hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レーザー蓄積装置を活用した国際リニアコライダービーム診断技術に関する融合研究

また、レーザパルス蓄積実験では入射レーザパルスエネルギーの1000倍までの安定なレーザパルス生成に成功している。共心型レーザ蓄積法から共焦点型レーザ蓄積法への計画変更は、高精度のビームサイズレーザワイヤーモニターを実現することが本学術創成研究の目的であり、色々な可能性を若手の研究者と開発することがより重要であると判断したことにも関連している。海外(特に英国、米国、フランス)からの研究者との共同開発レーザワイヤー装置の電子ビームラインへの設置計画及び実験はほぼ順調に進んでいる。現在、1μmの電子ビームサイズ測定の実験を行い、1.3GeV,1ミクロン電子ビームのプロファイルを精密に測定できるようにレーザパルスの時間空間制御技術の開発を進めている。一方、フランスの研究所との協力により、4枚ミラーの共焦点型共振器実験の準備を進めている。2台の単純なファブリ・ペロー型レーザーパルス蓄積共振器を使ったX線及びカンマ線生成実験を行った。レーザーコンプトン散乱方式によるガンマ線及びX線輝度は高いレベルにあるが、実用化するためには現状の1000倍以上にする必要がある。一方、従来のパルスレーザーをサブミクロンに絞込み、電子ビームと衝突させる実験を行い、3μmまで絞込むのに成功した。2009年の秋に1μm以下まで絞り込む実験を行う。生成ガンマ線及びX線の実用化を目指した新レーザー蓄積システムの基礎開発にも着手した。新しいレーザー増幅法やレーザー蓄積安定化法の検証を進めている。平成21年秋までに新しいレーザー増幅方式とレーザー蓄積安定化法の実証試験を行う。本学術創成研究の目的は高精度で安定にミクロンビームサイズを測定できるレーザーワイヤーモニターを実現することである。海外(特に英国、米国、フランス)からの研究者との共同開発レーザーワイヤー装置の電子ビームラインへの設置計画及び実験はほぼ順調に進んでいる。現在、1μmの電子ビームサイズ測定の実験を行い、1.3GeV, 1ミクロン電子ビームのプロファイルを精密に測定できるようにレーザーパルスの時間空間制御技術の開発を進めている。一方、フランスの研究所との協力により、4枚ミラーの共焦点型共振器実験を進めると同時に、我々独自の4枚ミラー3D光蓄積装置を開発している。次年度は本学術創成研究の最終年度になるので、秋には研究成果に関する検討会を開催して、内外の著名な研究者の評価を受けることになる。
鼻炎マウスにおける嗅覚障害の治療

アレルギー性鼻炎における嗅覚機能不全のメカニズムについてはほとんどわかっていない。嗅覚障害を持つアレルギー性鼻炎患者であってもその背景は様々であり、アレルギー性鼻炎が嗅覚障害の原因と断定することが困難なためである。本研究ではアレルギー性鼻炎モデルマウスによる嗅覚障害につき検討した。卵白アルブミンを用いてアレルギー性鼻炎モデルマウスを作成し、Y字迷路に入れたところ、出口までの到達時間が延長した。ステロイド点鼻により治療した場合は、出口への到達時間が短縮した。以上の所見よりアレルギー性鼻炎モデルマウスにおける嗅覚障害の存在が示唆された。アレルギー性鼻炎による嗅覚障害を検討するために。アレルギー性鼻炎モデルマウスを作製した。鼻炎モデルマウスは従来と同様に、OVA抗原の腹腔内投与及び点鼻を行った。鼻炎モデルマウスが前回と同様にくしゃみ、鼻かきなどの臨床所見を認めることを確認した。そのうえで鼻炎モデルマウスとcontrolマウスにおいて、2方向のゲージを用いて、マウスの目標物までの到達時間を比較検討した所、有意に鼻炎モデルマウスにおける延長を認めた。これにより当方の作成したモデルマウスが前回と異なる行動解析においても嗅覚障害を来していることが証明されたと判断した。免疫学的な検討については現在対処中である。アレルギー性鼻炎による嗅覚障害を検討するために、まずアレルギー性鼻炎モデルマウスを作成した。アレルギー性鼻炎モデルマウスは従来我々が作成した方法と同様の方法で、OVA抗原を腹腔内に投与し、1週間後より2週間OVA抗原を点鼻することで作成した。このモデルマウスはくしゃみ、鼻かきなど臨床所見を認め、従来のアレルギー性鼻炎モデルマウスと同等のモデルマウスが作成できたと考えられた。本研究ではまずアレルギー性鼻炎マウスの嗅覚障害を検討した。2方向のゲージを用いてマウスが目標物まで到達する時間を比較検討したところ、有意にアレルギー性鼻炎モデルマウスにおいて到達時間の延長を認め、嗅覚障害を反映していると考えられた。また、アレルギー性鼻炎モデルマウスに対してステロイド(リンデロン)の点鼻を行ったところ、到達時間の減少を認め、リンデロン点鼻による症状の改善を認めた。一方、生理食塩水点鼻では症状の改善を認めなかった。このようなリンデロンによる改善効果を認めたため、現在リンデロン点鼻、生理食塩水点鼻のマウスにおいて血清IgEに変化があるか検討している。そして、各治療後のマウスの頭部を採取し、嗅裂における組織学的変化、好酸球の浸潤などを計画している。また、各治療後のマウス脾細胞を採取し、OVA抗原で刺激して脾細胞の白血球の分画の変化をセルアナライザーで、上清中のサイトカインをELISAで測定している。免疫学的な検査などが行えないため嗅覚障害引き続き、目的に記載された検討を、順次行う予定である。抗体入手に問題が生じ、染色など免疫学的検討が行えず、予算が消化できなかった。電気生理的な行動解析についても、時間の都合上施行できず来年度検討している。前年度使用予定だった抗体について購入する。
設計製図法における物作り教育支援プログラムの作成と実施・普及

