社会科教員をするための大学学部段階の教員養成プログラムを作成した。研究成果は、報告書「ねらいについての議論ができる実践家の育成を目指した学部社会科教員養成プログラム」にまとめた。報告書では、まず、学部段階での教員養成カリキュラムと教員研修の現状と課題を分析した。そしてそれらを踏まえて、ねらいについての議論(Aim-talk)ができる中学校社会科教員を育成するための学部段階のカリキュラム案を作成した。最後に、カリキュラム案にある社会科教育関係の科目それぞれのシラバス、授業用テキストの例を作成した。現状把握のための調査が多少遅れ気味であったが、ほぼ結果がまとまった。現状把握のための調査と平行してフレームワークをほぼ確定して、シラバスの作成してほぼ確定することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。社会科教育学27年度の会議では、シラバスを作成、さらにはいくつかの科目のテキスト(教科書)作成を中心に報告書の原稿検討を行う。27年10月の全国社会科教育学会研究大会(広島大学)自由研究IIIパネル型で研究成果の中間発表、その後28年3月までに報告書(報告書はできるだけそのまま書籍として出版可能な内容とする)を作成する。
強化と弱化をもたらすラス組織に着目した高クロム系フェライト系耐熱鋼のクリープ機構

本研究は、高Crフェライト系耐熱鋼において、マルテンサイトラスによるクリープ強化と弱化の素過程を微細組織解析により解明し、耐熱性向上に向けた組織設計指針を提示することを目的とした。まず、電子顕微鏡内でのその場高温引張試験から運動転位とラス境界の相互作用を観察した。次に、クリープ変形中のラス組織の粗大化挙動を結晶方位解析から明らかにした。これらの結果から、ラスが材料のクリープ変形に対し支配的な役割を担っていることが確かめられた。さらに、ラスの熱的安定性の向上に有用であると考えられる粒界上析出物について解析し、析出サイズや析出密度が各粒界・境界の性格によって変化することを明らかにした。本研究は、焼き戻しラスマルテンサイトを母相とする高Crフェライト系耐熱鋼において、ラス組織によるクリープ強化と弱化の素過程を微細組織解析により解明し、耐熱性向上に向けた組織設計指針を提示することを目的とした。H24年度には、主に「1.試験材の作製」と「2.転位とラス境界の相互作用の解明」について研究活動を行い、変形中に運動する転位とラス境界の相互作用をモデル化することで、ラス境界による転位運動への抵抗力を見積もった。H25年度には、主に「3.ラス組織の回復挙動の解明」と「4.ラス境界の役割の明確化と高強度化への指針提示」について研究を行った。電子顕微鏡観察の結果、ラスの回復には変形中の境界移動に加えて構成転位の放出による境界の消滅も関与していることを発見した。ラス境界による転位運動に対する抵抗力は、クリープ変形中に起こるラスの粗大化により徐々に低下する。このことが鋼のクリープ変形挙動全体を支配しており、ラスの熱的安定性の向上、すなわち回復の抑制がクリープ強度向上に極めて重要であると結論した。次に、ラスの回復抑制に有用であると考えられる境界・粒界上析出物についての組織解析に着手した。透過電子顕微鏡観察と結晶方位解析を組み合わせることで、マルテンサイト内に存在する4種類の粒界・境界(旧オーステナイト粒界・パケット境界・ブロック境界・ラス境界)にそれぞれ生成する析出物のサイズや析出密度を区別して調査した。その結果、サイズや析出密度は各粒界・境界によって明確に異なることを明らかにした。また、変形中の析出物の粗大化傾向とラスの粗大化傾向は良く一致し、析出物がラスの熱的安定性向上に重要な役割を持つことを確認した。一方で、ラス境界上の析出密度は他の粒界に比べて明らかに低く、ラス組織の回復と粒界上析出物の関係はさらに詳細な実験と考察が必要であるとの結論に至った。本研究は、焼き戻しラスマルテンサイトを母相とする高Crフェライト系耐熱鋼において、強化と弱化に働くという相反的な性質を持ち、その高温変形挙動を支配していると考えられているラス組織の強化機構と弱化機構の素過程を微細組織解析からそれぞれに解明し、クリープ変形に対するラス組織の役割について統一的な見解を得るとともに、耐熱性向上のための新たな組織設計を提案することを目的とする。平成24年度では、「1.高Crフェライト鋼の時効材とクリープ試験材の作製」と「2.転位とラス境界の相互作用モデルの立案と抵抗力の算出」を行った。その成果として、まず、クリープ変形に伴ってラス組織が粗大化していく様子を結晶方位解析から定量的に評価し、そのときのラス幅が変形のひずみ速度の3乗に比例することを示した。次に、超高圧電子顕微鏡内でその場高温引張試験を行い、転位とラス境界の相互作用を直接的に観察し、その様子からラス境界が転位運動に与える抵抗力を数式化することに成功した。この結果から、クリープ変形に伴うラス組織の粗大化から見積もられる抵抗力の減少値が実際のクリープ試験から得られるひずみ速度の上昇と良い対応を示した。さらに、平成25年度計画の一部である「3.ラス組織の動的・静的観察挙動とその素過程の解明」についても実験を進めており、その中で、ラス境界を構成する転位が粒内に放出されることで境界がほどけるように消滅し、隣接する結晶粒が合体する新たな粗大化機構を発見した。これら当該年度の成果から、高Crフェライト鋼のクリープ強度向上には変形中のラス組織の安定性、すなわちラス幅を狭いままで長時間保つことが最重要であり、その役割を持つブロック境界、パケット境界および旧オーステナイト粒界と、それぞれの境界・粒界上に分布する炭化物に着目した解析が必要であることが明らかとなった。研究実績の概要に記載のとおり、高Crフェライト鋼のクリープ強度に対するラス境界の役割について、特に強化機構の素過程である境界と転位の相互作用について明らかにすることができており、当該年度の計画は概ね達成されている。

