hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発生の左右性決定に関わるカルシウムシグナルの解明

受精後7.5日のマウス胚は体制も遺伝子発現も左右対称だが、腹側表面にあるノードと呼ばれる窪みの表面において、繊毛が時計回りに回転すること及びその回転軸が胚の尾側に傾いていることによって、体の左側に向かう水流を作る。この水流が左右非対称な遺伝子発現を誘導し、さらに左右非対称な内臓配置をもたらすことがわかっている。しかし水流が検知され非対称な遺伝子発現を起こす機構はよくわかっていない。この過程にCa2+シグナルが関わるという報告があったことから、我々はノード組織におけるCa2+を観察し、新しいタイプの細胞内Ca2+上昇を発見した。昨年度はこのCa2+上昇の経時的観察に必要な正立型2光子顕微鏡のシステムを整備し、今年度はCa2+パルスの時空間分布の解析、薬理的実験による分子的実体の同定を試みた。前者については、まず発生ステージの関係については、ノード流のもつ非対称情報が下流に受け渡されるとされる最初の体節形成より前からCa2+振動は始まっていた。その後発生が進むにつれてCa2+振動を起こす個体の割合、振動自体の頻度ともに下がる傾向がみられた。空間分布については全ステージを通じて明確な左右差は見られなかった。つまり、左右差が生じることがCa2+上昇の原因であるという作業仮説に対しては否定的な知見が得られた。後者については、EGTAによる細胞外液からのキレート、タプシガルギン添加による細胞内Ca2+のdepletionを試みたが、薬剤添加しつつイメージングを行うには胚の保持が不十分であり、まずこの問題の解決が不可欠であることがわかった。そのため、現在は胚の保持装置を作成中である。この過程にCa^<2+>シグナルが関わるという報告があったことから、我々はノード組織におけるCa^<2+>を観察し、新しいタイプの細胞内Ca^<2+>上昇を発見した。今年度はその解析に必要なハードウェアの整備を進めた。実験開始時は倒立型顕微鏡システムを用いた2光子イメージングによりCa^<2+>上昇パルスの時空間分布の観測と薬剤添加による分子実体の同定を試みたが、倒立型では長時間観察すると胚が動いてしまうこと、また薬剤添加実験が難しいことがわかったため、新たに正立型のシステムを立ち上げた。さらに、ノード組織はおよそ50μm×50μm×30μm程度の大きさを持つことから、この組織全体のCa^<2+>動態を高速で測定できるよう、対物レンズをピエゾ素子で高速駆動すると共に、励起光の開口率を下げてZ方向の空間解像度をわざと落とすように顕微鏡を改造した。結果、10秒程度の長さをもつCa^<2+>パルスに対して、ほぼ3秒程度で組織全体をスキャンできるようになった。現在はCa^<2+>パルスの時空間分布データを蓄積中である。
霊長類大脳の出力系(運動系)の情報の流れとそれを制御する抑制細胞神経回路網

霊長類大脳皮質は領野に分かれており、第一次視覚野(V1)、体性感覚野(SS)などの情報の入力に関係する感覚領野、感覚領野からの情報を統合する前頭前野(PFC)などの連合野、連合野からの指令を受ける運動前野や第一次運動(M1)など出力に関する領野がある。また、大脳皮質において、皮質からの入出力を担当する興奮性錐体細胞の活動は、抑制性介在細胞であるGABA細胞によって調節されている。このGABA細胞は、ラットなどげっ歯類の研究から、パルブアルブミン(PV)、ソマトスタチン(SOM)、カルレチニン(CR)、カルビンジンのどれを含むかで分類され、その化学的特性による分類が異なると生理学的特性も異なることが知られている。今回、霊長類でもPV、SOM、CRはGABA細胞に含まれるが、おのおのは互いに共存しないことを確認し、異なるグループのGABA細胞であることが分かった。PFC、V1、SS、M1などの出力、入力、連合に関係するどの各領野でもGABA細胞の60%以上がPV陽性であり、PV/GABA比はげっ歯類(約50%)より高かった。SOM陽性細胞は、V1では、GABA細胞のうち5.3%を占めているに過ぎないが、PFC、SS、M1ではGABA細胞の約10%がSOM陽性であり、領野特異性が観察された。電子顕微鏡レベルで調べると、SOMやCRを含有する終末はすべてGABA陽性非対称性終末(=抑制性終末)であることが確認されたが、げっ歯類とは異なり、PV含有終末にはGABAを含有する非対称性終末以外にもGABAを含まない対称性終末(=興奮性終末)が存在した。霊長類視床にはPV陽性細胞があることから、大脳皮質で観察されたPV陽性興奮性終末は視床からの投射線維終末でないかと考えられる。(2006年7月に開催される日本神経科学学会大会で発表する予定である)霊長類大脳皮質は領野に分かれており、第一次視覚野(V1)、体性感覚野(SS)などの情報の入力に関係する感覚領野、感覚領野からの情報を統合する前頭前野(PFC)などの連合野、連合野からの指令を受ける運動前野や第一次運動(M1)など出力に関する領野がある。(2006年7月に開催される日本神経科学学会大会で発表する予定である)
根分泌科学の新展開：農業生産への活用と生態学的機能

