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社会主義の諸理論とソヴェト体制:思想と政策の相互作用に関する歴史的考察

本研究では,(1)近代社会主義の規範的中核が,普遍的生存権および普遍的労働義務の追求にあったこと,(2)労働義務を優先し,所得源泉としての私的所有の廃絶を追求する立場が社会主義の革命的潮流を形成したこと,(3)マルクス主義が社会主義の規範的側面を必然論と階級闘争によって包摂したこと,(4)ソヴェト体制は,財産所得廃絶と普遍的労働義務を達成した社会であったこと,(5)生存権規範の可能性はなお汲み尽くされていないこと,を明らかにした。社会主義をめぐる思想と体制の関係は,一般に考えられているよりもはるかに複雑で,かつ双方向的なものあった.本研究では,政治経済学における社会主義および社会主義批判の諸潮流と,旧ソ連の社会主義体制の関係について,前者が後者の形成・展開過程で果たした役割と,後者の存在が前者の発展に及ぼした影響の両面から,その複雑な相互作用を考察する。具体的には,1.ソ連誕生以前の社会主義の諸潮流と社会主義批判の状況。2.ソ連社会主義の確立過程における設計と試行錯誤の絡み合いの解剖。3.ソ連の現存に伴う社会主義思想の変化と資本主義認識の深化の3点にそくして明らかにする.本研究では,(1)近代社会主義の規範的中核が,普遍的生存権および普遍的労働義務の追求にあったこと,(2)労働義務を優先し,所得源泉としての私的所有の廃絶を追求する立場が社会主義の革命的潮流を形成したこと,(3)マルクス主義が社会主義の規範的側面を必然論と階級闘争によって包摂したこと,(4)ソヴェト体制は,財産所得廃絶と普遍的労働義務を達成した社会であったこと,(5)生存権規範の可能性はなお汲み尽くされていないこと,を明らかにした。1.ロシア革命に関わる社会主義思想のうち,革命の初期(とりわけ二月革命から十月革命直後の時期)にマルクス主義的社会主義以上に大きな影響力をもったナロードニキ的社会主義について研究し,同時代の経済学者ポリス・ブルツクスによるその包括的な批判の紹介と検討を論文「二月革命期におけるブルツクスの土地改革論」にまとめた.ナロードニキ的社会主義の唱える「土地不足」論とそれに基づく無償での土地均分論の根本的な問題点は,非市場的・自給的な農民経営を理想視するために,国民経済発展(およびこの過程における工業都市への人口移動を伴う職業分化)の観点を欠いているという点にある.ブルツクスはこの点を的確に指摘しながら,小農民経営の発展を国民経済全体の資本主義的工業化過程の有機的一環と位置づける独自の土地改革構想を提示している.非市場的・自給的な生産を理想視する思潮は今日の社会運動の中にもなお根強く存在することからみても,ブルツクスによるナロードニキ的社会主義の批判は大きな意義を有している.2.ソヴェト体制と社会主義思想の関係について検討し,ボリス・ブルツクスがこの主題について行った晩年の考察の紹介と検討を論文「社会主義とソヴェト経済」にまとめた.この論文では,ブルツクスの見解をたどりながら,ソヴェト体制が社会主義に託されていた理想からかけ離れたその非効率性や非人間性にもかかわらず,生産手段の社会化と計画経済(市場ではなく指令が調整において支配的となる経済)の確立というマルクス主義が掲げた2つの大きな変革を実現した点において,マルクス主義的社会主義の実現形態とみなしうるものであることを明らかにした.3.これらの研究と平行して,経済計算論争以前の時期の社会主義思想と社会主義批判の諸潮流に関する文献研究を進めた.その成果については次年度以降に公表の予定である.本年度は,経済計算論争以前の時期における社会主義批判の諸潮流に関する研究,具体的にはロシア革命に先立って『資本論』第1巻の刊行直後の1874年にA.シェフレとP.ルロワ-ボーリューによる社会主義批判の検討に取り組み,以下の点を明らかにした。1.シェフレが1874年に刊行した『社会主義の真髄』は,社会主義経済の概要をはじめて具体的に示した著作であり,彼が描いた社会主義像は,ロシア革命までの40年にわたり社会主義をめぐる議論の共通の前提をなした。また,彼は自らが理念化した社会主義経済について綿密な批判的検討を行い,労働価値を評価・計算単位とする経済管理について,需要変化への対応や人々の経済的動機という点から,重大な疑問を提起した。2.ルロワ-ボーリューの『集産主義』は,シェフレを出発点としつつ,(a)価格と利潤という導き手を欠くため,国家による生産管理は需要から乖離した不効率なものになる,(b)国家による生産管理に伴う巨大で複雑な官僚機構は,改善と革新への動機を弱め,その機会を極度に制限する.