また、当初、平成26年度の計画としたラスの粗大化プロセスの解明についても、ラス境界の消滅による新たな機構を発見するに至った。したがって、自己評価としては、「(2)おおむね順調に進展している」が妥当であると考える。平成24年度の成果から、高Crフェライト鋼のクリープ強度向上には、ラス境界の粗大化抑制が重要であることが示唆された。したがって、H25年度では、当初の計画通り、「3.ラス組織の動的・静的観察挙動とその素過程の解明」について研究を進める。特に、ラス境界の移動や消滅に関わる境界上炭化物の役割について検討する。具体的には、時効材またはクリープ変形材において、電子顕微鏡観察と結晶方位解析を組み合わせて、炭化物が分布する境界・粒界を判別しながら、その被覆率やサイズ変化を定量評価する。この結果をもとに、ラス境界、ブロック境界、パケット境界および旧オーステナイト粒界の内で、どの境界・粒界上炭化物が組織の熱的安定性に寄与するのかを明らかにする。次に、異なる鋼種についても、同様の実験を行い、添加元素の影響について調査する。ここでは、炭化物の主要な構成元素であるCrの添加量が、炭化物の被覆率やサイズ変化に与える影響と、その結果としてのラス組織の熱的安定性の違いについて考察する。さらに、平成25年度は本研究の最終年度であるため、「4.クリープ変形に対するラス組織の包括的役割の明確化と高強度化への指針提示」としてこれまでの成果をまとめ、クリープ試験から得られるマクロな特性、すなわちクリープ曲線を、微細組織変化の観点から数式として記述する方法を検討するとともに、高強度化に向けた組織デザインの提案を行う。該当なし
新しい三次元細胞培養技術を利用した再生医療等製品の造腫瘍性関連試験の開発

研究代表者は、ヒト細胞加工製品中に混在する悪性形質転換細胞を軟寒天コロニー形成試験よりも簡便かつ効率的に検出するための新たな試験系の確立を目的とし、天然物由来の新規ポリマーLA717を添加した培地を利用する新しい三次元培養法の検討を進めてきた。平成30年度は、悪性形質転換細胞の検出に最適な培養条件(細胞播種密度、ポリマー添加濃度等)を検討した。LA717含有培地は一般的な寒天培地と異なり粘性が殆どない液体培地だが、ヒト胎児正常肺組織由来線維芽細胞(MRC-5)を通常の液体培地を用いて低接着性96ウェルプレートで高密度(10000、30000、90000個/ウェル)に浮遊培養した際に生じる細胞の過凝集が、LA717(0.03%および0.06%)含有培地での培養で抑制された。また、LA717含有培地で分散させ浮遊培養したMRC-5は、23週間の培養期間において増殖することは無かった。一方、がん細胞(HeLa-GFP)は、LA717含有培地での単独培養時及びMRC-5との共培養時それぞれにおいて、約2週間で単一細胞からの増殖および明瞭なコロニー形成が認められたことから、LA717含有培地は増殖性の高い細胞の凝集を妨げないことが確認された。また、HeLa-GFPのLA717含有培地でのコロニー形成は複数回の試行においてほぼ一定の効率で認められたが、LA717の含有濃度が高くなるとコロニー形成の頻度が低くなる傾向にあった。以上の結果から、正常細胞中の悪性形質転換細胞の混在評価における新規三次元培養法の有用性が強く示唆され、従来法よりも簡便且つ高感度な試験系への本培養法の応用が期待できる。次年度以降は、評価する細胞種を増やし本培養法の汎用性を検証した上で、試験系としての詳細なプロトコールを設定し性能評価を進めていく予定である。正常細胞(形質転換を起こしていない細胞)については、不死化ヒト間葉系幹細胞についても評価し、MRC-5と同様に、高密度浮遊培養時の細胞過凝集がLA717含有培地での培養で抑制されることが確認できている。がん細胞についても複数の細胞株について評価し、HEK-293やU87MGでもLA717含有培地での培養において、それぞれが一定の効率でコロニー形成を示すことを見出している。また、中にはコロニーを殆ど形成しない細胞株(PA-1)も存在した。このように、既に複数種の細胞についてデータを取得している。基本的な培養条件と複数細胞株での検討結果については学会でも発表した。今後さらに評価する細胞種を増やしていくことに加え、細胞同士の組み合わせについても複数パターンでの検討を進めていく予定である。基本的な培養条件はほぼ固まったが、細胞種によってケースバイケースで条件を調整する必要も考えられる。また、本培養法を適用できそうにない細胞種も一部認められているため、今後さらに種類を増やして検討を進めて情報を蓄積させていく必要があるが、まずは本培養法を利用した造腫瘍性試験についてのPoC(proof of concept)論文をまとめることを目指す。コロニーの存在を取得した画像から検出する方法については、ソフトウェアでの自動解析ではまだ不十分であり、明視野像の目視確認が欠かせないのが現状であり大きな課題となっている。まずは、増殖細胞への特異性が高い染色試薬を探索し、コロニー認識の精度を高める工夫を検討し、コロニー判定の指標としての形状や蛍光量についての閾値設定法を確立したい。さらに、新規に導入したソフトウェアが備える機械学習による解析機能についても検討する予定である。

次年度以降は、評価する細胞種を増やし本培養法の汎用性を検証した上で、試験系としての詳細なプロトコールを設定し性能評価を進めていく予定である。正常細胞(形質転換を起こしていない細胞)については、不死化ヒト間葉系幹細胞についても評価し、MRC-5と同様に、高密度浮遊培養時の細胞過凝集がLA717含有培地での培養で抑制されることが確認できている。がん細胞についても複数の細胞株について評価し、HEK-293やU87MGでもLA717含有培地での培養において、それぞれが一定の効率でコロニー形成を示すことを見出している。また、中にはコロニーを殆ど形成しない細胞株(PA-1)も存在した。このように、既に複数種の細胞についてデータを取得している。基本的な培養条件と複数細胞株での検討結果については学会でも発表した。今後さらに評価する細胞種を増やしていくことに加え、細胞同士の組み合わせについても複数パターンでの検討を進めていく予定である。基本的な培養条件はほぼ固まったが、細胞種によってケースバイケースで条件を調整する必要も考えられる。また、本培養法を適用できそうにない細胞種も一部認められているため、今後さらに種類を増やして検討を進めて情報を蓄積させていく必要があるが、まずは本培養法を利用した造腫瘍性試験についてのPoC(proof of concept)論文をまとめることを目指す。コロニーの存在を取得した画像から検出する方法については、ソフトウェアでの自動解析ではまだ不十分であり、明視野像の目視確認が欠かせないのが現状であり大きな課題となっている。まずは、増殖細胞への特異性が高い染色試薬を探索し、コロニー認識の精度を高める工夫を検討し、コロニー判定の指標としての形状や蛍光量についての閾値設定法を確立したい。さらに、新規に導入したソフトウェアが備える機械学習による解析機能についても検討する予定である。内訳に少し変更が生じた(旅費は別予算で賄うことができ、さらに、その他で予定していた論文執筆に関わる予算の一部を物品費に当て、その残りは次年度に回すことにした)ことで次年度使用額が生じる形となった。
標本とＤＮＡによる日本と周辺諸国の同種キノコの実体解明