リン酸質肥料の原料は涸渇に瀕しており、持続的な食料生産のためには低リン環境で生育可能な「低リン超耐性植物」の耐性を理解し、そのしくみを活用する必要がある。マメ科ルピナス属やヤマモガシ科等の低リン超耐性植物は、クラスター根を形成して適応するが、低リン環境でのクラスター根形成や有機酸分泌など機能発現のしくみの多くは未解明である。本研究はこれを明らかにするとともに、低リン超耐性植物の農業利用の可能性および生態学的機能を追究することを目的とする。今年度は主に以下の研究を実施した。シロバナルーピン3品種およびクラスター根を形成しないアオバナルーピンを用いてリンを与えた+P区、与えない-P区で水耕栽培を行い、継時的に形質を評価した。地上部の葉における再転流効率がシロバナルーピンの3品種で高いこと、根分泌物中のホスファターゼ活性およびクエン酸の分泌能はアオバナルーピンおよびシロバナルーピンの品種Luxorで高いことが示された。リンを与えずに土耕栽培したところ、シロバナルーピンのクラスター根圏で難利用性リンの減少が大きく、アオバナルーピンの根圏で小さかった。アフリカツメガエル卵母細胞の遺伝子発現系を用いて、リン酸欠乏に応答するMATEタイプ蛋白質を発現させて、クエン酸放出などの輸送活性を電気生理学的手法により解析したところ、N-GFP-LaMATEの方がC-GFPよりも発現がみられ、卵母細胞の細胞膜に局在することが示された。ヤマモガシのクラスター根圏におけるリンの動態を調査したところ、根圏ではpHが低下し、土壌中のリンが非根圏と比較して半分程度まで低下した。特に難溶性有機態リンの減少が顕著であった。さらに、砂耕栽培において個体あたりの有機酸分泌量はクラスター根の形成数と正の相関があることが示された。以上の結果より、クラスター根が実際の土壌中からのリン吸収に寄与していることが強く支持された。本研究の成果として、複数の関連論文の投稿、学会における発表につながっており、順調に進展している。最終年度も研究分担者との連携を深めつつさらに研究を進展させる考えである。また、本研究を基課題として、科学研究費補助金(国際共同研究加速)が採択されており、国際共同研究の枠組みを活用しつつ研究を行う。具体的な研究方策は以下のとおりである。水耕または砂耕で栽培したヤマモガシ科植物を材料としてリン処理を行い、クラスター根と通常根を対象にRNA-seq解析およびメタボローム解析を実施する。これにより、クラスター根においてリン欠乏で特異的に発現する遺伝子の抽出を行う(分担者の西田と共同)。さらに、ヤマモガシ科植物のRNA-seqの結果より有機酸トランスポーター候補を抽出し、機能解析を行う(分担者の佐々木、丸山と共同)。シロバナルーピンの品種間差、ヤマモガシの種間差に基づく比較メタボローム解析を実施する(分担者の俵谷と共同)。これまでに単離したクエン酸とリンゴ酸のトランスポーター候補についての解析を引き続いて実施し、シロイヌナズナ変異株への相補試験を行うほか、電気生理試験による測定、プロモーター解析、細胞内局在部位解析、発現誘導や機能発現調節の機構についても調査を進める(分担者の佐々木、丸山と共同)。クラスター根を形成するヤマモガシ科植物やシロバナルーピンと根圏を共有した植物の間で、リンを含む他元素一斉分析を行うことで、どのような養分吸収特性が現れるのかについての調査を実施する(分担者の渡部と共同)。オーストラリア原産のヤマモガシ科植物を主な対象として、根圏のメタゲノム解析を行う。これを行うことで、クラスター根を形成する異種同士の根圏環境の類似性や相違点を明らかにする。さらに、ヤマモガシについては周辺植生についてのタキソノーム解析を行いつつ、その周辺植物におけるクラスター根の形成能についての調査を継続する(分担者の坪田と共同)。本研究はクラスター根の形成や機能発現のしくみを明らかにするとともに、低リン超耐性植物の農業利用の可能性および生態学的機能について追究することを目的とする。今年度は、主に以下の研究を実施した。シロバナルーピンの3品種(Kievskij, Energy, Luxor)を用いてリンを与えた+P区、与えない-P区で水耕栽培を行ったところ、品種間でクラスター根の形成能に違いが現れ、Kievskijで最も形成数が多く、Luxorで最も少なかった。また、-P区における地上部の生育がKievskijで最も大きかった。以上のことから、Kievskijの低リン耐性が最も高く、クラスター根の機能がこれに寄与している可能性が示唆された。リン吸着能の低い土壌をお用いてシロバナルーピンをトウモロコシと混植させた場合に、単植と比較して35%程度のリン酸質肥料削減効果があることが示唆された。シロバナルーピンを材料として根圏の微生物群集構造解析を行ったところ、リン栄養特異的に微生物群集構造が変化することが明らかとなった。

ヤマモガシのクラスター根共有により、ヒ素、マンガン、アルミニウムの吸収が高まることが示唆された。また、ヤマモガシのクラスター根はこれまでに調査した中で最も有機酸分泌能が高い植物の一つであることが明らかとなったが、酸性ホスファターゼの活性は分泌型よりも根の表面に分布するものが多いことが明らかとなった。本研究の成果として、複数の関連論文の投稿、学会における発表につながっており、順調に進展していると判断している。リン酸質肥料の原料は涸渇に瀕しており、持続的な食料生産のためには低リン環境で生育可能な「低リン超耐性植物」の耐性を理解し、そのしくみを活用する必要がある。マメ科ルピナス属やヤマモガシ科等の低リン超耐性植物は、クラスター根を形成して適応するが、低リン環境でのクラスター根形成や有機酸分泌など機能発現のしくみの多くは未解明である。本研究はこれを明らかにするとともに、低リン超耐性植物の農業利用の可能性および生態学的機能を追究することを目的とする。今年度は主に以下の研究を実施した。シロバナルーピン3品種およびクラスター根を形成しないアオバナルーピンを用いてリンを与えた+P区、与えない-P区で水耕栽培を行い、継時的に形質を評価した。地上部の葉における再転流効率がシロバナルーピンの3品種で高いこと、根分泌物中のホスファターゼ活性およびクエン酸の分泌能はアオバナルーピンおよびシロバナルーピンの品種Luxorで高いことが示された。リンを与えずに土耕栽培したところ、シロバナルーピンのクラスター根圏で難利用性リンの減少が大きく、アオバナルーピンの根圏で小さかった。アフリカツメガエル卵母細胞の遺伝子発現系を用いて、リン酸欠乏に応答するMATEタイプ蛋白質を発現させて、クエン酸放出などの輸送活性を電気生理学的手法により解析したところ、N-GFP-LaMATEの方がC-GFPよりも発現がみられ、卵母細胞の細胞膜に局在することが示された。ヤマモガシのクラスター根圏におけるリンの動態を調査したところ、根圏ではpHが低下し、土壌中のリンが非根圏と比較して半分程度まで低下した。特に難溶性有機態リンの減少が顕著であった。さらに、砂耕栽培において個体あたりの有機酸分泌量はクラスター根の形成数と正の相関があることが示された。以上の結果より、クラスター根が実際の土壌中からのリン吸収に寄与していることが強く支持された。本研究の成果として、複数の関連論文の投稿、学会における発表につながっており、順調に進展している。研究分担者との連携を深めつつさらに研究を進展させる考えである。また、本研究を基課題として、科学研究費補助金(国際共同研究加速)が採択されたため、国際共同研究の枠組みを構築しつつ研究推進を行う考えである。具体的な研究方策は以下のとおりである。シロバナルーピンおよびヤマモガシのクラスター根と通常根を対象にRNA-seq解析を行い、クラスター根で特異的に発現する遺伝子の抽出を行う。ヤマモガシの試料から有機酸トランスポーター候補を抽出し、機能解析に着手する(分担者の西田と共同)。これまでに実施したメタボローム解析をもとに、シロバナルーピンの品種間差に基づく比較メタボローム解析を実施する(分担者の俵谷と共同)。これまでに単離した有機酸トランスポーター候補についての解析を実施する(分担者の丸山、佐々木と共同)。
ＭＲＩによる心筋遅延造影法を用いた心筋線維化定量化法の確立