(c)生産決定の権限が国家に集中することにより,需要の国家への全面的従属が生じる,との主張を展開した。両者はミーゼスに先んじて,一体として,資本主義体制との比較における社会主義体制の批判的検討という問題領域を切り開き,これを一挙に高い到達点にまで導いた。これまでほとんど忘却されてきた両者の研究を発掘し,それらが以上のような重要な内容をもつことを明らかにしたことは,本研究による大きな成果の一つである。なお,この研究と平行して,ソヴェト体制の形成・確立過程での政策選択と社会主義思想の関係についての歴史的-理論的考察を継続中であり,次年度に論文にまとめることとしたい。

平成21年度においては,ロシア革命直後の社会主義をめぐる理論状況の検討を通じて,ドイツの経済学者L.ポーレが1919年に刊行した『社会主義と資本主義』を発掘し,次の点を明らかにした。(1)比較経済体制論の歴史において,同書は社会主義の理念の理解や資本主義の立体的把握(とくに企業家の役割の考察)の点で,同時代のミーゼスやブルツクスの貢献とは区別される,独自のすぐれた価値を有する。(2)ポーレによる議論は,シェフレやブルツクスと同様に,ルロワ-ボーリューやミーゼスなど市場の自由を絶対視する立場ではなく,資本主義の内部での改革について積極的な立場からの社会主義批判の系譜に属する。(3)社会主義の根本的思想が,個人の生存を個人の自己責任とするのではなく社会的に保証することにあり,生産手段や労働に対する国家の支配・統制はそのための手段という性格をもつというポーレの理解は,思想としての社会主義を歴史的にとらえるうえでも,重要な視点を提示している。これらの評価をふまえて,さらに次の点を指摘した。(1)生存の保証と生産手段の国家管理との結びつきの間には,マルクス主義が主張し,シェフレもそう考えたような論理的な必然性は存在しない(資本主義の枠組みの内部でもそれは可能である),(2)現実の社会主義では,革命後に生じた激烈な政治闘争の論理により,生存の権利が搾取者の生存権の否定に反転してしまい,生存権の思想はかえって後退した,(3)そのうえに,ソヴェト経済の確立過程を通じて,生産手段の国家管理がしだいにそれ自体として社会主義と同一視されるようになった,(4)生存の社会的保証という原点に立ち帰り,生存により豊富な内容を与えることによって,社会主義の理念における価値あるものを現代的に再生できる可能である。これらは,社会主義をめぐる従来の議論に,歴史と理論の両面で新たな研究課題を提起する意義をもつ成果であると考える。2010年度においては,本研究課題の総括として,社会主義思想の史的展開を,実証的認識,規範理論,運動・闘争の三つの側面から考察し,(1)初期社会主義思想が,生存の権利という二つの規範を追求するものであったこと,(2)マルクスが社会主義を理想ではなく歴史的必然に置き換える理論的転換を遂行し,それに基づいて,生産力発展の促進および階級闘争の勝利をメタ規範化したこと,(3)レーニンがマルクス主義を,前衛主義徹底した反規範主義,反帝国主義の世界革命論という三つの面で独自に発展させたこと,(4)世界革命の挫折により,ロシア革命以降の社会主義国は,国内での急速な生産力発展の実現に革命の歴史的正当性を求めたこと,(5)労働義務規範の追求は市場・資本主義の否定と結びついて否定的な帰結をもたらしてきたが,発達や成長の権利をも包含する規範としての生存権の追求は,まだその歴史的な役割と可能性を失っていないこと,を明らかにした。これらについて,経済論学会大会の共通論題として報告し,その内容を論文「社会主義の過去と未来」として公刊した。また,論文「ソ連社会主義の経験と教訓」において,ソ連社会の否定的特質の多くが,生産手段の私的所有の破壊(およびその背後にある労働義務規範の一面的な追求)にあること,現代社会の変革を志向する勢力の中に,こうした破壊に結びつく古い型の資本主義批判・利潤批判が残存していることを指摘した。さらに,論文「置塩経済学の思想と方法」において,マルクス経済学と社会主義思想の創造的遺産の一つである置塩信雄の経済理論の検討を行い,その客観主義的分析手法と独自の社会主義構想の意義と限界を論じた。
生体分子認識ゲート膜を用いた新規バイオセンシングシステムの開発