日本および周辺地域に共通して分布するとされるきのこの種を文献・データベース等から洗い出し、約200種類について集中的にサンプリングした。また、その他の種についても既知種・未記載種を問わず採集し、そのほぼ全てについて新鮮な状態の写真、DNA、その他標本情報をデータベース化した。1年間に日本・海外合わせて3000点の標本を得ることを目標としたが、本プロジェクト期間の4年間で得られた標本数は15,000点以上にのぼり、当初の目標を大幅に超える成果を得ることができた。得られたデータの一部は国立科学博物館のホームページ「筑波実験植物園きのこ図鑑」として公開した。世界的に広く分布する種がキノコでは多数知られている。しかし多くの場合それは同じ「名前」が使われているだけで、実際には全く異なる種を扱っているのではないだろうか?申請者は、未知種に対して、博物館が収蔵しているキノコ標本が少なすぎることが問題の一つと考え、日本および周辺地域で集中的に標本採集を行い、DNAデータとともに資料の充実を図る。それらをもとに、「同種」とされているキノコが本当に同じ種であるのか、全くの別種であるのかを明らかにすることで、キノコの分布域を推定する。そしてこれらの情報を他博物館・標本庫と共有することで、博物館資料(キノコ標本とそれに付随するデータ)の質向上を目的とする。平成24年度は、共通種を洗い出すために、オーストラリアと日本のチェックリストを比較し、対象種を選定した。また、現地調査にむけて、オーストラリア、ニュージーランド、韓国、台湾、中国の研究協力者と協議をすすめ、平成25年度以降の調査の具体案を作成した。野外調査は日本各地で行った。主な調査地は小笠原諸島父島、沖縄諸島沖縄島、南西諸島石垣島、宮古諸島宮古島・多良間島・伊良部島、大東諸島南大東島、富士山周辺地域、日光、福島県、新潟県、および週1回のペースでの重点調査地として茨城県つくば市の筑波実験植物園である。これらの調査の結果、当初目標の3000点を大きく上回る約4000点の標本を得た。DNA解析においては、上記約4000点の全点からDNAを抽出し、菌類の正式なバーコード領域である核ITS領域の塩基配列を決定済みである。平成25年度は、共通種を洗い出すために、ニュージーランドと日本のチェックリストを比較し、前年度に抜き出し済みのオーストラリア・日本間の共通種と対照することで対象種を選定した。また、現地調査にむけて、オーストラリア、ニュージーランド、韓国、台湾、中国の研究協力者と協議をすすめ、平成26年度以降の調査の具体案を作成した。野外調査は日本各地およびニュージーランドで行った。国内の主な調査地は小笠原諸島、沖縄諸島沖縄島、南西諸島石垣島、宮古諸島宮古島・多良間島・伊良部島、奄美大島、屋久島、種子島、富士山周辺地域、日光周辺地域、福島県、広島県、および週1回のペースでの重点調査地として茨城県つくば市の筑波実験植物園である。これらの調査の結果、当初目標の3000点を上回る約3500点の標本を得た。DNA解析においては、上記約3500点の全点からDNAを抽出し、菌類の正式なバーコード領域である核ITS領域の塩基配列を決定済みである。平成26年度は、前年度までに作成した潜在的共通種のリストを基に対象種を絞り込んだうえで野外調査および世界各地の標本庫における対象種の探索を行った。野外調査は日本各地および海外(ニュージーランド、中国雲南省および吉林省)で行った。国内の主な調査地は小笠原諸島(父島・母島)、沖縄諸島沖縄島、宮古諸島宮古島・多良間島・伊良部島、富士山周辺地域、宮城県、山形県、および週1回のペースでの重点調査地として茨城県つくば市の筑波実験植物園である。これらの調査の結果、当初目標の3000点を上回る約3200点の標本を得た。全ての標本は写真撮影を経て、国立科学博物館植物研究部の菌類標本庫に収蔵済みである。また、DNA解析においては、上記約3200点の全点からDNAを抽出し、菌類の正式なバーコード領域である核ITS領域の塩基配列を決定済みである。

以上の研究成果は日本菌学会年次大会(小松)、ニュージーランド菌類フォーレ、国際菌学会(タイ)、日本植物分類学会年次大会などの各種学会において2件の招待講演を含む発表を行った他、原著論文として報告を行った。世界的に広く分布する種がキノコでは多数知られている。しかし多くの場合それは同じ「名前」が使われているだけで、実際には全く異なる種を扱っているのではないだろうか?申請者は、未知種に対して、博物館が収蔵しているキノコ標本が少なすぎることが問題の一つと考え、日本および周辺地域で集中的に標本採集を行い、DNAデータとともに資料の充実を図る。それらをもとに、「同種」とされているキノコが本当に同じ種であるのか、全くの別種であるのかを明らかにすることで、キノコの分布域を推定する。そしてこれらの情報を他博物館・標本庫と共有することで、博物館資料(キノコ標本とそれに付随するデータ)の質向上を目的とする。平成27年度は、前年度までに作成した潜在的共通種のリストを基に対象種を絞り込んだうえで野外調査および世界各地の標本庫における対象種の探索を行った。野外調査は日本各地および海外(中国雲南省)で行った。国内の主な調査地は小笠原諸島(父島・母島)、沖縄島、宮古島・伊良部島、石垣島、奄美大島、富士山周辺地域、埼玉県、および週1回のペースでの重点調査地として茨城県つくば市の筑波実験植物園である。これらの調査の結果、筑波実験植物園から990点の標本を得た他、中国雲南省から130点、日本菌学会菌類観察会(埼玉フォーレ)において350点、日本のその他地域から約1600点と当初目標の3000点を上回る標本を得た。全ての標本は写真撮影を経て、国立科学博物館植物研究部の菌類標本庫に収蔵済みである。また、DNA解析においては、菌類の正式なバーコード領域である核ITS領域の塩基配列を決定済みである。以上の研究成果は日本菌学会年次大会(沖縄)、アジア菌学会(インド)、日本植物分類学会年次大会などの各種学会において発表を行った他、原著論文として報告を行った。日本および周辺地域に共通して分布するとされるきのこの種を文献・データベース等から洗い出し、約200種類について集中的にサンプリングした。また、その他の種についても既知種・未記載種を問わず採集し、そのほぼ全てについて新鮮な状態の写真、DNA、その他標本情報をデータベース化した。1年間に日本・海外合わせて3000点の標本を得ることを目標としたが、本プロジェクト期間の4年間で得られた標本数は15,000点以上にのぼり、当初の目標を大幅に超える成果を得ることができた。得られたデータの一部は国立科学博物館のホームページ「筑波実験植物園きのこ図鑑」として公開した。標本点数は当初目標の年3000点を上回るペースで得ることができている。また、得られた標本の全点において、新鮮な状態の写真撮影、組織片のバッファー保存、DNA抽出、およびバーコード領域のシーケンスを済ませている。以上については、当初の計画以上に進展していると言える。ただし、調査目的地のうちオーストラリアと台湾における調査が不足しており、早急に計画に組み入れる必要があるため。27年度が最終年度であるため、記入しない。
隣接関与基を持つ不斉配位子の開発と応用