心臓MRIでの拡張型心筋症(DCM)患者の心筋線維化(重症度)の定量化の検討を行い、信頼性の高い定量方法を見いだす目的。遅延造影MRI画像から得られる心筋のT1値を使用しDCM 52人の患者及び10例の対照被験者の左心室腔(L)の心筋(M)の造影前後でのT1値を比較した。(造影前MのT1値ー造影後MのT1値)/(造影前LのT1値ー造影後LのT1値)は、対照群と患者群との間で有意差が認められ、左室駆出率に最も関連し(R=0.66、P<0.0001)DCMの心筋線維化(重症度)を推定するための最も信頼性の高い定量方法であった。当初の目的であるMRIによる心筋遅延造影法を用いた心筋線維化定量化法の評価方法については、ほぼ終了し論文として書き上げ、すでに学術雑誌に掲載された。掲載された論文の要旨は以下である。目的)心臓MRIを心筋のT1値を使用していくつかの定量法を比較し、拡張型心筋症患者のびまん性心筋線維化を推定する信頼性の高い方法を明らかにすることである。方法と結果)TI scoutを用いて線維化を評価するためのMRI遅延造影撮像を拡張型心筋症の52患者および10名の正常対照被験者で実施した。造影前後での左心室腔(L )と左心筋(M )T1値を測定した。次に造影前左心室腔T1値をpre LT1 value,造影後左心室腔T1値をpost LT1 value,造影前左心筋(M )T1値をpre M TI value、造影後左心筋(M )T1値をpostM TI valueとし、いくつかの定量化式にて計算し、対象間および患者の左心室駆出率に最も相関する定量法の比較検討を行った現在、次の目標である本心筋線維化定量化法と他の撮影法(具体的には拡散強調画像)との対比について検討を行っている状況であり、今後、学会発表や論文発表を行う予定である。現在、学会参加や文献による情報収集を行っている。また今までの心臓MRを行った症例のreview中であり、すでに2回学会発表を行った。25年度からは24年度中の追加症例の症例の情報解析、followを行い、臨床的有用性を明らかにする。さらなる学会発表、論文発表も行いたい。造影後での左心室腔(L)と左心筋(M)T1値を測定した。次に造影前左心室腔T1値をpre LT1 value,造影後左心室腔T1値をpost LT1 value,造影前左心筋(M)T1値をpre M TI value,造影後左心筋(M)T1値をpostM TI valueとし、いくつかの定量化式にて計算し、対象間および患者の左心室駆出率に最も相関する定量法の比較検討を行った。結論)(pre M T1 value-post M T1 value)/ preL T1 value-post L T1 value)が拡張型心筋症のびまん性心筋線維化を推定する最も信頼性の高い定量法だった。現在、次の目標である本心筋線維化定量法と他の撮影法(具体的には拡散強調画像)との対比について検討を行っている状況であり、今後、学会発表や論文発表を行う予定である。延長を行った平成27年度は、主に心筋炎へのMRIによる心筋遅延造影法の評価について検討を行う予定であった。予定どおり平成27年度は、高安動脈炎における劇症型心筋炎のMRIによる心筋遅延造影法の評価を行い、同時に病理学的検討を行った。一般に、心筋炎においても、虚血性心疾患や心筋症と同様に心筋遅延造影が認められ、心筋は強い繊維化や壊死などの強い心筋障害が存在することが予想される。しかし、一方、認められない場合は、心筋障害が軽微なことが予想される。今回の検討により、高安動脈炎における心筋炎では心筋遅延造影を認めない場合は比較的予後が良好であり、病理学的に心筋の不可逆的な損傷がみられてないことが明らかとなった。それにより高安動脈炎における劇症型心筋炎に予後予測がある程度可能であることが示唆された。それらの知見をMRI、病理画像を対比させ論文として発表した。高安動脈炎における劇症型心筋炎は特に欧米では非常にまれな病態として知られている。高安動脈炎は本邦では比較的よく見られ、高安動脈炎に関する知見を本邦から発信する意義は大きい。また高安動脈炎における劇症型心筋炎の画像所見はまだ報告が少ない。

本疾患を世界的な循環器系の雑誌であるEur Heart J.(impact factor:15)に発表し、広くこの知見を知らしめたことは大変有意義であり、本疾患の患者に寄与するものと考えている。今後もこの研究を発展させ心臓の画像診断法の確立に寄与したい。心臓MRIでの拡張型心筋症(DCM)患者の心筋線維化(重症度)の定量化の検討を行い、信頼性の高い定量方法を見いだす目的。遅延造影MRI画像から得られる心筋のT1値を使用しDCM 52人の患者及び10例の対照被験者の左心室腔(L)の心筋(M)の造影前後でのT1値を比較した。(造影前MのT1値ー造影後MのT1値)/(造影前LのT1値ー造影後LのT1値)は、対照群と患者群との間で有意差が認められ、左室駆出率に最も関連し(R=0.66、P<0.0001)DCMの心筋線維化(重症度)を推定するための最も信頼性の高い定量方法であった。当初の予定はMRIによる心筋遅延造影法を用いた心筋線維化定量化法の評価については既に論文とし報告した。今後さらに本研究を発展させるため、臨床症例の解析や拡散強調像との対比などについてさらに検討予定である。放射線医学今後さらに本研究を発展させるため、臨床症例の解析、具体的には定量値と予後との関係拡散強調像との対比などについて検討予定である。今回得られた知見をもとに、さらなる臨床症例を蓄積し、臨床所見,心エコー、心臓核医学.心筋生検所見と対比させることにより,比較検討する。またそれに加え拡散強調像との対比も加えることにより、心筋線維化と拡散強調像との関係を検討する。当初の目的であるMRIによる心筋遅延造影法を用いた心筋線維化定量化法の評価方法については、ほぼ終了し論文として書き上げ、すでに掲載された。すでに蓄積された症例を解析し、すでに2回学会発表を行った当初、使用していたPC関連の追加購入が必要であった。消耗品の購入が必要であった。論文作成や投稿のための学会出張や論文の校正、文献などの費用を支払う必要が生じた。当初の目的であるMRIによる心筋遅延造影法を用いた心筋線維化定量化法の評価方法については、ほぼ終了し論文として書き上げ、すでに学術雑誌に掲載された。現在、さらに詳しい解析と、次の目標として本心筋線維化定量化法と他の撮影法(具体的には拡散強調画像)との対比について検討を目標として掲げ、評価を行っている状況であり、今後、学会発表や論文発表を行う予定である。25年度からは24年度中の追加症例のさらなる情報解析、followを行い、臨床的有用性をより明らかにする。また今まで発表した解析法のみならず、さらなり異なったアプローチから解析を行いたい。またさらなる学会発表、論文発表も行いたい。本研究のさらなる発展のため、新たな機器購入や消耗品、論文作成や投稿のための学会出張や論文の校正や謝礼、文献などの費用を支払う予定である。当初使用していたPC関連製品の故障のため新たな製品の購入の必要が生じた。また論文作成、投稿のため学会出張や論文の校正の謝礼などを支払う必要が生じた。本研究のさらなる発展のため、新たな機器購入や情報収集のための学会出張や論文投稿のための校正の謝礼などを支払う予定である。症例のさらなる蓄積のためデータ保存、解析のハード、ソフト、記録媒体が必要となる。臨床的有用性をより明らかにするため、今まで発表した解析法のみならず、さらなり異なったアプローチから解析を行うためデータ保存、解析のハード、ソフトが必要となる。さらなる情報収集、学会発表、論文発表も行うため、旅費や校正費などが必要となる。
新規医療材料の開発に関する共同研究