本研究は、工作実演の見学と同等の効果が期待できるビデオを視聴することにより、図学や設計製図の講義と物作りの実際との橋渡しをするために、工作機械の動作と創成される形状を収録した教育支援用ビデオの作成ならびにビデオを用いた教育支援の実施・普及を行った。得られた知見を以下に示す。1.教育支援用ビデオは、機械加工の95%以上を占める旋盤とボール盤について、機械の動作と創成される形状を収録した。2.図学(1年次)、設計製図(2年次)、機械工作実習(3年次)並びに機械材料学(4年次)を習得している機械系学科の学生は、本教育支援用ビデオを必要としない。3.図学(1年次)、設計製図(2年次)を習得している学生並びに大学院生は、コンピュータ支援設計(CAD)ソフトを用いて設計しており、図面そのものに製図法の誤りはない。しかし、図面どおりに部品を加工できるかどうかについては全く知識がないため、加工不能な設計になっている。本教育支援用ビデオにより、工作機械の動作と創成される形状との関係を学習後、再設計し、加工可能な図面が完成した。この傾向は、アクチュエータなどを計算機シミュレーション後、図面化する場合と図面化ならびにコンピュータ支援製造(CAM)を行う場合に多く認められる。4.図学(1年次)が履修科目にない学科の学生並びに大学院生は、製図法の知識もない。したがって、図面等を用意していない場合がほとんどで、何をしたいかは口頭で伝えている。これらの場合、目の前で立体的なスケッチを描き、寸法を記入していく方法が有効であった。さらに、寸法の再確認を行うために定規並びに一円硬貨(直径2cm)などを用いる方法も有効であった。その後、三次元CADによる設計段階にうつる。この場合、三次元CADソフトを操作している担当者は、工作機械の動作と創成される形状との関係を熟知していることから、本教育支援用ビデオを必要としない。5.工学研究科内において物作りを支援するセンター等では、3.のケースが5060%で、残りが4.のケースである。ただし、図学と設計製図を習得しているが、4.のケースに近い状況の学生並びに大学院生を含む。
極限的低次元系における励起子のコヒーレンスと光学非線形性

1.GaAs系量子井戸の反射型4光波混合信号のスペクトル分解2次元励起子の相互作用を調べるために130fsの光パルスで縮退4光波混合を行い、そのスペクトルをCCD分光装置でスペクトル分解した。正の遅延時間ではheavy holeとlight holeの吸収に対応するエネルギーで強度ピークを持つのに対し、負の遅延時間においてはて遅延時間に応じたシフトを示す。これは励起子間相互作用を反映していると考えられる。今後、強度依存、変更依存などの実験を行い、2次元系の多体相互作用を解明するために役立つと考えられる。2.量子細線構造をもつ結晶の作製と光学物性の研究C5H10NH2Pbl3は鉛を中心としたヨウ素八面体がつながった量子細線がピペリジニウムによって隔離されたような量子細線アレー構造をもった結晶である。この化合物を合成し、単結晶の育成を行い、反射・発光スペクトルの測定を行った所、反射のピークは約3.3eVで細線方向に強く偏光しているのに対し、発光は2.1eVにピークをもつ幅0.3eVのブロードなものであることが分かった。これは鉛ヨウ素八面体を構成要素とした2次元、3次元構造をもった化合物が吸収ピークに共鳴した発光をもつことと著しい対照を示しており、格子緩和を引き起こしやすい1次元系の特徴であると考えられる。発光寿命は顕著な温度依存性を示し、13Kで15マイクロ秒、250Kで32ナノ秒であることがわかった。3.グレーティング構造をもつ発光体の光学的性質石英基板に電子ビーム露光装置で1ミクロンから0.5ミクロンのピッチでグレーティング構造を刻み、層状ペロブスカイト型化合物をその上から0.1ミクロン程度の厚さでスピンコートして、発光・吸収スペクトルのグレーティングピッチと偏光、入射角度依存性を調べた。
胎盤性抗凝固蛋白Annexin Vの細胞増殖抑制に関する検討

[目的]最近上皮性卵巣癌、子宮体癌に対するGnRH agonist(GnRHa)の直接的増殖抑制効果が報告されている。一方annexin Vはカルシウム・リン脂質結合蛋白の一つで、細胞増殖との関連が強く示唆されており、GnRHaの細胞増殖抑制効果におけるannexin Vの役割を検討した。[方法]上皮性卵巣癌株MCASおよび子宮体癌株HHUAをD-MEM^+10%FBSで培養し、各種GnRHa(10μM BuserelinまたはLeuprolide)添加後4h、24h、48h、72hにおける細胞数および細胞内annexin V濃度を算定・測定した。annexin V濃度はELISA法を用いて測定した。また、GnRHaの代わりにPKC活性化剤(TPA)を添加した細胞、およびPKC阻害剤(Calphostin C)で処理した後GnRHaを添加した細胞のannexin V濃度についても検討した。[成績]1)72h後の細胞数はBuserelin添加によりMCASで非添加群の72%、HHUAで60%とともに有意に(p<0.01)抑制された。Leuprolide添加ではMCASで83%、HHUAで86%とMCASのみ有意に(p<0.05)抑制された。2)細胞内annexin V濃度は、HHUAでBuserelin添加により24h後有意に(130%,p<0.05)上昇した。MCASではLeuprolide添加により48h後上昇傾向を示したが、有意差はなかった。3)PKC活性化剤の添加により細胞内annexin V濃度は増加し、PKC阻害剤によりBuserelinによる細胞内annexin V濃度の増加は抑制された。[結論]GnRHaは細胞内においてPKCを介してannexin Vを増加させることにより細胞増殖を抑制することが示唆された。
生産システムの垂直立上げのための仮想改善システム