ノルボルナン骨格を有するビスホスフィン配位子で骨格にヘテロ原子官能基をsynに導入した光学的に純粋な新規不斉配位子を立体特異的な骨格転位を利用することによって効率的に数種類合成し、それらの遷移金属錯体を用いる不斉触媒反応を行い、隣接関与基のエナンチオ選択性に及ぼす効果を明らかにすることができた。すなわち、ビスホスフィン配位子として金属と7員環キレーション型および5員環キレーション型を取ることができ、かつ隣接基して有効に作用する各種のヘテロ官能基をもつ側鎖を導入したBHMP類およびNORPHOS類を開発することができた。配位子として7位にアミノ酸残基を有するBHMP-7X類を用い、Pdを触媒とする不斉アリル位アルキル化およびアミノ化を検討し、隣接関与基(特にβ-アラニン側鎖)がエナンチオ選択性を非常に高める(最高90%ee)ことがわかった。隣接基としてカルボキシル基が基質アミノ基等と水素結合をすることで選択性向上に重要な働きをしていることが明らかとなった。一方、隣接関与基として特に7位側鎖にアミノ基をもつ配位子NORPHOS-7-NEt_2と5位側鎖にもつNORPHOS-5-NEt_2配位子では、Pd触媒不斉アリル化反応(マロン酸エステルのC-アリル化)において、このような隣接関与基をもたないNORPHOSと比較して立体選択性が全く逆転し、しかも非常に高いエナンチオ選択性(99%ee)で生成物を与えるという興味ある事実を見いだすことができた。一方、N-アシルデヒドロアミノ酸のRh触媒不斉水素化では上記配位子の隣接関与基の大きな効果は見られなかったが、N-ベンゾイルヒドラゾンの不斉水素化では、NORPHOS-7-X配位子において隣接関与基の効果が見られ、7位にカルボキシル基をもつ配位子では、それ以外の配位子とは絶対配置が逆の生成物が得られるという興味深い結果が得られた。これは、カルボキシル基の基質との水素結合による効果を示唆するものである。ノルボルナン骨格を有し金属と7員環キレーションをとり7位にアミノ酸残基を有する配位子BHMP-7X類を用い、Pdを触媒とする不斉二重アリル化による環化を検討し、光学活性2-Vinylbenzoxazineの効率的合成に成功した。7位側鎖としてβ-AlanineをもつBHMPが最も高い選択性(71%ee)を示し、隣接基としてカルボキシル基が基質と水素結合をすることで選択性向上に重要な働きをしていることが明らかとなった。一方、ノルボルナン骨格を有し触媒金属を含む環がより強固に5員環で固定できる構造と各種のヘテロ官能基を7位synまたは、6, 7位に隣接基としてもつ光学的に純粋なビスホスフィン配位子Norphos類縁体の効率的合成を行い、まずそれらを配位子とするロジウム錯体を触媒とする各種のプロキラル官能基をもつ基質の不斉水素化を検討した。その結果、N-アシルデヒドロアミノの不斉水素化では7位の隣接基の関与はあまり大きくなく、主に立体的効果が影響し立体的に大きいものほど選択性が低下するが、7-OH体が最も高い選択性(97%ee)を示すこと、および、配位子のPMキラリティーと生成者の立体配置が隣接基には影響されることなく相関関係を示すことが明らかとなった。このことは、アミノケトンの不斉水素化についても同様であった。

一方、N-ベンゾイルヒドラゾンの不斉水素化では、隣接基の大きな効果が見られた。すなわち、7位の隣接基としてカルボキシル基をもつ配位子では、それ以外の配位子とは絶対配置が逆の生成物が得られるという非常に興味深い結果が得られた。これは、カルボキシル基の基質との水素結合による効果を示唆するものである。ノルボルナン骨格を有するビスホスフィン配位子で骨格にヘテロ原子官能基をsynに導入した光学的に純粋な新規配位子を立体特異的な骨格転位を利用することによって効率的に数種類合成し、それらの遷移金属錯体を用いる不斉触媒反応を行い、隣接関与基のエナンチオ選択性に及ぼす効果を検討した。隣接関与基として特に7位側鎖にアミノ基をもつ配位子NORPHOS-7-NEt_2と5位側鎖にもつNORPHOS-5-NEt_2配位子では、Pd触媒不斉アリル化反応(マロン酸エステルのCアリル化)において、このような隣接関与基をもたないNORPHOSと比較して立体選択性が全く逆転し、しかも非常に高いエナンチオ選択性(99%ee)で生成物を与えるという非常に興味ある事実を見いだすことができた。また求核剤としてフェノール性O原子の分子内求核的アリル化によるビニルクロマンの不斉合成においても隣接基の効果で立体選択性が逆転することも見いだした。これに対し、不飽和カルボン酸類のRh触媒不斉水素化反応ではこれらの配位子の隣接関与基の効果は見られなかった。一方、異なるヘテロ原子をもつハイブリッド型の新規不斉配位子(SN-配位子、SP-配位子)の開発も行なった。不斉イミダゾゾリン骨格をもつSN-配位子ではヘテロ原子の電子的効果によって、Pd触媒不斉アリル化で高いエナンチオ選択性を実現する事ができた。PS型の不斉配位子を用いるケトンのRh触媒不斉ヒドロシリル化では、硫黄あるいは隣原子の付く位置の立体的違いによってそのエナンチオ選択性が大きく異なることを見いだし、これまでほとんど配位子として利用されなかったS原子の効果を明らかにした。
エキシマーレーザーを用いたセラミック材料の表面加工