1)キチン質製材の開発:水溶性キチンの作製を実施した。キチンは生体親和性が高いが、水には不溶であり、その溶媒は強酸である蟻酸しか報告されていない。この不溶性のキチンをカルボキシメチル化、硫酸化、リン酸化して水溶性のキチンを作製した(重政、斎本、指輪)。またリン酸キチンについては、低分子化したものも作製した。2)水溶性キチンの獣医臨床への応用:これらの水溶性キチンをキトサンによる肺炎のブロッカーとして応用した。これらの水溶性キチンはすべてキトサン肺炎を程度の差はあるがブロックした。しかしその効果はリン酸キチンで最も強く認められた(南、岡本)。低分子化したリン酸キチンには肺炎の抑制効果をしましたが、高分子のものと比較して不十分な抑制効果であった。3)水溶性キチンの肺炎ブロック効果のメカニズム:キトサンが多形核白血球の遊走因子でありかつ化学発光能を高めることを報告した。さらに、キトサンは補体の副経路を活性化し、産生されたC5aが重要な多形核白血球の刺激物質になることを証明した。リン酸キチンはキトサンの補体活性化能をブロックする機能はなく、肺炎防御のメカニズムは遊走能に対する直接的な効果であることを、証明した。水溶性キチンの一つであるリン酸化キチンは新しい抗炎症剤として期待のもてる物質であることを明らかにした。3)開発したキチン-不織布複合体を緬羊の腱修復実験に応用したところ腱の再建が不織布内で発現することを証明した(Nelson,Stashak,Norrdin,岡本)。4)ジョイントセミナーの開催:共同研究の打ち合わせと成績の交換をコロラド州立大学において公開シンポジュウムの形で実施した(南、岡本、重政、作野、Nelson、Stashak、Norrdin)。1)キチン質製材の開発:水溶性キチンの作製を実施した.キチンは生体親和性が高いが、水には不溶であり、その溶媒は強酸である蟻酸しか報告されていない。この不溶性のキチンをカルボキシメチル化、硫酸化、リン酸化して水溶性のキチンを作製した(重政、斎本、指輪).またリン酸キチンについては、低分子化したものも作製した.2)水溶性キチンの獣医臨床への応用:これらの水溶性キチンをキトサンによる肺炎のブロッカーとして応用した.これらの水溶性キチンはすべてキトサン肺炎を程度の差はあるがブロックした.しかしその効果はリン酸キチンで最も強く認められた(南、岡本).低分子化したリン酸キチンには肺炎の抑制効果をしましたが、高分子のものと比較して不十分な抑制効果であった.3)開発したキチン-不織布複合体を緬羊の鍵修復実験に応用したところ腱の再建が不織布内で.発現することを証明した(Nelson,Stashak,Norrdin,岡本)。さらに、コラーゲンの分析を実施し4型コラーゲンが量産されることを明らかにした。4)ジョイントセミナーの開催:共同研究の打ち合わせと成績の交換をコロラド州立大学および鳥取大学において公開シンポジュウムの形で実施した(南、岡本、重政、作野、Nelson、Stashak、Norrdin)。

1)キチン質製材の開発:水溶性キチン作製を実施した。キチンは生体親和性が高いが、水には不溶であり、その溶媒は強酸である蟻酸しか報告されていない。この不溶性のキチンをカルボキシメチル化、硫酸化、リン酸化して水溶性のキチンを作製した(重政、斎本、指輪)。またリン酸キチンについては、低分子化したものも作製した。2)水溶性キチンの獣医臨床への応用:これらの水溶性キチンをキトサンによる肺炎のブロッカーとして応用した。これらの水溶性キチンはすべてキトサン肺炎を程度の差はあるがブロックした。しかしその効果はリン酸キチンでもっとも強く認められた(南、岡本)。低分子化したリン酸キチンには肺炎の抑制効果をしめしたが、高分子のものと比較して不十分な抑制効果であった。3)開発したキチン-不織布複合体を緬羊の腱修復実験に応用したところ腱の再建が不織布内で発現することを証明した(Nelson,Stashak,Norrdin,岡本)。さらにコラーゲンの分析を実施し4型コラーゲンが量産されることを明らかにした。4)ジョイントセミナーの開催:共同研究の打ち合わせと成績の交換をコロラド州立大学および鳥取大学において公開シンポジュウムの形で実施した(南、岡本、重政、作野、Nelson,Stashak,Norrdin)。
團藤文庫の利用可能性に関する研究～日記及び立法・裁判関係資料を中心に

研究期間の最終年度にあたり、これまでの研究成果を取りまとめるための活動を行なった。具体的には、次年度中に公刊予定の研究論文集『團藤文庫を利用した研究の可能性(仮)』に各共同研究者等が掲載する論文につき、その構想を討議・検討する活動を行った。台風接近に伴う研究会の中止があったために、全体の研究会開催は3回しか実施できなかったが、最後の研究会においては全日を使って集中的な報告を行い、各自の論文構想の共有化、具体化に一定の成果を上げることができた。貴重資料のデジタル化作業については、構築された装置を用いて、パイロット的に実施することができた。すなわち、龍谷大学矯正・保護総合センターのホームページ内に「團藤文庫研究プロジェクト」のサイトを設け、そこにさらに「アーカイブズ」の小サイトを作り、デジタル化された所蔵資料をアップロードをすることができた。そこには、團藤文庫所蔵の一群の「蒙古聯合自治政府に関する資料」(1939年ころのもの)をデジタル化資料として公開し、利用に供しているところである。また、同じようにして團藤死刑廃止論に関する教材も、同じく「團藤文庫研究プロジェクト」のサイトにある「教育・地域社会への還元について」の小サイトに、アップロードしてある。このようにして、本研究成果の社会への還元につき、まだ十分とは言えないものの、一般の利用に供する試みを具体化することができた。團藤文庫に関する展示会は、膨大な文庫の整理が進展せず、残念ながら研究期間中に実施することができなかった。次年度に開催することにしたい。また、同様な理由から、文庫の利用を広く研究者に供する体制を作り上げるには至らなかった。今後は、新たな研究資金を得て、團藤日記の翻刻に取りかかることにしたい。團藤文庫の利用可能性に関し、日記や立法資料、裁判関係資料の概ね三つの研究班を柱にして、連携研究者と分担しながら共同研究に着手し、その成果の一部を公刊した。まず、1初期團藤日記研究班においては、日記総数の確定、日記の保存状況や劣化程度の確認など、全体概要の把握を行った。その上で、日記史料の全体構造を確定させ、日記の仮目録を作成した。仮目録については、年度内に公刊した論稿内に掲載し、一般の利用に供することができた。2立法資料を利用した監獄法改正研究班においては、同様に、立法資料の保存状況や劣化状況の確認など、全体概要の把握に向けた活動に着手した。それと並行して、同班では、1940年代以降の監獄法改正作業の研究や、瀧川事件の瀧川幸辰氏からの書簡を利用した研究などを行い、それらに関する論稿を公刊した。3最高裁裁判過程研究班においては、ある一つの事件記録をピックアップし、最高裁内部の評議過程がどのようになっているのか、あるいは調査官報告書の影響力の程度いかんなどにつき、当時の担当調査官自身の公刊物等を参照しながら、パイロット的に研究した。その成果についても、論稿として公刊することができた。このほか、全体的な研究としては、團藤文庫史資料の研究利用可能性確保の観点から、貴重資料や劣化の激しい史資料のデジタル化を含め、データベース化に向けて検討を開始した。また、團藤文庫中の勝本勘三郎博士関連の図書・論文(勝本文庫)については仮目録を作成し、データベース化の準備を行った。さらに、團藤氏と生前親交のあった4人の方々から、史資料解明に資する聞き取り調査を行った。史資料展示の調査のため、他大学の資料館を訪問した。團藤氏の人権思想に関する実験講義を、連携研究員の勤務校等で実施した。当初の計画にほぼ沿って、研究会会合を7回開催した。第1回会合においては、全体計画の確定を行うことができた。それ以降においては、研究会会合を重ねることによって、連携研究員間での問題意識の共有を行うことができた。第2回会合以降においては、順次各研究班からの研究活動報告を行うとともに、團藤氏と生前親交のあった4人の方から聞き取り調査を行い、専門的知識の提供を受けた。このうち、事情により研究会会合会場(京都市)までおいでいただくのが困難な1人については、研究メンバーの何人かで出向き、聞き取り調査を行った。これらの聞き取り調査の結果、團藤氏の思想や行動などについてより本格的な理解を深めることが可能となった。これらの記録はデジタル情報化して、團藤文庫とともに保存することになった。研究班の各進捗状況については、以下の通りである。1日記研究班においては、日記全体の概要把握を行い、仮目録を作成した。また、團藤氏が最高裁判事時代の日記の判読作業に着手した。2監獄法改正班においては、矯正協会などで関連資料の収集を行うとともに、劣化の激しい資料の保存や資料のデジタル化に着手した。3最高裁裁判過程研究班においては、資料の読み込み作業を開始し、一件の事件について分析を行い、その結果を論稿として公刊した。以上の研究活動を行うにあたっては、連携研究者全員の参加を得るとともに、所期の研究協力者や研究補助者の助力を十分に得ることができた。團藤文庫の利用可能性に関し、引き続き、日記や立法資料、裁判関係資料の3つの研究班を柱にして、連携研究者と分担しながら共同研究を本格的に遂行し、その成果を個人論文の形で、複数公刊することができた。