本研究では,人による組立作業を対象とし,これまで,実際の生産ラインで行われてきた改善手法を,コンピュータマネキンを用いて構築する仮想生産ラインに反映させることで,設備計画段階で可能な限りラインの効率向上を図る手法と,それを支援するシステムを開発することを目的とする.なお,このような3次元モデルに基づく事前改善の手法を仮想改善と呼ぶ.本研究を進めるにあたり,自動車部品組立工場にて改善事例の調査を行った.これに基づき,人による組立作業において重要な,人の動作ロスを低減する改善手法を事例にもとづき整理した.これより,動作ロスを製品や設備に関する要因から直接評価可能なロスと,人体各部の運動にもとづく数値から評価しなければならないロスに分類した.前者については,ロスを最小化するために,設備に関する変数を最適化するアルゴリズムを開発し,後者については,コンピュータマネキンを用いた動作の評価に基づく改善手法を開発し,た.したがって,仮想改善の手順は,ロス最小化アルゴリズムを用いた設備モデル生成とそれに基づくコンピュータマネキンの動作モデルの自動生成を行う初期モデル生成段階と,動作モデルに基づきロスの評価および改善を行う改善段階の2つの段階からなる.これまでに,初期モデル生成段階の支援として,小型製品の両手組立作業を対象とし,左右の手の持ち替えロスを低減するよう作業手順を自動生成するアルゴリズム,手の移動距離ロスを最小化するよう部品箱の3次元配置を決定するアルゴリズム,および,作業困難度を加味して動作モデルを自動生成するシステムを構築した.また,モデルにもとづく改善段階の支援として,上肢の姿勢にもとづき手先の作業困難度を評価する手法,および,作業困難度と視野を考慮して両手同時動作の可能性を評価する手法を開発した.本研究では,人による組立作業を対象とし,これまで,実際の生産ラインで行われてきた改善手法を,コンピュータマネキンを用いて構築する仮想生産ラインに反映させることで,設備計画段階で可能な限りラインの効率向上を図る手法と,それを支援するシステムを開発することを目的とする.なお,このような3次元モデルに基づく事前改善の手法を仮想改善と呼ぶ.本研究を進めるにあたり,自動車部品組立工場にて改善事例の調査を行った.これに基づき,人による組立作業において重要な,人の動作ロスを低減する改善手法を事例にもとづき整理した.これより,動作ロスを製品や設備に関する要因から直接評価可能なロスと,人体各部の運動にもとづく数値から評価しなければならないロスに分類した.前者については,ロスを最小化するために,設備に関する変数を最適化するアルゴリズムを開発し,後者については,コンピュータマネキンを用いた動作の評価に基づく改善手法を開発し,た.したがって,仮想改善の手順は,ロス最小化アルゴリズムを用いた設備モデル生成とそれに基づくコンピュータマネキンの動作モデルの自動生成を行う初期モデル生成段階と,動作モデルに基づきロスの評価および改善を行う改善段階の2つの段階からなる.これまでに,初期モデル生成段階の支援として,小型製品の両手組立作業を対象とし,左右の手の持ち替えロスを低減するよう作業手順を自動生成するアルゴリズム,手の移動距離ロスを最小化するよう部品箱の3次元配置を決定するアルゴリズム,および,作業困難度を加味して動作モデルを自動生成するシステムを構築した.また,モデルにもとづく改善段階の支援として,上肢の姿勢にもとづき手先の作業困難度を評価する手法,および,作業困難度と視野を考慮して両手同時動作の可能性を評価する手法を開発した.本研究では,人による組立作業を対象とし,実際の生産ラインで行われてきた改善手法を,コンピュータマネキンに基づく仮想生産ラインに反映させることで,ライン計画段階での効率向上のための改善手法を確立し,それを支授するシステムを構築することを目的とする.なお,このような3次元モデルによる事前改善を仮想改善と呼ぶ.本研究を進めるにあたり,自動車部品組立工場にて改善事例の調査を行った.改善の手法は,配置変更のように数理的に検討できる問題と,組立作業の機械化のように基本方針の変更に関わる問題がある.コンピュータマネキンを用いれば,配置座標や人間各部の運動に基づく数理的手法と,可視化された作業を改善担当者が見ることで改善案を考える方法を併用できる.コンピュータマネキンを用いた人による組立作業の仮想改善の手順を開発した.まず,改善を限定するような制約を初めに設定せず,作業に必要な最小限のものを配置した上で設備モデルと作業動作モデルを構築していく.次に,可視化された作業を改善担当者が見て,改善個所がある場合にはモデル上で改善を行う.この仮想改善を線り返し改善個所がなくなったら,実際の設備設計・製作にとりかかる.現在までに,初期段階のモデル構築を支授するシステムとして,小型の製品の両手組立作業において,部品箱の平面上の配置を作業時間が最短になるように配置するシステムを構築した.また,その配置に基づいて作業動作モデルを自動生成するシステムを構築した.入力情報として,右手左手の要素作業レベルの作業手順,部品・治具・机の3次元モデル,そして,部品箱のサイズを与える.まず,部品箱の配置案を生成し,作業時間をMTM法により算出する.これを全ての配置案で繰り返し,作業時間量小の配置案に基づき,設備モデルと作業動作モデルを生成する.本システムにより,効率的な作業の3次元モデルを短時間で生成できるようになった.本研究では,人による組立作業を対象とし,実際の生産ラインで行われてきた改善手法を,コンピュータマネキンを用いて構築する仮想生産ラインに反映させることで,計画段階でラインの効率向上を図る改善手法を確立し,それを支援するシステムを構築することを目的とする.なお,このような3次元モデルによる事前改善の手法を仮想改善と呼ぶ.本研究を進めるにあたり,自動車部品組立工場にて改善事例の調査を行った.

これに基づき,人による組立作業において重要な,人の動作ロスを低減する改善手法を事例にもとづき整理した.これより,動作ロスの中で,製品や設備に関する要因から直接評価可能なロスは,ロスを最小化するよう,設備に関する変数を最適化するアルゴリズムを開発することとし,また,人体名部の運動にもとづく数値から評価しなければならないロスについては,コンピュータマネキンを用いた評価手法と評価結果にもとづく改善手法を開発することとした.したがって,仮想改善の手順は,ロス最小化アルゴリズムにもとづく設備モデル生成およびコンピュータマネキンによる動作モデル生成を行う初期モデル生成段階と,動作モデルに基づきロスの評価および改善を行うモデルにもとづく改善段階の2つの段階からなる.現在までに,初期モデル生成段階の支援として,小型製品の両手組立作業を対象とし,左右の手の持ち替えロスを低減するよう作業手順を自動生成するアルゴリズム,手の移動距離ロスを最小化するよう部品箱の3次元配置を決定するアルゴリズム,および,作業困難度を加味して動作モデルを自動生成するシステムを構築した.また,モデルにもとづく改善段階の支援として,上肢の姿勢にもとづき手先の作業困難度を評価する手法,および,作業困難度と視野を考慮して両手同時動作の可能性を評価する手法を開発した.
渦励振時における超高層建築構造の弾塑性非線形挙動の安定性に関する研究