本研究の目的は,セラミックスに紫外線領域のレーザー光を照射して,種々の原子を注入し,表面の改質を試みるものである.この方法によれば,金属原子を注入することにより絶縁体であるセラミックスの表面に導電性をもたせたり,表面に特殊なコーティング膜を形成したりすることができる.本研究で取り扱うセラミックスは,酸化物(SiO_2,A1_2O_3)及びバイオセラミックスであるCa_<10>(PO_4)_6(OH)_2である.注入する原子は,前者ではAu原子,後者ではAg,F原子である. Ca_<10>(PO_4)_6(OH)_2はヒトの歯エナメル質を用いたが,この場合は紫外線領域のレーザー光は使用せず,炭酸ガスレーザー光を使用した.主な研究成果は以下の通りである.Auをおよそ500A真空蒸着した後,波長248nmのエキシマーレーザー光を照射して次の結果を得た.(1)照射レーザー光のエネルギー密度が0.5J/cm^2以下の場合,最大注入深さ,注原子量共に1.0J/cm^2以上の場合より大きくなる.(2)注入されたAu原子の総量を,表面近傍にあるもの(N1)と内部にあるもの(N2)とに分離すると, N1/N2はエネルギー密度によって変化する.(3)上記の結果は可視及び赤外のレーザー光を用いた場合の結果と異なる.2.ハイドロキシアパタイト(Ca_<10>(PO_4)_6(OH)_2の場合ふっ化ジアンミン銀(Ag(NH_3)_2F)を塗布した後,波長10.6μの炭酸ガスレーザー光を照射して次の結果を得た.(1)F原子はレーザー末照射の場合に比べて最大約1.7倍深い場所まで注入され,エナメル質の耐酸性とFの取り込み深さが強く関連している.(2)Au原子は表面近傍に注入はされるが,一部の原子はAg20の形で表面より脱落する.本研究の目的は,セラミックスに紫外線領域のレーザー光を照射して,種々の原子を注入し,表面の改質を試みるものである.この方法によれば,金属原子を注入することにより絶縁体であるセラミックスの表面に導電性をもたせたり,表面に特殊なコーティング膜を形成したりすることができる.本研究で取り扱うセラミックスは,酸化物(SiO_2,A1_2O_3)及びバイオセラミックスであるCa_<10>(PO_4)_6(OH)_2である.注入する原子は,前者ではAu原子,後者ではAg,F原子である. Ca_<10>(PO_4)_6(OH)_2はヒトの歯エナメル質を用いたが,この場合は紫外線領域のレーザー光は使用せず,炭酸ガスレーザー光を使用した.主な研究成果は以下の通りである.1.石英(SiO_2)及びアルミナ(A1_2O_3)の場合Auをおよそ500A真空蒸着した後,波長248nmのエキシマーレーザー光を照射して次の結果を得た.(1)照射レーザー光のエネルギー密度が0.5J/cm^2以下の場合,最大注入深さ,注原子量共に1.0J/cm^2以上の場合より大きくなる.(2)注入されたAu原子の総量を,表面近傍にあるもの(N1)と内部にあるもの(N2)とに分離すると, N1/N2はエネルギー密度によって変化する.(3)上記の結果は可視及び赤外のレーザー光を用いた場合の結果と異なる.2.ハイドロキシアパタイト(Ca_<10>(PO_4)_6(OH)_2の場合ふっ化ジアンミン銀(Ag(NH_3)_2F)を塗布した後,波長10.6μの炭酸ガスレーザー光を照射して次の結果を得た.(1)F原子はレーザー末照射の場合に比べて最大約1.7倍深い場所まで注入され,エナメル質の耐酸性とFの取り込み深さが強く関連している.(2)Au原子は表面近傍に注入はされるが,一部の原子はAg20の形で表面より脱落する.本研究の目的は、絶縁体であるセラミック表面に紫外域のレーザー光を照射し、表面の改質を試みるものである。具体的には、セラミック表面に金属原子を蒸着しつつレーザー光を照射し、通常の蒸着法では得られない密着度の高い薄膜を形成して表面に導電性を与える手法の開発である。本年度はセラミック材料として合成石英(Si【O_2】)とバイオセラミックである水酸化アパタイト(【Ca_(10)】【(PO_4)_6】【(OH)_2】,但し今回は良好な試料がない為人の歯エナメル質で代用した。)を取り上げた。今年度は予備実験として金属原子を蒸着後、空気中でレーザー光を照射し、テープテスト法,ラザフォード後方散乱法を用いて密着度の評価を行った。主な結果は次のとおりである。1.Si【O_2】にAu,Alを500【A!°】蒸着後エキシマーレーザー光(波長=248mm)を照射した場合。(1)Au/Si【O_2】系ではAuの一部が1000【A!°】以上に表面近傍に注入され、Si【O_2】-Au間の密着度が増し導電性を持たせることが出来た。(2)Al/Si【O_2】系ではレーザー光強度が高い時にはAl膜が剥離してしまい、低い時には密着度に何の変化も見られなかった。

(1)Ag原子の表面近傍への注入は見られるが、一部のAg原子は【Ag_2】Oの形で表面から脱落する事が判った。本年度に予定していた酸化物の表面改質は、蒸着原子がAuの場合には実現できたがAlの場合には実現できなかった。セラミックスと蒸着原子の種々の組合せにより表面改質が可能な場合とそうでない場合がありそうで、今後この原因を解明すると共に、酸化物以外のセラミック材料にもこの手法を試みる。
ヘパラン硫酸プロテオグリカンの硫酸化パターンによる多様なリガンド活性の調節機構