また、團藤文庫中に所蔵する貴重な資料については、広く内外の研究者が研究資料として利用できるようにするため、デジタル化が必要であり、その構築に向けて関連機器を取り備えるとともに、龍谷大学付属図書館などとも協議を行い、デジタル化準備作業を開始した。全体としての研究会会合を8回開催し、共同研究の実をあげることに努めた。特に、新たに研究協力者として、憲法学や法制史学の若手研究者3名の参加を得ることができ、共同研究の学際化を図って、一層の研究の拡大・充実につとめることが出来た。また、研究会会合に際しては、村井敏邦氏(一橋大学名誉教授・元日本刑法学会理事長)と井上正仁氏(東京大学名誉教授・元日本刑法学会理事長)から、それぞれ聞き取り調査を実施することができ、團藤氏の思想や行動などについて、より立体的な理解を得ることが出来た。團藤氏の思想の中でも、とくに死刑廃止の主張は、いまなお多くの人々から注目を集めている。そこで、昨年度に引き続き、團藤氏の人権思想と死刑廃止論をテーマに、連携研究員の勤務校で実験授業を行い、本共同研究成果の教育への還元に取り組んだ。特に、帯広畜産大学と舞鶴高等専門学校の授業は市民への公開授業としても行われ、研究成果の社会発信も果たすことが出来た。このほかにも、團藤氏が生前に訪問して思索を深めたほか北海道家庭学校などを訪問し、同所博物館などにおいて、関連資料の調査などを実施した。全体研究会会合は、所定の聞き取り調査を実施した上で、当初予定していた回数の倍以上に達し、共同研究の実をあげることができた。また、3名の若手研究者の協力も得ることができ、研究の深化・拡大をすることができた。研究成果については、実験(公開)授業を通じて、一定程度社会に発信することもできた。各班の研究活動も、以下の通り順調に進捗している。1初期團藤日記検討班においては、前年度に完成した仮目録を踏まえ、日記の翻刻作業について検討を開始した。翻刻それ自体が研究活動であり、また翻刻によって広く内外の研究者に利用可能となることや、日記原本の保存の観点からもそれが望ましいことなどが、共通認識として確認された。2監獄法改正研究班においては、法史学分野から髙田久実氏(武蔵野学院大学)や小石川裕介氏(後藤・安田記念東京都市研究所)に研究協力者として参画を受けて、研究の幅を広げることができた。具体的には、戦前の満州や内蒙古、台湾、インドなども含めた立法の試みから、戦後の日本の立法について、團藤文庫中の貴重資料を用いて、連続的に検討を加えることができるようになった。3最高裁裁判過程研究班においては、評議のプロセスに関しては、憲法学からの研究が不可欠であることに鑑み、憲法学研究者である赤坂幸一氏(九州大学)に研究協力者として参画いただいた。同氏には、憲法学分野における関連研究の到達点などにつき報告を受け、その問題意識を共有することができた。これにより、研究の学際化が測れるようになった。全体や各班の研究に共通する課題として貴重資料のデジタル化があるが、すでに仏教関係文書を中心にデジタル化の実績のある龍谷大学付属大宮図書館の技術的助言を得て、デジタルカメラやスタンド、専用コンピュータとソフトウェアなど設備一式を、本年度末までに取り揃えることができた。研究期間の最終年度にあたり、これまでの研究成果を取りまとめるための活動を行なった。具体的には、次年度中に公刊予定の研究論文集『團藤文庫を利用した研究の可能性(仮)』に各共同研究者等が掲載する論文につき、その構想を討議・検討する活動を行った。
IT革命が労働生産性上昇率に与える影響の日米比較について