現在の高層建築の耐風設計では、500年再現期待値の大きさの風に対して概ね弾性範囲にあることとされている。しかし、万が一これを越える非常に強い風を受け、構造特性が渦励振領域に接近すると同時に構造物が塑性域に進入した場合、建築物の構造的な安定性はどのように評価できるかは重要な課題と言える。すなわち、塑性化による周期の増大、履歴減衰の効果などが不安定な非定常空気力と組み合わされた結果、その非線形性状が発散的な危険性の高いものか、振幅は大きいが定常的な振動として収束するものかは耐風設計上重要な問題である。本研究では渦励振時における超高層建築構造の弾塑性非線形挙動の安定性に関する研究を進める。本年度では、角柱が渦励振、不安定振動を生じた場合の挙動をビデオに収録し、振動応答が成長するプロセス、弾性応答時と弾塑性応答時の相違などを調べた。また、渦励振時における超高層建築構造の弾塑性挙動に関する連成シミュレーション解析を実施した。風洞実験結果との比較により解の妥当性を検討し、さらに弾塑性非線形応答性状について渦励振による非定常空気力との関連性を踏まえながら詳細に考察した。研究のまとめとして、渦励振時における超高層建築構造の弾塑性挙動に関する資料に基づき、極限的な強風時における構造物の安定性を吟味し、渦励振時の耐風設計法を確立する上での問題点、レベル2に対して具体的な数字を盛り込むために解決しなければならない事項を明らかにした。最終的には、終局的な安全性の限界を調べ、構造物に与えるべき合理的な余力の大きさを検討した。平成6年度は、以下のような研究実績が上げられた。1.三次元角柱の不安定振動に関する既往の研究の整理以下の項目にしたがい研究の現状を把握し、研究目的を遂行する上での問題点を抽出した。◯強制的なバフェッティング、渦励振、自励振動など振動形態に応じた安定、不安定振動の性状の把握◯前縁剥離渦による低風速励振の発生条件の整理2.渦励振時の構造物の弾性挙動の把握渦励振が生じた時の構造物の線形的な振動性状を詳細に検討した。特に、渦励振領域での応答のピーク値および変動性状を低風速時の応答性状と比較しながらその差異を明らかにした。3.構造物の渦励振時における弾塑性非線形解析手法の開発現在の風構造物連成振動計算技術を弾塑性非線形問題にまで適用できるように解析手法を改良した。さらに、適切なモデルを対象に試計算を実施し、非線形時における動特性の変化が非定常空気力に与える影響を検討した。以上の結果を踏まえて、平成7年度は、本予測手法の実際問題への適用を考え、以下の研究を進める計画である。1.不安定振動による三次元角柱の崩壊過程の予測(田村・山田)2.渦励振時における超高層建築構造の弾塑性非線形挙動の把握(和田)3.渦励振時における超高層建築構造の安定性評価(和田・田村)現在の高層建築の耐風設計では、500年再現期待値の大きさの風に対して概ね弾性範囲にあることとされている。しかし、万が一これを越える非常に強い風を受け、構造特性が渦励振領域に接近すると同時に構造物が塑性域に進入した場合、構築物の構造的な安定性はどのように評価できるかは重要な課題と言える。

本年度では、角柱が渦励振、不安定振動を生じた場合の挙動をビデオに収録し、振動応答が成長するプロセス、弾性応答時と弾塑性応答時の相違などを調べた。また、渦励振時における超高層建築構造の弾塑性挙動に関する連成シミュレーション解析を実施した。風洞実験結果との比較により解の妥当性を検討し、さらに弾塑性非線形応答性状について渦励振による非定常空気力との関連性を踏まえながら詳細に考察した。研究のまとめとして、渦励振時における超高層建築構造の弾塑性挙動に関する資料に基づき、極限的な強風時における構造物の安定性を吟味し、渦励振時の耐風設計法を確立する上での問題点、レベル2に対して具体的な数字を盛り込むために解決しなければならない事項を明らかにした。最終的には、終局的な安全性の限界を調べ、構造物に与えるべき合理的な余力の大きさを検討した。
複素シンプレクティック多様体とその周辺

研究代表者は,複素シンプレクティック多様体からの正則写像の構造を調べ、それに関連して射影空間や二次超曲面の数値的特徴付けに関して、一連の基本的結果を示した.その一つの定式化は、次のように述べられる.n次元非特異Fano多様体Xの「長さ」l(X)を,CがX上の有理曲線を動くとき(C,-K_X)の最小値として定義すれば,2【less than or equal】l(X)【less than or equal】n+1であって,l(X)=n+1(l(X)=n)となることとXがP^n(n次元二次超曲面)と同型であることは同値である.このような特徴付けはこれまでに知られている諸結果をすべて含み,格段に応用範囲を広げる.射影空間の特徴付けはとくに複素シンプレクティック多様体の研究に有効であって,複素シンプレクティック多様体からの射について次のような構造定理が得られた.・Yを2n次元射影的複素シンプレクティック多様体,π:Y→Yを正規射影多様体への双有理射,E⊂Yをπの例外集合の既約成分とし,β=π(E)とおけば,βは(一般には特異点をもつ)2m次元複素シンプレクティック多様体で,Bの一般の点b∈Bに対してπ^<-1>(b)⊂EはP^<n+m>と同型.Bが一点(m=0)のときは,E【similar or equal】P^nのXにおける解析的近傍は,P^nの余接束における0切断の近傍と同型である.上記以外の研究代表者の成果として,J. Kollar,森重文,高木寛通との共同研究では標準特異点のみをもつ3次元Fano多様体の有界牲を示した.これはPicard数1,Q分解的,かつ端末特異点しかないという条件下で川又雄二郎が得ていた結果を一般化したものである.研究代表者は,複素シンプレクティック多様体からの正則写像の構造を調べ、それに関連して射影空間や二次超曲面の数値的特徴付けに関して、一連の基本的結果を示した.その一つの定式化は、次のように述べられる.n次元非特異Fano多様体Xの「長さ」l(X)を,CがX上の有理曲線を動くとき(C,-K_X)の最小値として定義すれば,2【less than or equal】l(X)【less than or equal】n+1であって,l(X)=n+1(l(X)=n)となることとXがP^n(n次元二次超曲面)と同型であることは同値である.このような特徴付けはこれまでに知られている諸結果をすべて含み,格段に応用範囲を広げる.射影空間の特徴付けはとくに複素シンプレクティック多様体の研究に有効であって,複素シンプレクティック多様体からの射について次のような構造定理が得られた.・Yを2n次元射影的複素シンプレクティック多様体,π:Y→Yを正規射影多様体への双有理射,E⊂Yをπの例外集合の既約成分とし,β=π(E)とおけば,βは(一般には特異点をもつ)2m次元複素シンプレクティック多様体で,Bの一般の点b∈Bに対してπ^<-1>(b)⊂EはP^<n+m>と同型.Bが一点(m=0)のときは,E【similar or equal】P^nのXにおける解析的近傍は,P^nの余接束における0切断の近傍と同型である.上記以外の研究代表者の成果として,J. Kollar,森重文,高木寛通との共同研究では標準特異点のみをもつ3次元Fano多様体の有界牲を示した.これはPicard数1,Q分解的,かつ端末特異点しかないという条件下で川又雄二郎が得ていた結果を一般化したものである.研究代表者は、K.ChoおよびN.I.Shepherd-Barronとの共同研究で、非自明な正則写像をもつコンパクト複素シンプレクティック多様体の構造を詳しく調べた。主な結果は以下の通りである。まず第一に、ファイバー構造をもつ複素多様体は、大域切断をもつという条件のもとでは、ちょうど半分の次元をもつ複素射影空間上のラグランジュ複素トーラス族であることが示された。第二に、複素シンプレクティック多様体からの双有理正則写像は、きわめて特殊なタイプに限ることが示された。すなわち、例外集合は、本質的には、より低次元の複素シンプレクティック多様体の上のラグランジュ射影空間族の構造をもつ。これら二つの結果は、共同研究の前半部分である射影空間の新しい特徴付けを用いて得られるものであるが、複素シンプレクティック多様体が、変形を法として、ラグランジュ部分多様体としての複素トーラスと射影空間とから組み立てられ、したがってその大域的構造を決定できる可能性があることを示唆するものとして興味深い。上記の研究と関連して、研究分担者である中山昇と松下大介は、複素トーラスファイバー空間の局所的退化と大域的構造とを深く研究した。また研究代表者との共著論文において、森重文と高木寛通は3次元Qファノ多様体の有界性を証明した。研究代表者が共同研究者とともに示した射影空間の新しい特徴付けを用いて、コンパクト複素シンプレクティック多様体Xからの正則写像f : X→Yがもつ性質を組織的に研究した。課題研究で得られた主要結果は次の二つである。