ヘパラン硫酸6-O-硫酸転移酵(HS6ST)とHS2STリコンビナント酵素から硫酸化パターンの異なるヘパラン硫酸8糖を作製し、FGF-2とFGF-4活性は異なった硫酸化パターンの8糖で阻害されることを明らかにした。HS22STノックアウトマウス、HS6ST-1,-2ダブルノックアウトマウスからのマスト細胞はそれぞれヘパリンの2硫酸化、6-硫酸化を欠損し、マスト細胞特異的な3種類のプロテアーゼの沈着阻害も各マスト細胞で異なっていた。HS6ST1がIHHの原因遺伝子の1つであることをBulowらとの協同研究で明らかにした。1.ヘパリン結合性因子とその関連分子のヘパラン硫酸の硫酸化パターンによる活性制御機構:(1)ヘパラン硫酸6-硫酸転移酵素(HS6ST)-1,-2のダブルノックアウトマウス胚由来の線維芽細胞(dKO-NEF)を用いて、3種類のFGF(-1,-2,-4)活性に及ぼすヘパラン硫酸(HS)の硫酸化パターンの影響を調べた。FGF-1と-4活性は6-硫酸基の影響を強く受け、シグナル伝達及び細胞増殖は強く阻害された。その阻害機序として、FGF-1,-4は6-硫酸基を欠損するHSとの結合性が目立って減少し、シグナル伝達複合体であるFGFレセプター/FGF/HSの形成も著しく減少することを示した。(2)血管形成因子の1つであるFGF-2活性をより特異的に阻害するHS関連化合物を調べた。その結果、HSの2-硫酸残基を持ち6-硫酸基を欠損する8糖はFGF-2のシグナル伝達を特異的に阻害するが、FGF-4の活性には影響なかった。FGF-4は2-硫酸残基、6-硫酸残基両方をもつ8糖によって阻害された。それぞれのFGFに対して結合能がある8糖が内在性のHSとFGFの結合を拮抗阻害した。注目することは、結合性HSを欠く細胞に対してはこれら8糖は影響しないか、阻害的であった。この点、内在性HSの構造、量によって促進効果、抑制効果を示すヘパリンとは異なる。特異なヘパリン結合因子の活性はその因子には結合できるがシグナル伝達の複合体を形成できないようなサイズのオリゴ糖によって阻害できる可能性を示唆した。2.肺胞形成因子の1つであるBMP4の代謝にHSは関与するか:正常な肺形成でFGF10に誘導されるBMP4は速やかに代謝される。BMP4が蓄積したままでは枝分かれ構造が減少する。ヒト由来の肺上皮細胞株を入手して、ヘパラン硫酸合成関連遺伝子の発現レベル、ヘパラン硫酸の構造など基礎的な情報を調べた。これに基づいて、細胞のヘパラン硫酸を除去、ヘパラン硫酸を低硫酸化、高発現しているHS6STにたいするshRNA処理した場合、HS6STs, HS2STノックアウトマウスからHSの特異的な硫酸化を阻害された肺上皮において、BMP代謝への影響を調べる予定である。1)線維芽細胞増殖因子(FGF)-2はヘパラン硫酸(HS)の2-O-硫酸基に強い結合性を示すことが私たちを含めてこれまでの研究から明らかにされた。今回は異なる硫酸化パターンを持つオリゴ糖のFGF活性に対する影響を明らかにした。FGF-2依存的なシグナル伝達は2-O-硫酸基を持つが6-O-硫酸基を欠損するようなHS-8糖によって強く阻害されるが、FGF-4依存的なシグナル伝達は阻害されなかった。FGF-4のシグナル伝達の阻害には2-O-と6-O-硫酸基の両方をもつHS-8糖が必要であった。これらの結果は異なる硫酸化パターンをもつHS-8糖が特定のFGF活性を制御できる可能性を示唆した(Glycobiology(2009)19, 644-654)。2)肢芽形成にはFGF-8,-10をはじめ多くのヘパリン結合性細胞増殖因子、形態形成因子が作用する。ニワトリ胚肢芽領域にHS6-O-硫酸転移酵素(HS6ST)-1,-2に特異的なRNAiを接種すると遺伝子発現が抑えられ酵素の基質特異性を反映したHSの6-O-硫酸基の減少を引き起こした。HS6ST-2 RNAi処理はHS6ST-1 RNAi処理より高頻度で肢芽の成長を阻害した。これら結果はHSの6-O-硫酸化レベルと正確なO-硫酸化パターンがニワトリ肢芽の形成に重要な役割を持つことを支持する(Dev.Growth Differ.(2010)52, 146-156。3)Esko博士ら(U.S.A.)との協同研究から以下のことを明らかにした。HS2-O-硫酸転移酵素(HS2ST)ノックアウト

マウスはトリグリセライドが血漿に蓄積し、キロミクロンや投与したVLDLの排除が遅れた。培養肝細胞へのVLDLの取り込みはN-硫酸基や2-O-硫酸基を欠損するヘパリンによって阻害されないが6-O-硫酸基を欠くヘパリンによってヘパリンと同程度に阻害された。これらの結果はヘパラン硫酸の2-O-硫酸基がこれら分子の肝細胞への取り込みに必要であることを示した(J.Biol.Chem.(2010)285, 286-294)。肺胞の形には様々なプロテアーゼが関与していることが知られている。肺にはマスト細胞が多く存在し、高濃度のプロテアーゼ(MCPs)やコラゲナーゼなどを合成し、それらのいくつかはヘパリンと結合して顆粒内に保持され外部からの刺激に応じて遊離される。マスト細胞のプロテーゼ活性の調節におけるヘパリン構造との特異性に注目して調べた。異なった特異性を持つヘパラン硫酸硫酸転移酵素(HSST)を欠損したHS6ST1-KO, HS6ST2-KO, HS2ST-KOマウスとHS6ST-1,-2ダブルノックアウトマウス胎仔皮膚からマスト細胞を培養し、結合識型マスト細胞(CTMC)を得た。HS2ST-KOからのCTMCは完全に2-硫酸化を欠損したヘパリンを合成した。マスト細胞特異的な3種類のプロテアーゼ(トリプターゼ、カイマーゼ、カルボキシペプチダーゼA)活性は野生型(WT)マウスのCTMCに比較していずれも減少した。特にトリプターゼは1/20以下へ激減しトリプターゼタンパク量も激減していたが、そのmRNAの発現レベルはほとんど変わらなかった。カイマーゼも同様な傾向を示した。これらの結果はヘパリンの2-硫酸化もHS2STによって合成されること、これらマスト細胞プロテアーゼの顆粒内保持には要求程度には違いがあるがヘパリンの2-硫酸残基が関わった。HS6ST1-KO, HS6ST2-KO, HS6ST-1,-2ダブルノックアウトからのCTMCについて同様に解析した。その結果、ヘパリンの6-硫酸化はHS6ST1とHS6ST2によって合成されることが明らかになった。HS6ST-1,-2ダブルノックアウトからのCTMCのトリプターゼ、カルボキシペプチダーゼAは激減し、カイマーゼは半減したが、それぞれのmRNAの発現はWTマウスと比較してほとんど変化しなかった。従って、トリプターゼ、カルボキシペプチダーゼAの顆粒内保持にはヘパリンの6-硫酸化が要求される。これら4種類のノックアウトマウス由来のCTMCの結果をまとめるとマスト細胞特異的なプロテアーゼ群とヘパリンとの相互作用はそれぞれ異なることを示唆し、トリプターゼの保持にはヘパリンの2硫酸残基と6-硫酸残基の両方が必要であることを示した。
ブロモアンチモン(III)酸錯体中のイオンの挙動と構造