1実証分析のための計量モデルの開発1990年代以降の日米におけるIT革命による社会構造の変化が労働生産性に与える影響を解明するために、資本ストックを情報処理機器やソフトウェアに関連した「情報関連資本ストック」と、その他の「一般資本ストック」とに分けて、コブ=ダグラス型及びより一般的な生産関数の推計を行い、日米とも「情報化パラドックス」が1990年代には見られなくなっているという有意な計量モデルを得ることが出来た。2日米のIT革命が労働生産性に与えている影響の比較分析上記の計量モデルによる推計結果を用いて、日米のIT革命の進展に伴う資本ストックの情報化が日米の労働生産性上昇率に与えている影響を比較した。主要な結論は以下の通りである。(1)日米の労働生産性決定式における情報関連資本ストックとその他の一般資本ストックとの比率のパラメーター推定値を比較すると、日本の数値が小さいことから、日本の方がIT革命による資本ストックの情報化に依存する割合がまだ低い状況にある。(2)日米の労働生産性上昇率の決定要因を比較すると、日本の場合、雇用者一人時あたりの情報関連資本ストックの寄与率が低く、労働生産性の上昇率のIT化に依存する割合がアメリカに比べて低い。(3)日米の情報関連産業労働者比率を比較すると、日本の比率が低い。3景気回復のための日本の政策課題上記の日米比較の結果から、1980年代のバブル崩壊による長期停滞が続く日本では今後資本ストックの情報化を一層推進するとともに、労働市場における情報関連産業への労働シフトが十分に行われるような構造改革が是非とも必要であると考えられる。しかしながら、アメリカが2002年にはITバブル崩壊による株価の下落によって、設備投資や個人消費が減退し、IT不況と言われるような事態が進行し、ニューエコノミー論が揺らいでいる状況を考えると、IT革命の進展による情報化に過大の期待を抱くことは禁物のように思われる。4ホームページ上での研究成果の公開1実証分析のための計量モデルの開発1990年代以降の日米におけるIT革命による社会構造の変化が労働生産性に与える影響を解明するために、資本ストックを情報処理機器やソフトウェアに関連した「情報関連資本ストック」と、その他の「一般資本ストック」とに分けて、コブ=ダグラス型及びより一般的な生産関数の推計を行い、日米とも「情報化パラドックス」が1990年代には見られなくなっているという有意な計量モデルを得ることが出来た。4ホームページ上での研究成果の公開1.実証分析のための計量モデルの開発1990年代以降のアメリカ経済及び日本経済におけるIT革命による社会経済構造の変化が労働生産性に与える影響を解明するために、労働生産性の成長要因を検討し、各成長要因の寄与率を計算するために必要な計量モデルを開発した。その際、IT革命の影響を総合的に把握するため、資本ストックをコンピュータ関連設備に通信機器等その他の情報関連機器を加えた「IT関連資本ストック」と、その他の「IT以外の資本ストック」とに分けたCobb-Douglas型の生産関数を用いることの有用性を確認した。2.文献資料の収集IT革命が労働生産性上昇率に与えている影響を実証的に検討するため、アメリカの商務省や労働省がインターネットなどで公開している93SNAに基づくGDP統計や資本ストック・労働統計に関する最新データだけでなく、アメリカにおけるIT革命の動向や最近のアメリカのニューエコノミー論に関する各種文献や資料を収集した。同様に、日本の内閣府経済社会総合研究所や総務省統計局などの労働生産性に関連した各種統計データを始めとして、IT革命が労働生産性上昇率に与える影響の日米比較を行うための基礎資料の収集に努めた。3.研究に必要な設備等の購入実証研究に必要な最新の各種統計データのほとんどが、日米双方においてインターネットによって公開されており、インターネットを利用して直接入手可能であるが、膨大な資料を入手するために高速モデムを内蔵したハードディスクの容量の大きいパソコンを購入するとともに、実証分析に必要なソフトウェアを揃えた。4.来年度の研究課題本年度において開発した計量モデルを使用して、目米におけるIT革命の進展がそれぞれの労働生産性上昇率に与えている影響を詳細に分析し、比較検討するとともに、「情報化パラドックス」の有無を検証したい。

さらに、ITの普及に伴って必要となる日米の政策課題を明らかにしたい。1計量モデルによる実証分析1990年代以降の日米におけるIT革命による社会経済構造の変化が労働生産性に与える影響を解明するために、資本ストックを情報処理機器やソフトウェアに関連した「情報関連資本ストック」と、その他の「一般資本ストック」とに分けて、コブ=ダグラス型及びより一般的な生産関数の推計を行い、日米とも「情報化パラドックス」が1990年代には見られなくなっているという有意な推計結果を得ることが出来た。2日米のIT革命が労働生産性に与えている影響の比較分析上記の計量モデルによる推計結果を用いて、日米のIT革命の進展に伴う資本ストックの情報化が日米の労働生産性上昇率に与えている影響を比較した。主要な結論は以下の通りである。(1)日米の労働生産性決定式における情報関連資本ストックとその他の一般資本ストックとの比率のパラメーター推定値を比較すると、日本の数値が小さいことから、日本の方がIT革命による資本ストックの情報化に依存する割合がまだ低い状況にある。(2)日米の労働生産性上昇率の決定要因を比較すると、日本の場合、雇用者一人時あたりの情報関連資本ストックの寄与率が低く、労働生産性上昇率のIT化に依存する割合がアメリカに比べて低い。(3)日米の情報関連産業労働者比率を比較すると、日本の比率が低い。3今後の研究課題本研究において試みた日米の労働生産性上昇率の推計結果を見ると、日米とも労働の効率係数について有意な推計結果を得ることが出来なかった。特に日本の場合、労働市場における情報関連産業への労働シフトがアメリカに比べて遅れていることを鑑みると、今後労働市場が情報化に対応できるような体制に移行している状況を適格に反映する労働の効率係数に関する有意な説明変数を含むような推計結果を得ることが是非とも必要であると考えられる。また日本の場合、技術進歩関数について有意な説明変数が得られなかった。これらの問題点に関しては、今後の課題としたい。
有用植物植栽水路とビオトープ池を組み合わせた農業集落排水の高度処理システムの開発

秋田市で農業集落排水の高度処理に適した有用植物の選抜試験を行い,夏期にはセスバニア,飼料稲,イタリアンライグラス,秋期から冬期には水菜,野沢菜などが高い窒素,リン吸収機能を有することを明らかにした。また,植物の養分吸収機能,濾材の養分吸着機能および付着微生物の水質浄化機能を有効に活用できるバイオジオフィルター水路(BGF水路,幅0.6m,長さ6.0m,水深0.2m,4系列)を農業集落排水処理施設に設置し,農業集落排水二次処理水の高度処理試験を行った。養分吸着能の高いゼオライトを充填したBGF水路に飼料稲を植栽すると,1年目はゼオライトに大部分の養分が吸着され飼料稲の生長は著しく悪かったが,2年目になると飼料稲の生育が良くなり,リンの除去率も向上することが判明した。さらに,平均NH_4-N濃度33mg/Lの二次処理水を滞留時間約1.5日でBGF水路に供給すると,2年間は充填ゼオライトによりNH_4-Nをほぼ完全に除去できることを実証した。BGF水路を小学生の環境教育に活用するため,新たに環境教育用BGF水路とビオトープ池を組み合わせた農業集落排水の高度処理システムを試作し,3系列のBGF水路にそれぞれ花き類,野菜類および生長速度の大きいセスバニアやパピルスなどの資源作物を植栽した。ビオトープ池には,周辺の農業用水路から採取したメダカやドジョウを入れ,その成長を観察したが,ヤゴも生息するようになり生物の多様性が維持できた。また,5月の各植物の植栽,生育調査,10月のパピルスの紙漉および発表会などにより,児童達の環境保全意識の高まりが確認でき,先生方からも好評であった。これらの調査結果より,BGF水路を用いた農業集落排水の高度処理では,濾材の養分吸着機能と植栽植物の養分吸収特性等を勘案し,浄化目標水質等に合った濾材と植栽植物の適正組み合わせモデルを構築することが大切なことを明らかにした。秋田市の下新城南部農業集落排水処理施設に設置したバイオジオフィルター(BGF)水路を用いた北東北地域の気象条件に合った水質浄化機能の高い有用植物の選抜試験では、夏期には飼料作物、秋期には野菜や花き類を中心にそれぞれ12種類の有用植物を植栽して、各植物の水質浄化特性等を調査・解析した。その結果、夏期試験植物では、セスバニアが最も窒素、リンの吸収能が高く、グリーンミレットとスダックスがこれに次いだ。一方、秋期試験植物では、水菜、野沢菜および高菜の生長速度が早く、9月から12月上旬の植栽植物として適していたが、花き類のデージーやサイネリアの生長速度は著しく悪いことが明らかになった。また、飼料稲とイタリアンライグラスを植栽したBGF水路の窒素とリンの平均吸収速度は、飼料稲植栽水路では0.98gN/m^2/dayと0.17gP/m^2/day、イタリアンライグラス植栽水路では0.56gN/m^2/dayと0.08gP/m^2/dayとなり、飼料稲は窒素、リンの吸収能が高い有用植物であることが判明した。また、環境教育用のBGF水路とビオトープ池を試作し、秋田市立下新城小学校5年生と一緒にBGF水路にはインゲンマメ、ビオトープ池にはパピルスを植栽した。農業集落排水二次処理水は、BGF水路内を流下後、ビオトープ池に流入する。