fは全射,像Yは正規かつ射影的と仮定する。1)fが双有理的である場合,fの例外集合はファイバー空間の構造をもち,低空間は特異シンプレクティック多様体,一般ファイバーは射影空間である。2)Xが原始的で,fが大域切断をもち,双有理的でない場合,Yは射影空間となり,fの各ファイバー(に沿った接空間)は完全可積分ハミルトン系をなす。以上二つの結果を併せると,Xからの正則写像fは少くとも局所的にはほとんど完全な記述をもち,このような複素シンプレクティック多様体の大域構造がきわめてリジッドである(大域剛性)ことがわかる。これはカラービヤウ多様体について知られている知見とは逆の現象であって,これが示唆するところは,コンパクト複素シンプレクティック多様体のモデュライ空間はかなり小さく,全体を統制することも可能であろうということである。そうした窮極の目標に向かい,さしあたって問題とすべきは,非特異の場合の結果を特異シンプレクティック多様体にまで拡張すること,および複素構造を変形することによって,与えられた複素シンプレクティック多様体が非自明な写像をもつようにすること,の二点であり,次年度の重点目標とする。高次元代数多様体および複素多様体の研究において,小平次元0の多様体はファノ多様体,一般型多様体とともに基本的研究対象であるが,いわゆるBogomolov分解定理によると,小平次元0の極小非特異多様体はさらに複素トーラス,複素シンプレクティック多様体および特殊ユニタリ多様体から構成される.この意味で複素シンプレクティック多様体は高次元多様体理論における一群の基本素粒子というべきものである.複素シンプレクティック多様体に対してはK3曲面理論の一部が拡張され,今のところ有効な手がかりが見つからない特殊ユニタリ多様体と比較すると,ずっと扱いやすいことが期待される.本課題では,複素シンプレクティック多様体および複素シンプレクティック多様体と密接に関連する話題について,多面的研究を行うことを目標としたが,非特異な複素シンプレクティック多様体からの正則写像の構造については満足すべき結果が得られた.射影非特異複素シンプレクティック多様体Yから別の正規射影多様体への非自明な正則写像があれば,多くの場合Yには射影空間が乗っていて,この正則写像の構造に極めて強い制約を課す.Yの複素構造を変形することでYからの非自明正則写像の存在が期待され,上記の制約条件はYの変形同値類の有限性を強く示唆する.このような進展の鍵となったのは,代数多様体上の有理曲線族の徹底的解析と,そこから得られる射影空間の変形理論的特徴付けであって,その直接の帰結として,長さn+1のn次元Fano多様体が射彩空間である,という長らく懸案だった森重文と向井茂の予想が証明される.
両側回遊が創出する熱帯島嶼河川の種多様性とその起源

熱帯島嶼河川では,淡水域で生まれた幼生が海へ下り,数ヶ月かけ成長したのち,河口付近で着底して川を遡る両側回遊をおこなう動物が卓越し,高い種多様性を示す.この同生態系における種多様性の創出・維持には,島嶼河川に特徴的な頻繁な撹乱と両側回遊種の海洋幼生による河口への新規加入が繋がっている可能性がある.一方で,熱帯・亜熱帯域に生息する両側回遊性動物の種分類を含めた自然史に関する研究は少ない.本研究課題では,アマオブネ科貝類を対象に,その種多様性と各種の初期生態を含む生活史全体を把握するため,生態学・集団遺伝学・系統分類学・分析化学・古生物学的アプローチなどから研究を実施している.本年度は,南西諸島やニューカレドニア等を中心に各地域・河川におけるアマオブネ類について種多様性の把握を進めた.南西諸島については,採集した標本を基に各島・河川・流程における種多様性を把握した.その結果,日本初記録となる種を含め,南西諸島には40種以上の河川性アマオブネ類が生息することが明らかとなった.ニューカレドニアにおけるアマオブネ科貝類の種組成検討には,パリ自然史博物館所蔵標本などを用いた.形態・分子情報による包括的な種分類の結果,30種以上が生息することが判明し,同地点ではこれまで種多様性が過小評価されていた事がわかった.また,そのうち半数以上が日本と共通する種であった.ミトコンドリアDNA COI遺伝子配列を用いた系統解析の結果,各種は種内における遺伝的差異が小さく,約7,000km離れた日本・ニューカレドニア間でも同一の遺伝子型の共有が見いだされた.また,幼生殻・蓋を用いた発生様式推定および卵嚢内幼生の観察により,邦産・ニューカレドニア産の種はプランクトン食型の長期浮遊幼生をもつことが判明した.また,各種の流程分布・幼生生態に関する情報を蓄積した.本研究は,河川性アマオブネ科腹足類を対象とした自然史情報の蓄積により,熱帯・亜熱帯島嶼河川の種多様性維持・成立プロセスを理解することを目的としている.初年度は,計画通り,生態学・集団遺伝学・分類学的手法等により,各地域での種多様性および各種の遡上や幼生生態に関する基礎情報を蓄積した.日本および,過去の基礎知見が少ないニューカレドニア各河川における種構成について,採集サンプル・博物館所蔵標本を用いた網羅的な分類学的再検討により,その種多様性を把握することができた.また,各国博物館のタイプコレクション・文献調査により,各種の有効学名を選出することができた.本年度中に国際誌に6報(主著2報)を発表した.全体的に,おおむね順調に進展していると考える.引き続き,計画通りに研究を遂行する.各地域の種多様性把握については,国内・国外における採集および各国博物館からの標本貸借をおこない,遺伝・形態情報に基づく種分類の再検討を進める.また,核・ミトコンドリア遺伝子マーカーを用いた遺伝的集団解析をおこない,各種の幼生分散能力の推定を試みる.系統学的・古生物学的手法により,アマオブネ類の進化史について検討する.幼生の浮遊期間や着底後の行動について,各種の情報を蓄積する.また,殻・蓋形態より推定される幼生・幼貝時の生活履歴より,初期生活史について検討を進める.得られた結果は,研究成果として国際誌等で発表していく.熱帯島嶼河川では,淡水域で生まれた幼生が海へ下り,数ヶ月かけ成長したのち,河口付近で着底して川を遡る両側回遊をおこなう動物が卓越し,高い種多様性を示す.この同生態系における種多様性の創出・維持には,島嶼河川に特徴的な頻繁な撹乱と両側回遊種の海洋幼生による河口への新規加入が繋がっている可能性がある.一方で,熱帯・亜熱帯域に生息する両側回遊性動物の種分類を含めた自然史に関する研究は少ない.本研究課題では,アマオブネ科貝類を対象に,その種多様性と各種の初期生態を含む生活史全体を把握するため,生態学・集団遺伝学・系統分類学・分析化学・古生物学的アプローチなどから研究を実施している.本年度は,南西諸島やニューカレドニア等を中心に各地域・河川におけるアマオブネ類について種多様性の把握を進めた.南西諸島については,採集した標本を基に各島・河川・流程における種多様性を把握した.その結果,日本初記録となる種を含め,南西諸島には40種以上の河川性アマオブネ類が生息することが明らかとなった.ニューカレドニアにおけるアマオブネ科貝類の種組成検討には,パリ自然史博物館所蔵標本などを用いた.形態・分子情報による包括的な種分類の結果,30種以上が生息することが判明し,同地点ではこれまで種多様性が過小評価されていた事がわかった.また,そのうち半数以上が日本と共通する種であった.ミトコンドリアDNA COI遺伝子配列を用いた系統解析の結果,各種は種内における遺伝的差異が小さく,約7,000km離れた日本・ニューカレドニア間でも同一の遺伝子型の共有が見いだされた.また,幼生殻・蓋を用いた発生様式推定および卵嚢内幼生の観察により,邦産・ニューカレドニア産の種はプランクトン食型の長期浮遊幼生をもつことが判明した.また,各種の流程分布・幼生生態に関する情報を蓄積した.