1.パルスNQR測定を容易にするためにデジタルストレージスコープとパソコンを購入した。NQR信号の平均加算やその後のデータ解析のプログラムを作成し性能を試験した結果、良好に作動することがわかった。ただし、ストレージスコープの転送速度が遅いために、読み出しワード数や積算回数が多いと測定に時間がかかり過ぎるので、今後この点は改良する必要がある。2.新しい試料としてDBrやDClにより重水素化した〔【C_5】【H_5】ND〕Sb【Br_4】や〔【C_5】【H_5】ND〕【SbCl_4】を合成し、それらのNQR共鳴周波数の温度変化やスピン一格子緩和時間を測定した。これらの結果を重水素化していない試料と比較すると、以下の点が明らかとなった。(1)重水素化した試料とそうでない試料の共鳴周波数の違いは小さい。(2)臭化物における高温安定型から低温安定型,塩化物の高温安定型から準安定型への転移温度は、重水素化物の方がわずかに(約3K)低くなっている。これは重水素化物の水素結合の方がわずかに弱いためと考えられる。(3)広幅 ́HNMRの二次モーメントの温度変化の結果を考慮すると、臭化物と塩化物における相転移はピリジニウムイオンの再配向運動が誘因となっていると考えられる。(4)塩化物における【^(35)Cl】スピン-格子緩和時間の極小はピリジニウムイオンの再配向による"Modulation Mechanism"のためと考えられる。(5)NQR共鳴周波数の温度変化の異常な挙動はピリジニウムイオンの違動だけでなく、X-Sb-X結合の3中心4電子結合にも原因があると思われる。3.今後、【〔n-C_3H_7NH_3〕_2】【SbBr_5】や【〔(C_2H_5)_2NH_2〕_3】【SbBr_6】の試料についても同様な実験を行ない、NQR共鳴周波数の異常の原因がカチオンの運動やX-Sb-X結合の3中心4電子結合によるものかどうかを確認する必要がある。
転写調節因子による好酸球分化の制御機構

好酸球の機能や分化様式の詳細は不明である。本研究では、転写因子C/EBPファミリー、GATA-1およびRFXの好酸球分化を含めた骨髄球細胞分化における役割について解析を行った。ヒト臍帯血からCD34^+造血前駆細胞を純化し、レトロウイルスを用いて各種遺伝子を導入しin vitroにおける好酸球を含む骨髄球分化を観察した。まず、すべてのC/EBPファミリーメンバーのDNA結合能を阻害しうるドミナントネガティブ型C/EBPを導入したCD34陽性細胞においては、好酸球を含めた顆粒球と単球・マクロファージへの分化が著しく阻害された。一方、骨髄球系樹状細胞のうち特にランゲルハンス細胞への分化が有意に促進された。野生型C/EBPファミリーを臍帯血CD34陽性細胞に導入したところ、TNFαによる樹状細胞へ分化は著明に抑制され、顆粒球分化、特に好酸球分化が促進された。GATA-1をヒトCD34陽性血液前駆細胞にレトロウイルスを用いて強制発現したところ、好中球・マクロファージへの分化が完全に阻害され、好酸球への分化が強力に誘導された。注目すべきことに、GATA-1欠損マウスの胎仔肝臓における成体型造血において、好酸球への分化は全く認められなかった。一方GATA-2もin vitroにおいてGATA-1と同様の活性を示し、好酸球への分化を非常に良く促進した。さらに、GATA-1欠損マウスにおける好酸球分化の異常は、GATA-1プロモーターを用いたGATA-2トランスジーンによって改善することが確認された。以上の結果は、骨髄球前駆細胞から好酸球が分化・派生する際に、GATAとC/EBPファミリー転写因子群が協調的に機能し好酸球分化を制御していることを示すものである。アレルギー炎症や寄生虫感染において中心的役割を果たす好酸球の分化様式の詳細は不明である。申請者らは好酸球に特異的に発現するヒトIL-5Rα遺伝子のプロモーター活性を担う重要なエンハンサー領域に、転写因子であるRFX1,RFX2,RFX3が二量体を形成して結合することを見い出した。また、IL-5Rαプロモーターの活性に重要なもう一つのエレメントにはC/EBPファミリー転写因子が結合することが他のグループから報告されている。本研究では、転写因子C/EBPとRFXの好酸球分化における役割について解析を行った。まず、すべてのC/EBPファミリーのDNA結合能を阻害しうるドミナントネガティブ型C/EBP(4hepC/EBP)を用いてC/EBPファミリーの骨髄球分化への関与を解析した。臍帯血CD34陽性細胞にレトロウイルスを用いて4hepC/EBPを導入しin vitroの培養系を用いて検討したところ、骨髄球特異的なサイトカイン(IL-5、G-CSF、M-CSF)に対する細胞の反応性が失われ、好酸球を含めた顆粒球と単球・マクロファージへの分化が著しく阻害された。以上の所見はC/EBPファミリーの機能が好酸球を含めた顆粒球分化のみならず、単球・マクロファージの分化誘導にも必須であることを示している。一方、RFXの機能を解析するために、申請者らはRFX1のDNA結合ドメインとengrailedの転写抑制ドメインのキメラ蛋白を作成し、このキメラ蛋白がRFXの認識する塩基配列に結合しドミナントネガティブ型として有効に機能することを確認した。

RFX1,RFX2,RFX3はホモあるいはへテロ二量体を形成して同一の塩基配列に結合するが、このキメラ蛋白の利点はRFX1,RFX2,RFX3の機能を同時に阻害することができることにある。またRFX1のDNA結合ドメインとVP16の転写活性化ドメインのキメラ蛋白も作成し、このキメラ遺伝子が恒常的活性型RFXとして機能することも確認した。これらのキメラ遺伝子を上述のレトロウイルスの系を用いて血液前駆細胞に導入し、in vitroの培養系においてIL-5Rαの発現が抑制されて好酸球の産生がおさえられるかどうかを検討する予定である。好酸球の機能や分化様式の詳細は不明である。本研究では、転写因子C/EBPファミリー、GATA-1およびRFXの好酸球分化を含めた骨髄球細胞分化における役割について解析を行った。ヒト臍帯血からC34^+造血前駆細胞を純化し、レトロウイルスを用いて各種遺伝子を導入しin Vitroにおける好酸球を含む骨髄球分化を観察した。まず、すべてのC/EBPファミリーメンバーのDNA結合能を阻害しうるドミナントネガティブ型C/EBPを導入したCD34陽性細胞においては、好酸球を含めた穎粒球と単球・マクロファージヘの分化が著しく阻害された。一方、骨髄球系樹状細胞のうち特にランゲルハンス細胞への分化が有意に促進された。野生型C/EBPファミリーを臍帯血CD34陽性細胞に導入したところ、TNFαによる樹状細胞へ分化は著明に抑制され、穎粒球分化、特に好酸球分化が促進された。GATA-1をヒトCD34陽性血液前駆細胞にレトロウイルスを用いて強制発現したところ、好中球・マクロファージヘの分化が完全に阻害され、好酸球への分化が強力に誘導された。注目すべきことに、GATA-1欠損マウスの胎仔肝臓における成体型造血において、好酸球への分化は全く認められなかった。一方、GATA-2もin vitroにおいてGATA-1と同様の活'性を示し、好酸球への分化を非常に良く促進した。さらに、GATA-1欠損マウスにおける好酸球分化の異常は、GATA-1プロモーターを用いたGATA-2トランスジーンによって改善することが確認された。以上の結果は、骨髄球前駆細胞から好酸球が分化・派生する際に、GATAとC/EBPファミリー転写因子群が協調的に機能し好酸球分化を制御していることを示すものである。
分子性混合(貴)金属反応場上での新規炭素-炭素結合生成反応の開拓