今回の総合学習では、生徒達はインゲンマメやパピルスの生長速度と汚水が流下するに伴い水質が浄化される様子をパックテスト等により調査した。ビオトープ池の管理手法がアオコ等植物プランクトンと動物プランクトンの生育に与える影響の調査では、平成16年度は秋田に大型台風が3回襲来し、水槽に発生したアオコが雨水とともに流出したため、明確な試験結果が得られなかった。このため、平成17年度は水槽を大型のビニールハウスで覆い、再調査を実施する。天然鉱物濾材を充填した水路に有用植物を植栽し,植物の養分吸収機能,濾材の養分吸着機能および付着微生物の水質浄化機能を有効に活用できるバイオジオフィルター(BGF)水路を用い,農業集落排水の高度処理に適した有用植物を選抜し,夏期には飼料稲,セスバニア,イタリアンライグラス,秋期から冬期には水菜,野沢菜などが高い窒素,リン吸収機能を有することを明らかにした。秋田市の農業集落排水処理施設に,ゼオライトまたは火山礫を充填したBGF水路(幅0.6m,長さ6.0m,水深0.2m,4系列)を設置し,バイオマスの生長速度が大きく,有効利用が可能な飼料作物(飼料稲とイタリアンライグラス)を植栽して,農業集落排水の高度処理試験を行った。養分吸着能の高いゼオライト充填水路に飼料稲を植栽すると,1年目はゼオライトに養分が吸着され飼料稲の生長は著しく悪かったが,2年目になると飼料稲の生育が良くなり,窒素・リンを効率よく除去できることが判明した。また,ゼオライト充填水路にNH_4-N濃度33mg/Lの二次処理水を滞留時間約1.5日で供給すると,2年間はほぼ完全にNH_4-Nを除去できることが示唆された。これらの調査結果は,濾材の養分吸着機能と植栽植物の養分吸収特性を勘案し,浄化目標水質等に合った濾材と植栽植物の適正組み合わせモデルを構築することが大切なことを示している。さらに,BGF水路を小学生の環境教育に活用するため,新たに試作した環境教育用BGF水路3系列を用い,地元小学校5年生と植栽植物の種類や収穫物の有効利用法等について話し合い,花きを植栽する水路,野菜を植栽する水路および生長速度の大きいセスバニアやパピルスなどの資源作物を植栽する水路を作った。ビオトープ池には,周辺の農業用水路から採取したメダカやドジョウを入れ,その成長を観察したが,ヤゴも生息するようになり生物の多様性が維持できた。また,5月の各植物の植栽,生育調査,10月のパピルスの紙漉および発表会などを通し,身近な水辺環境の保全について児童達と話し合いを重ねたところ,「食べ物を残さなくなった」,「水の無駄遣いをしない」など,児童達の環境保全意識の高まりが確認でき,先生方からも好評であった。
離婚給付における契約法規定の適用可能性についての基礎的研究

今年度は、まずはじめに、ドイツ民法の離婚給付規定につきその基礎となる考え方を検討し、整理した。特に、ドイツにおける離婚後扶養については、その規定の制定過程及び判例の検討から、第一にドイツにおいては、大まかな傾向として、離婚原因において有責主義から破綻主義に近づくにつれて、離婚後扶養の要件が緩和されてきたという点を確認し、第二に離婚原因と離婚後扶養が同じように有責主義から破綻主義に移行するとはいえない点を指摘した。この第二の点は、離婚原因に破綻主義が導入されても、離婚後扶養について破綻主義を貫徹することが非常に困難であるということを意味する。この点は、現在日本において進められている、民法改正作業に非常に示唆的ではないかと考えられる。次に、日本において婚姻の効果(夫婦財産制を含む)および家庭の財産についてそもそもどのように考えられてきたのかについて、日本民法の規定の制定過程を検討した。その結果、まず第一に、妻の家事労働について、立法および改正の過程で考察されることが余りにも少なかった、という点を確認し、第二に、離婚の際の財産分与と、配偶者相続分の問題に関する立法の際、妻の保護が考えられていたのと同時に、夫の財産とされている財産が多くは家の財産であり、家族の財産をいかに取り扱うかということが考慮されているという点についても明らかにすることができた。さらに、以上の検討と、以前に行った、ドイツ民法における配偶者の協力義務と夫婦財産の清算に関する研究の成果をふまえ、1996年10月に行われた日本私法学会において研究報告を行った。しかしながら、以上で検討が終了したわけではない。今後に残された課題としては、日独の契約法規定についての検討が未だ手つかずに残されている。
ケイ素－ケイ素三重結合化合物を基盤とした高周期元素非平面π電子化合物の創製