本研究は,河川性アマオブネ科腹足類を対象とした自然史情報の蓄積により,熱帯・亜熱帯島嶼河川の種多様性維持・成立プロセスを理解することを目的としている.初年度は,計画通り,生態学・集団遺伝学・分類学的手法等により,各地域での種多様性および各種の遡上や幼生生態に関する基礎情報を蓄積した.日本および,過去の基礎知見が少ないニューカレドニア各河川における種構成について,採集サンプル・博物館所蔵標本を用いた網羅的な分類学的再検討により,その種多様性を把握することができた.また,各国博物館のタイプコレクション・文献調査により,各種の有効学名を選出することができた.本年度中に国際誌に6報(主著2報)を発表した.全体的に,おおむね順調に進展していると考える.引き続き,計画通りに研究を遂行する.各地域の種多様性把握については,国内・国外における採集および各国博物館からの標本貸借をおこない,遺伝・形態情報に基づく種分類の再検討を進める.また,核・ミトコンドリア遺伝子マーカーを用いた遺伝的集団解析をおこない,各種の幼生分散能力の推定を試みる.系統学的・古生物学的手法により,アマオブネ類の進化史について検討する.幼生の浮遊期間や着底後の行動について,各種の情報を蓄積する.また,殻・蓋形態より推定される幼生・幼貝時の生活履歴より,初期生活史について検討を進める.得られた結果は,研究成果として国際誌等で発表していく.
複合動詞と項構造・項構造の統語表示に関する比較研究

平成11年度には南山大学で開催された第二回アジア理論言語学会(Asian GLOW)に併せて項構造に関わるワークショップを開催した。このワークショップには三人のスピーカー(Anoop Mahajan氏,渡辺明氏、James Higginbotham氏)を招き、ヒンドゥー語における複合述語と格の問題、名詞編入に関する媒介変数的変動の問題、時制と相の統語表示というトピックでの発表を行った。またK.A.Jayaseelan氏、Mikinari Matsuoka氏、Gloria Cocchi氏の上記学会での発表を受けて、意見交換を行った。本テーマに関連して、Mark Baker氏、Richard Larson氏、宮川繁氏、Jonathan Bobaljik氏には研究レポートを提出してもらった。研究代表者、分担者はそれぞれの研究分野における論文を執筆した。平成12年度には宮川繁氏、R.Larson氏、Ayesha Kidwai氏、Tim Stowelll氏、高橋大厚氏、M.Baker氏、J.Bobaljik氏の講演会を企画し、本研究テーマに関連した討議を行った。研究代表者、分担者はそれぞれの研究分野における論文を執筆した.平成13年度は本研究課題の最終年度にあたり、複数の研究者との意見交換を行いつつ、最終成果報告書の編纂にあたった。Susi Wurmbrand氏との意見交換、同氏による研究レポート、George Tsoulas氏の講演などを通じて、本研究テーマの深化に努めた。研究分担者は各研究テーマでの論文執筆にあたり、研究代表者は三年間の研究成果を報告書に纏める作業を行った。最終報告書には研究期間中に様々な形で研究協力を行った研究者の論文も併せて収録し、231ページに九編の論文が収められ、項構造に関わる三年間の研究成果が結実したものとなった。統語論、統語形態論、言語獲得の側面から項構造の統語表示についての研究を深めることができ、有意義な成果があがった。
アルケンの異性化を利用したホモアリルアルコールの立体選択的合成

本研究員採用までの準備期間として、当初の計画通り、「(1). 1,1-ジボリル-3-ブテンを用いるδ-ボリルホモアリルアルコールの不斉合成」に関して研究を行った。予備検討で得られていたルテニウム触媒を用いる反応に関して、様々な基質が本反応に適用可能であることを見出した。これらの研究成果は英文論文として、Journal of American Chemical Society誌にて発表した。続いて、同研究におけるsyn体のボリルホモアリルアルコールの合成に関して、当初の計画通りニッケル触媒を用いることで本反応が効率よく進行することを見出した。当初の目的であった不斉反応への適用に関しては、30%程度の鏡像体過剰率で得られるという結果に留まっている。現在、これらの研究成果を英文論文として投稿準備中である。次に、当初の計画通り、「(2).末端アルキンを出発原料に用いるγ-ボリルホモアリルアルコールの立体選択的ワンポット合成」に関して研究を行った。従来、anti体のγ-ボリルホモアリルアルコールを立体選択的に合成することは困難であった。しかし、末端アルキンから容易に合成可能な1,2-ジボリルアルケンに対して、Grotjahnらによって報告されたルテニウム触媒を作用させた後、アルデヒドと反応を行うことで、立体選択的にanti体のγ-ボリルホモアリルアルコールが合成できることを見出した。その後の検討により、様々なアルデヒドや1,2-ジボリルアルケンに関して適用可能であることを見出した。また、本反応は末端アルキンを出発原料に用いたワンポット合成も可能であることを見出した。さらに、不斉反応を検討したが、不斉リン酸触媒を用いて76%の鏡像体過剰率で目的物が得られるという結果に留まっている。これらの得られた研究成果は、英文論文としてAngewandte Chemie誌に投稿、受理された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
極地氷床氷の粒界の挙動と粒界拡散機構の解明