本研究は、次世代のバイオセンシングシステムの構築を目指し、生体分子シグナルに応答する生体分子認識ゲート膜の開発を目的に行った。生体分子認識ゲート膜は、多孔基材の細孔内部に体積相転移素子と生体分子認識素子の両方の機能を有するグラフトポリマーを固定した多孔膜である。本ゲート膜は、微細孔内で特定の生体分子による架橋結合と刺激応答ポリマーの体積相転移を利用した新規ゲートシステムで機能し、生体分子シグナルを細孔開閉に変換する新たなセンサー材料である。本研究は、プラズマグラフト重合法、"grafting from"法によって、温度応答性と生体分子認識素子を有するグラフトポリマーを細孔表面に固定化した生体分子認識ゲート膜の作製を行い、低濃度の生体分子シグナルに応答し、選択的に細孔開閉を制御することに成功した。さらに、着色物質であるPEGコート金ナノ粒子の生体認識ゲート膜に対する透過性を評価し、低濃度の生体分子シグナルを選択的に透過液の色の変化といった視覚情報に変換が可能であることを示した。これにより、Point-of -care検査のように、簡便且つ迅速に生体分子を検出する新たなバイオセンサーとしての応用が期待されることが示唆された。続いて、更なる発展を目指し、液一液相分離法によって、多孔薄膜を作製した。薄膜化により、高速且つ高感度に生体分子シグナルを検出されることが予想される。また、細孔サイズは作製条件によって、0.05-1μmの範囲で調整でき、生体分子の種類によって膜構造を設計することが可能である。さらに、"grafting to"法によるグラフトポリマーの固定化手法を確立した。以上の知見から、細孔構造やグラフトポリマーをミクロな視点から構造最適化することで、生体分子認識ゲート膜は有効なセンサー材料として、医療・食品管理・環境保全といった多様な分野で応用可能であると考えられる。本研究は、次世代の高感度バイオセンサーを目指し、低濃度の生体分子シグナルに応答する生体分子認識ゲート膜の開発を目的に行った。本研究は、プラズマグラフト重合法によって、温度応答性と生体分子認識素子を有するグラフトポリマーを細孔表面に固定化した生体分子認識ゲート膜の作製を行った。作製したゲート膜は、低濃度の生体分子シグナルに応答し、選択的に細孔開閉を制御することで劇的な膜透過流束の変化を確認し、新規ゲートシステムのコンセプト実証に初めて成功した。本ゲート膜は、既存の分子認識ゲート膜と比較して、分子量の大きいタンパク質に応答するだけでなく、シグナル物質となる特定分子を従来の10^310^5倍高感度に識別できることから、新規性と進歩性を有する革新的な膜材料であると言える。続いて、更なる高感度化を指向し、ゲート膜における微細孔内現象解明を行った。細孔表面に化学固定されたグラフトポリマーの単離手法を開発し、グラフトポリマーの物性を明らかにした。得られた結果から、細孔内グラフトポリマーの物性とゲート膜の透過流束特性の関係性をミクロな視点から解明することに成功した。以上の知見から、生体分子認識ゲート膜の細孔内グラフトポリマーの最適構造を設計し、モデル計算から従来のバイオセンサーより簡便且つ高感度に生体物質を検出することが可能であることを示した。このことから、生体分子認識ゲート膜は有効なセンサー材料であり、医療・食品管理・環境保全といった多様な分野で応用が期待される。
DNAメチル化酵素の構造と機能に関する研究

本研究では、ゲノムDNA上のメチル化模様の形成機構を生化学的に理解することを目指し、DNAメチル化酵素(Dnmt)の性質を再構成したヌクレオソームを基質にして詳細に試験管内で解析を行った。その結果、DNA上に新規なメチル化模様を書き込むタイプのDnmt3aは、ヌクレオソームの高次構造に依存したメチル化活性を示すという新たな知見が得られた本研究では、ゲノムDNA上のメチル化模様の形成機構を生化学的に理解することを目指し、DNAメチル化酵素(Dnmt)の性質を再構成したヌクレオソームを基質にして詳細に試験管内で解析を行った。その結果、DNA上に新規なメチル化模様を書き込むタイプのDnmt3aは、ヌクレオソームの高次構造に依存したメチル化活性を示すという新たな知見が得られた本研究計画では、ゲノムDNA上のメチル化模様の形成・維持機構を生化学的に理解することを目指している。1.DNAメチル化は、遺伝子発現抑制に関与することが知られている。そのため、一旦DNAにメチル化模様が形成されると、DNA複製の過程で正確に維持される必要がある。この維持に関わる酵素として、Dnmt1がある。今回、Np95蛋白質が、Dnmt1をDNA複製点に移行させるのに必須であることを見出した。また、Np95遺伝子を潰すと、DNAメチル化模様が低下するので、DNAメチル化模様の維持に必要な因子を新たに同定することができた(Nature 2007)。