反応性の異なる異種金属原子を分子内の隣接した位置に有する混合金属多核錯体は、単核錯体や1種類の金属原子のみから成る多核錯体とは異なる特異的な反応性が期待される。本研究ではCp^*Ru(CO)_2Cl(1;Cp^*=η^5-C_5Me_5)とNa[Co(CO)]_4(2)または[PPN][Rh(CO)_4](3;PPN^+=(Ph_3P)_2N^+)との反応により新規なRuCoおよびRuRh混合金属クラスター骨格の構築を行った。得られた新規クラスターは全てX線解析により構造の詳細を明らかにした。まず1を2と反応させると、Ru-Co結合形成反応が進行し混合金属2核クラスターCp^*RuCo(CO)_6(4)がほぼ定量的に得られた。これに対して1と3とを反応ではRu-Rh結合が一挙に2つ形成された鎖状3核構造を有する混合金属3核クラスター(Cp^*Ru)_2RhCl(CO)_6(5)がほぼ定量的に得られることを見いだした。次いで4および5の化学反応性を検討した。その結果、4の存在下で末端アルキン類の選択的な2量化反応が進行することを見いだした。一方、0.5当量のMe_3NO・2H_2Oの共存下、1の脱離を伴う2分子の5のカップリング反応が進行し、異種金属間結合がさらに伸長した混合金属5核クラスター(Cp^*Ru)_3Rh_2Cl(CO)_9(6)がやはりほぼ定量的に生成した。本反応は、単核錯体同士から異種金属間結合が連続的に伸長し、3核クラスター5を経て5核クラスター6が生成するという、クラスター骨格構築反応としてはきわめて特異な例である。また、多核化補助配位子をもたない鎖状5核構造が選択的に形成される点も興味深い。さらに、5の3核サイト上への有機基質のとりこみが可能であるかについて検討し、CNBu^tによるCOの置換反応が別々のルテニウム原子上で進行し、対応する1置換体(Cp^*Ru)_2RhCl(CO)_5(CNBu^t)(7)、2置換体(Cp^*Ru)_2RhCl(CO)_4(CNBu^t)_2(8)が得られること、アセトニトリル中AgPF_6で5を処理すると、ロジウム上にアセトニトリルが配位したカチオン性錯体(Cp*Ru)_2Rh(MeCN)Cl(CO)_6(9・PF_6)が得られることも見いだした。これらの結果は、3核骨格を保持したまま5の多核サイト上に基質を取りこむことが可能であることを示唆しており、今後3上での種々の有機分子の活性化と反応性について興味がもたれる。

これらの結果は、3核骨格を保持したまま5の多核サイト上に基質を取りこむことが可能であることを示唆しており、今後3上での種々の有機分子の活性化と反応性について興味がもたれる。単核錯体上とは異なる新しい分子変換の開拓に向かって、新しい多核反応場としてRu-Co混合金属2核錯体Cp^*RU(CO)_2(η^2-CO)Co(CO)_3(1;Cp^*=η^5-C_5Me_5)の合成と構造及び反応性について検討した。Cp^*Ru(CO)_2ClとNa|Co(CO)_4|とから新規混合金属2核錯体1を得た。次いでdppmによる1のCOの置換反応が段階的に進行し、対応する1置換体Cp^*Ru(CO)_2Co(CO)_3(dppm)(2)及び2置換体Cp^*Ru(η^2-CO)_2(η^2-dppm)Co(CO)_2(3)が生成することを見いだした。さらに、^-1をトリルアセチレンと反応させるとアルキンの量論的なhead-to-tail型のカップリング反応により2核ルテナシクロペンタジエン錯体Cp^*Ru(CO){η^2η^4-μ_2-C(Tol)CHC(Tol)CH}_4Co(CO)_2 4が選択的に生成するのに対し、プロピオール酸メチルと類似の条件下で反応させるとアルキンのhead-to-head型の2量化反応が触媒的に進行し、トランス-エンインtrans-(MeO_2C)CH=CH(C≡CCO_2Me) 5が主生成物として得られることを見いだした。1,3,4についてはX線解析により構造の詳細を明らかにした。単核錯体上とは異なる新しい分子変換の開拓をめざし、新しい多核反応場としてRu-Rh混合金属錯体の合成と構造及び反応性について検討した。Cp^*Ru(CO)_2Cl(1)と2当量の[PPN][Rh(CO)_4](2,PPN^+=(Ph_3P)_2P=N^+)との反応により、新規混合金属3核錯体(Cp^*Ru)_2RhCl(CO)_6(3)がほぼ定量的に得られることを見いだした。昨年度の本研究で行った1とNa[Co(CO)]_4との反応においては、Ru-Co結合が一つ生成した段階で反応が停止し、混合金属2核錯体Cp^*RuCo(CO)_6がほぼ定量的に生成したのに対し、1と2との反応においては二つのRu-Rh結合が一気に形成され、直鎖状の三核骨格が選択的に構築される点が特徴的である。さらに興味深いことに3をTHF/MeOH系から再結晶すると、1の離脱をともなう32分子のカップリング反応が進行し、直鎖状五核Ru-Rh-Ru-Rh-Ruコアを有する化合物(Cp^*Ru)_3Rh_2Cl(CO)_9(4)がやはり高選択的に得られた。3と4はいずれもX線解析により構造の詳細を明らかにした。本反応は単核金属錯体1と2とから異種金属間結合が連続的に伸長し、多核化補助配位子をもたない直鎖状五核骨格が選択的に高収率で構築されるという、金属クラスター骨格形成反応として全く新しいタイプの反応である。反応性の異なる異種金属原子を分子内の隣接した位置に有する混合金属多核錯体は、単核錯体や1種類の金属原子のみから成る多核錯体とは異なる特異的な反応性が期待される。本年度においてはCp^*Ru(CO)_2Cl(1;Cp^*=η^5-C_5Me_5)と[PPN][Rh(CO)_4](2;PPN^+=(Ph_3P)_2N^+)との反応により新規なRuRh混合金属クラスター骨格の構築を行った。得られた新規クラスターは全てX線解析により構造の詳細を明らかにした。まず1を2と反応させると、Ru-Rh異種金属間結合が一挙に2つ形成された鎖状3核構造を有する新規混合金属3核クラスター(Cp^*Ru)_2RhCl(CO)_6(3)がほぼ定量的に得られることを見いだした。