氷の結晶粒成長実験を行い,含有微小気泡の粒成長に対する影響を明らかにした.この実験より氷の粒界拡散の活性化エネルギーはこれまで考えられていたものより大きく,-20°C以上の高温では粒界拡散はこれまでの予想値より2桁も大きいことが示された.また位相変調ホモダイン干渉計の改良を行い,氷の超低応力クリープ実験を行った.単結晶氷および多結晶氷ともに応力指数は1を示し,-20°C以上の高温では粒界拡散が十分早く,転位すべりが律速過程であることが示唆された氷の結晶粒成長実験を行い,含有微小気泡の粒成長に対する影響を明らかにした.この実験より氷の粒界拡散の活性化エネルギーはこれまで考えられていたものより大きく,-20°C以上の高温では粒界拡散はこれまでの予想値より2桁も大きいことが示された.また位相変調ホモダイン干渉計の改良を行い,氷の超低応力クリープ実験を行った.単結晶氷および多結晶氷ともに応力指数は1を示し,-20°C以上の高温では粒界拡散が十分早く,転位すべりが律速過程であることが示唆された本研究は極地氷床氷の流動および結晶微細組織発達メカニズムの解明と氷床中での同位体や不純物の粒界拡散を考慮した古気候・古環境情報解読の高精度化を目的として,これまで測定不可能であった拡散クリープによる氷の微小変位および粒界の体積変化や物質の拡散を最先端の精密計測技術で測定し,分子サイズレベルの物質移動量の情報を得ようとするものである.21年度は研究計画に沿って研究を実施し以下の成果を得た.(1)ポッケルスセルを組み込んだ位相変調ホモダイン干渉計を完成させた.(2)恒温槽の温度を-5°Cから-30°Cの範囲で±2mKに数十時間安定させることが可能となった.(3)直径20mm長さ60mmの微細粒多結晶氷サンプルと単結晶氷サンプルを開発した位相変調ホモダイン干渉計にセットし,チャンバーの温度を-5°Cに保持して試料長の変化を測定した.温度変化に伴う氷試料の熱膨張による変位を取り除くために,単結晶氷サンプルと多結晶氷サンプルの変位量の差を干渉計で差動測定する手法を採用している.氷結晶粒成長のデータおよび変位データの解析から-5°Cでの氷の粒界幅はpre-meltingにより10-910-7mと見積もることができた.(4)低応力下での多結晶氷のクリープ実験:予め一定荷重で1%程度圧縮変形した氷試料を位相変調ホモダイン干渉計にセットし,チャンバーの温度を-15°Cから-25°Cの範囲で一定に保持して,応力10-210-1MPaの範囲で定荷重クリープ実験を行った.その結果従来予想されていた拡散クリープによる歪み速度に比べて2桁以上早く,また活性化エネルギーは粒界拡散の活性化エネルギーに近い値が得られた.今後,さらに単結晶および多結晶を用いたクリープ実験を続け,メカニズムの解明と流動測の構築を行う.本研究は極地氷床氷の流動および結晶微細組織発達メカニズムの解明と氷床中での同位体や不純物の粒界拡散を考慮した古気候・古環境情報解読の高精度化を目的として,これまで測定不可能であった拡散クリープによる氷の微小変位および粒界の体積変化や物質の拡散を最先端の精密計測技術で測定し,分子サイズレベルの物質移動量の情報を得ようとするものである.22年度は研究計画に沿って研究を実施し以下の成果を得た.(1)位相変調ホモダイン干渉計の精度向上のための検討を行った.その結果,歪み速度の測定精度をあと一桁上げるための各種装置の改良を行った.さらに,前年度の測定では結晶サイズの大きな多結晶で行っていたため,単結晶の性質と多結晶の性質が重なって現れていると考えられる.単結晶の拡散クリープ現象を測定するための試料育成方法の改良を行い,高純度な単結晶を得ることに成功した.(2)氷に含まれる微小気泡と粒界の相互作用について,結晶粒成長の実験により,明らかにした.その結果,40μm以下の微小気泡は粒界移動によって掃引され,逆にそれが粒界移動速度を遅くする要因であること.さらに,気泡内での水蒸気の移動が現象を律則していることから,これまで測定された氷結晶の粒界移動の見かけの活性化エネルギーは水蒸気拡散の活性化エネルギーであることを突き止めた.このことは氷床内部でのフィルン層での結晶微細組織発達メカニズムの解釈に大きく貢献する.また氷床コアのクラウディバンドの粒界拡散を議論する際にも重要であることを明らかにした.(3)0.020.5MPaの低応力領域で氷のクリープ実験を行い,遷移クリープ中に起きている亜粒界発達プロセスについて詳細に観察を行い,応力下での結晶粒成長に関する重要な知見を得た.この課題は継続中である.本研究は極地氷床氷の流動および結晶微細組織発達メカニズムの解明と氷床中での同位体や不純物の粒界拡散を考慮した古気候・古環境情報解読の高精度化を目的として,これまで測定不可能であった拡散クリープによる氷の微小変位および粒界の体積変化や物質の拡散を最先端の精密計測技術で測定し,分子サイズレベルの物質移動量の情報を得ようとするものである.23年度は研究計画に沿って研究を実施し以下の成果を得た.まず,位相変調ホモダイン干渉計の精度向上のための次の検討・改良を行った.

(1)ファイバへのレーザ光最適入射角度を決定し、ノイズおよびリタデーションの影響を減少させた.(2)偏光方向を測定することで、時間により偏光方向が変化する揺らぎ現象の原因を特定した.(3)EOMから出力されるレーザ光の偏光状態を測定することで、電圧と偏光の関係を調べ、45°の直線偏光が干渉計に入射できるようにした。その結果,従来のリザージュよりも安定してリサージュ波形を取得できる時間が増加し、外乱が入っても再びリサージュを描くまでの時間が短縮された。次にクリープ実験を行い,単結晶氷の低歪速度領域の温度一定条件下での応力依存性及び応力指数(n値)、応力一定条件下での温度依存性及び活性化エネルギーを明らかにすることができた。本実験の結果、今回の温度及び応力条件下での歪速度は1.28×10^<10>3.82×10^<11>s^<-1>の領域を計測できた。応力依存性実験の結果よりn値は0.9、温度依存性実験の結果より活性化エネルギーは59kJ/molとなった。今回計測された歪速度は、応力依存性実験、温度依存性実験ともに今までに計測されてきたものより12ケタ程度小さい値を示した。
光触媒化学変換に基づくバイオマス関連物質の高効率選択酸化反応プロセスの開発