多重結合ケイ素化合物は対応する炭素化合物には見られない特異な性質や反応性を示す。安定な三重結合ケイ素化合物「ジシリン」の高い反応性によって不飽和典型元素化学に魅力ある反応例が加わり、炭素を中心とした有機化学と高周期元素化学の違いに多くの知見を与えた。本研究では、ジシリンとカルバニオン金属反応剤、強いσ供与性配位子として知られる環状ジアミノカルベン(NHC)との反応性について検討した。いずれの場合も、一方の三重結合ケイ素原子に求核種(カルバニオン、NHC)が付加したジシレニド型化合物を与えることを見出した。ケトンとの反応によって、特異な分子構造を持つ酸素置換の二重結合ケイ素化合物も創出した。ケイ素-ケイ素二重結合化学種ジシレンの合成・単離が達成されて以来、高周期14族元素における多重結合化学種の化学は目覚しい発展を遂げてきた。ケイ素-ケイ素三重結合化合物ジシリンの構造や反応性の解明はケイ素-ケイ素三重結合の本質的な性質を理解することにもつながるだけでなく、これまで合成困難であった新規含ケイ素不飽和化学種の合成へと応用できると考えられる。本年度は、ジシリンとプロトン性有機小分子であるカルボン酸及びアミドとの反応を検討し、カルボニル基での環化付加反応より付加反応が優先して進行することを明らかにした。一方、高周期三重結合の化学はいずれも置換基・骨格共に対称なものに限られていた。本年度は、非対称三重結合化学種の化学の礎として、異なった二種の置換基を組み合わせた非対称置換ジシリンを安定な化合物として合成、単離することに重点をおいて検討を行った。その結果、置換基としてDsi2NpSi基及びDsi2iPrSi基を用い、それらを組み合わせたテトラハロジシラン前駆体を合成し、その還元反応によって非対称三重結合化学種を緑色結晶として合成することに成功した。本年度の研究によって、置換基が非対称なケイ素ーケイ素三重結合化合物ジシリンを初めて合成・構造解析したことは、高周期多重結合の化学において重要な知見を与える研究成果をあげることができた。非対称置換ジシリンの分子構造は、対称置換のジシリンと同様にトランスに折れ曲がった構造であるが、最も大きな違いは、中心のケイ素NMRの化学シフトである。この化学シフトの大きな違いは、非対称置換ジシリンの電子的要因が大きく構造に影響していることが明らかとなった。非対称三重結合化学種の分子構造・物性の検討からケイ素ーケイ素三重結合に電子的寄与が存在することを明らかにしたことは高周期元素化学に多くの知見を与え、比較元素論の観点からも非常に重要な知見を与えることができた。申請者が開発した非常に嵩高い[(Me3Si)2HC]2iPrSi基を用いた速度論的安定化によって三重結合ケイ素化合物ジシリンの合成・単離を達成した。ジシリンの反応性の解明はケイ素-ケイ素三重結合の本質的な性質を理解することにもつながるだけでなく、これまで合成困難であった新規含ケイ素不飽和化学種の合成へと応用できると考えられる。本年度は、ジシリンとニトリル及びシリルシアニドとの反応性を中心に検討した。三重結合ケイ素化合物ジシリンに対して、室温下でアセトニトリル、ベンゾニトリルを反応させたところ、三重結合ジシリンにニトリル三分子が付加したトリシクロ化合物が得られた。一方、嵩高いメシチルニトリルを反応させると、ニトリル二分子の付加で生成が予想される1,3-ジアザ-2,4-ジシラベンゼン中間体を経た、スピロ化合物が得られた。理論計算から、これらの反応がC≡N結合とSi≡Si三重結合の単純な[2+2]環化付加反応ではなく、ニトリル窒素原子のジシリンspケイ素への配位を初期過程とする段階的な反応で進行していることを明らかにした。一方、ジシリンとトリメチルシリルシアニドを加えると、生成物として微少量のビス(シランケテンイミン)と1,4-ジアザ-2,3-ジシラベンゼン類縁体が得られた。生成物の比は反応濃度に依存し、ジシリンに対して過剰量のトリメチルシリルシアニドを無溶媒条件下、室温で加えた場合ではビス(シランケテンイミン)の収率は著しく向上した。また、トリメチルシリルシアニドと炭素置換ニトリルとの反応性の違いについて、モデル化合物における理論計算を行い、ニトリル上の置換基の電子的効果の違いが最終生成物を決定する要因になることを明らかにした。ケイ素ーケイ素三重結合化合物ジシリンはトランス折れ曲がり構造を持ち、直線構造を持つアセチレンとは構造化学的にも、反応化学的にも大きく異なっている。これまでに申請者は極めて嵩高いトリアルキルシリル基を置換基とする単離可能なジシリンの合成に成功し、その反応性を検討してきた。ジシリンは求核反応を受けやすいことに着目し、本年度は有機金属試薬および安定カルベンの付加反応を検討した。ジシリン(R-Si≡Si-R, R=SiiPr

[CH(SiMe3)2]2)にメチルリチウムやメチルマグネシウムブロミドを作用させると、一方の三重結合ケイ素へのメチル基の付加が起こり、対応する金属置換ジシレン(R(Me)Si=Si(M)R, M=Li, MgBr)を与えることが分かった。X線結晶構造解析で決定したジシレニド金属種の分子構造は、リチウム置換ジシレンが単量体であるのに対し、マグネシウム置換ジシレンは臭素原子を介した二量体であることが分かった。また、金属置換ジシレンはsp2ケイ素求核剤としてさらに求電子剤との反応が可能であり、ヨウ化メチルや臭化エチルなどの炭素求核剤との反応によりジシレンケイ素上に第2のアルキル基を導入可能であることも明らかにした。ジシリンは、強いσ供与性配位子として知られている環状ジアミノカルベン(NHC)とも容易に反応し、一方の三重結合ケイ素にNHCが結合した1:1付加体を与えることが分かった。各種分光学的データ、分子構造、理論計算による解析の結果、この1:1付加体はイミダゾリウム基を置換基とする双性イオン型ジシレニドであることが明らかになった。また、ジシリンは歪みの大きい小員環エーテル(3員環エーテル:オキシラン、4員環エーテル:オキセタン)とも反応し、非共有電子対を持つエーテル酸素の一方の三重結合ケイ素への求核攻撃が起こり、エーテル環の解裂を伴った付加反応により対応する酸素置換環状ジシレンを与えることも分かった。本研究では、ケイ素ーケイ素三重結合化合物ジシリンと炭素ー酸素二重結合化合物であるケトン類との反応を検討した。ジイソプロピルケトンなどの中程度の嵩高さのジアルキルケトンとの反応では[2+2]環化付加により対応する酸素置換4員環ジシレンを与えることが分かった。一方、ジアリールケトンとの反応では予期しない化合物としてシレピン縮環型5員環シレンを与えることも分かった。本反応においても初めに酸素置換4員環ジシレンを生じるが、アリール基の電子的効果により炭素ー酸素結合が熱的に解裂し、続く多段階の異性化を経ていることが明らかになった。また、非対称置換ケイ素ーケイ素三重結合化合物やケイ素ー異核元素三重結合化合物の合成における優れた試剤と考えられる一つのケイ素原子が三重の求核反応点となるトリリチシランの合成研究および合成的利用を検討した。嵩高いトリアルキルシリル基を置換基とするトリブロモシランを過剰量のリチウムナフタレンと反応させると、定量的に対応するトリリチオシランを発生できることを各種捕捉反応により見出した。トリブロモシランの還元的リチオ化によるトリリチオシランの発生においてはリチウムナフタレンが必須であり、ナフタレンにリチオシリレンが付加したリチオシラシクロプロパン誘導体を経由してトリリチオシランが生じることも明らかにした。得られたトリリチオシランと種々のトリハロシランとのカップリング反応による非対称置換ケイ素ーケイ素三重結合化合物の合成を試みたが、トリリチオシランの熱的安定性の低さや反応系中に残留するリチウムナフタレンによる妨害等により、目的化合物を得るには至らなかった。一方、トリリチオシラン発生時の中間体であるリチオシラシクロプロパン誘導体を用いると、非対称置換ケイ素ーケイ素三重結合化合物の良い前駆体と考えられる非対称置換ジハロジシレンを合成できることを見出した。多重結合ケイ素化合物は対応する炭素化合物には見られない特異な性質や反応性を示す。安定な三重結合ケイ素化合物「ジシリン」の高い反応性によって不飽和典型元素化学に魅力ある反応例が加わり、炭素を中心とした有機化学と高周期元素化学の違いに多くの知見を与えた。