酸化ニオブを光触媒、分子状酸素を酸化剤とする各種光酸化反応について検討を行った.具体的には,各種アミン類とアルコール類の酸化的C-Nカップリング、置換フェノールとアルコール類の酸化的C-Oカップリングについて検討した.また,アルコール光酸化について流通式反応器を適用し,定常的に酸化生成物が得られること,表面反応過程あるいは生成物の脱離過程が律速段階であること,酸素の供給方法即ち酸素濃度についてさらに検討が必要なことを亜kらかとした.さらに活性錯合体の濃度の向上には比表面積の向上が有効であること,生成物の脱離速度については適切なルイス酸点の強度の選択が重要であることを明らかとした.一般的な酸化物半導体型光触媒の触媒作用はバンドギャップ以上の光エネルギーを吸収することにより生成する励起電子と正孔に由来する.一方,我々は,基質と酸化ニオブからなる表面錯合体由来のドナー準位から酸化物の伝導体への光励起による特異な活性化機構(in situ doping)を提案している.また,この酸化ニオブ(Nb2O5)の特異な活性化機構を利用することで可視光照射下においてアルコール及びアミンを高選択的に対応するアルデヒドあるいはイミンに変換できることを報告している.そこで本研究では酸化ニオブ光触媒の特異な光触媒作用を種々のファインケミカルズ合成に展開することを目的とし,C-NカップリングおよびC-Oカップリング反応を検討した.具体的には2ーアミノベンジルアミンとベンズアルデヒドを基質とするC-Nカップリング反応を1気圧の酸素雰囲気下で可視光を照射し検討した.さらにC-Oカップリング反応は,各種アルコールと2,4,6,-トリメチルフェノールを基質とする非対称エーテル生成をモデル反応として検討を行った.C-NカップリングおよびC-Oカップリング反応は、酸化ニオブを光触媒として用いると可視光照射下で効率よく進行することを見出した。次に、酸化ニオブを光触媒とするグリセロール酸化について検討を行った。可視光照射下では、ほとんど反応が進行しなかった。紫外光照射下では、僅かに酸化反応が進行し第1級水酸基が酸化された対応するアルデヒド、およびカルボン酸が進行することを見出した。また、酸化ニオブの調製法を工夫することで比表面積を増加させた酸化ニオブを調製したところ活性が向上した。これは、比表面積が増加することで基質の吸着量が増加し、その結果、活性錯合体の量が増加したことによると考えられる。代表的な半導体型光触媒である酸化チタンでは、酸化チタン表面で形成される活性酸素種によって完全酸化ないし部分酸化物の逐次酸化が進行するため、部分酸化物への選択性が低い欠点がある。本研究では、酸化ニオブ上で進行する表面錯合体の光励起という特異な活性化過程を経る機構、即ち、禁制帯中に形成される表面錯合体のドナー準位から伝導帯への励起であるためバンドギャップエネルギーより小さいエネルギーの光、即ち可視光によっても進行させることが可能である点を利用し検討を進めた。本年度は、酸化ニオブによる可視光を利用する選択光酸化について錯合体濃度の制御の観点から比表面積の異なる酸化ニオブを調製し、その表面性質と光触媒機能の相関について検討を行った。その結果、第一級および第二級アルコール光酸化ならびにベンジルアミン光酸化に対して、比表面積が大きな層状酸化ニオブを用いることにより、選択性を維持したまま活性の向上ができることが分かった。また、基質の吸着のみならず生成物の脱離も反応速度を決定する重要な因子であることを明らかとした。次に、この層状酸化ニオブ触媒をバイオマス変換反応ならびにファインケミカルズ合成に対する応用検討を行った。2-アミノベンジルアミンとアルデヒドのカップリング反応によりN-フェニルキナゾリン誘導体を高収率で得ることに成功した。一方、ジオール類の反応は紫外光照射下でも殆ど進行せず、モノアルコール類と大きくその反応性が異なることが分かった。これは、ジオールの特異な吸着構造によると推定した。また、酸化ニオブを用いたアルコール光酸化反応を液相流通系に展開することで部分酸化生成物を連続的,かつ選択的に得ることに成功した。また,触媒活性向上の指針を得るために速度論解析を行い,低濃度領域と高濃度領域で律速段階が異なることが分かった。酸化ニオブを光触媒、分子状酸素を酸化剤とする各種光酸化反応について検討を行った.具体的には,各種アミン類とアルコール類の酸化的C-Nカップリング、置換フェノールとアルコール類の酸化的C-Oカップリングについて検討した.また,アルコール光酸化について流通式反応器を適用し,定常的に酸化生成物が得られること,表面反応過程あるいは生成物の脱離過程が律速段階であること,酸素の供給方法即ち酸素濃度についてさらに検討が必要なことを亜kらかとした.さらに活性錯合体の濃度の向上には比表面積の向上が有効であること,生成物の脱離速度については適切なルイス酸点の強度の選択が重要であることを明らかとした.本年度は,未修飾の酸化ニオブを基本としてC-NカップリングおよびC-Oカップリング反応を検討した。また、モデル反応としてアルコール酸化についても検討を行った。C-NカップリングおよびC-Oカップリング反応は、可視光照射によって進行することを明らかとした。さらに比表面積の異なる酸化ニオブを調製し、比表面積の増加と活性の向上が概ね正の相関を持つことを示した。この結果は、我々がこれまで提案してきた活性錯合体経由の光励起機構の妥当性を支持する結果であり、酸化ニオブ光触媒の活性向上の指針を示すものである。活性の向上は将来的に流通系への展開を行うためには必須な要素の一つである。グリセロール酸化については、収率は低いものの反応が進行することを見出した。

今後さらなる活性の向上を図る必要がある。さらに他のバイオマス関連物質の酸化反応への展開を図る必要がある。本年度の検討で得られた結果は、光触媒的バイオマス変換ならびに流通型反応装置への展開を図る上で基礎的な知見であり、研究目的に合致したものである。触媒化学・表面化学本年度は、基本的な酸触媒反応(モデル反応)に対する活性を評価することでその光触媒機能を評価した。さらに比表面積増加による表面錯合体の濃度の増加とこれに伴う活性の増加を期待し比表面積を増加させた層状酸化ニオブを調製し、その影響を検討した。今後の研究では、1)酸化ニオブ光触媒の活性をさらに向上させるため、助触媒の添加、反応条件の最適化を進める。3)アルコール酸化反応をモデル反応とし、連続流通式反応装置の構築ならびに反応成績の評価を行う。光源のランプ交換に関する購入費用に充当予定だった費用を優先度の高い他の機材の購入に充当したため、差額が繰り越しとなった。次年度、早急に光源のランプ交換を行う費用の一部に充当する。次年度、光源のランプ交換を行う費用の一部に充当する。