2.Dnmt3aとDnmt3bは、裸のDNAを基質にした場合はその性質はほとんど同じであったが、DNAをヌクレオソームに組込んだときに酵素的な違いを見出している。今回、その違いが、基質であるヌクレオソームのコア領域とリンカー部分のメチル化活性の差に起因するのかを明らかにする目的で実験を行った。リンカーDNA部分のメチル化を解析するために、ヌクレオソームが2つ連なったダイソームを再構成し基質として用いるのに加えて、リンカーヒストンであるヒストンH1の効果も調べた。その結果、Dnmt3aは、再構成したダイソームのリンカーDNAな叩分を優先的にメチル化することを明らかにすると共に、そのメチル化活性はヒストンH1により阻害されることを明らかにした(J. Mol. Biol., 2008)。本研究では、ゲノムDNA上のメチル化模様の形成機構を生化学的に理解することを目指している。DNA上に、新規なメチル化模様を書き込むDnmt3aの性質について、試験管内で再構成したヌクレオソームを基質にして詳細に解析を行った。その結果、Dnmt3aは、ヌクレオソームとヌクレオソームの間に存在するリンカーDNA部分を優先的にメチル化すること、そのメチル化活性はヒストクH1により阻害されることを明らかにした(J. Mol. Biol.,2008)。これは、生体内において、Dnmt3aの高発現が単純に、ゲノムの高メチル化につながらないことを意味している。今後、さらに、条件を検討し、ヌクレオソーム構造に対し、Dnmt3aがメチル化修飾を導入しうる条件について解析を進める予定である。一方、Dnmt3aには、異なるプロモーターが利用されることによって、N末端211アミノ酸短いアイソフォーム、Dnmt3a2、が存在する。Dnmt3aはゲノム全体のメチル化レベルが上昇した後期胚発生に発現するの対して、Dnmt3a2は雄性生殖細胞でゲノムワイドのメチル化レベルが更新する時期に特異的に高発現するため、その機能が異なることが予想されている。しかしながら、生化学的には、大きな性質の違いは報告されていない。私たちは、これまでにDnmt3aのN末端211アミノ酸領域がDNA結合を示すことを見出していたが、今回、2本鎖RNAにも結合すること、さらにDNA結合に必要な領域が1-57アミノ酸であること見出した。また、点変異を導入することにより、51番目と53番目のリシンがDNA結合に必要であることがわかった。今後、DNA結合能を失う変異をN末端部分に導入したDnmt3aを精製し、N末端のDNA結合の果たす機能を調べ、Dnmt3aとDnmt3a2の機能の違いについてアプローチする予定である。
一次繊毛機能を介したACAM/CLMPの脂肪細胞分化と肥満症における意義

脂肪細胞は余剰エネルギーにより肥大化すると、アディポカイン分泌異常などにより代謝調節機能が障害されメタボリックシンドロームや糖尿病を発症する。我々は、肥満ラットの内臓脂肪組織からホモフィリックな細胞接着に関わる細胞接着分子ACAMを発見した。脂肪細胞でACAMを過剰発現したマウスを高脂肪高蔗糖食で飼育すると、肥満、糖尿病の発症が予防された。このマウスでは脂肪細胞同士がACAMにより接着し、その接着部位に表層アクチン(F-actin)を形成し、電子顕微鏡で同部位にzonula adherens形成を認めた。ACAMは細胞接着と表層アクチン形成により脂肪細胞肥大化を抑制し、肥満や糖尿病を予防する。3T3-L1脂肪細胞においてACAM mRNAの発現は分化誘導後6-12時間で最も増強し48時間以内に一旦低下、その後再び12-14日目に発現が上昇する2峰性のパターンを示す。特に分化誘導初期の6-12時間でのACAM mRNAの発現ピークは、ヒト白色脂肪細胞の分化過程で認める一次繊毛の一過性発現(PNAS 10:1820-5, 2009)の時相と一致していることから、ACAMの脂肪細胞分化への関与は一次繊毛の発現や形態変化に関係していると推察され、蛍光染色法や免疫電顕法に加えsiRNAシステムを用いて詳細に検討する。また、3T3-L1細胞において、ACAMがどのような細胞内アダプター分子や細胞内シグナル分子を介して脂肪細胞の分化や形態変化に関わっているのかを探索し同定することで、肥満症やメタボリックシンドロームなどの疾患群におけるACAMの役割を検討する。特に分化誘導初期の6-12時間でのACAM mRNAの発現ピークは、ヒト白色脂肪細胞の分化増殖過程で認める一次繊毛の一過性発現(PNAS 10:1820-5, 2009)の時相と一致していることから、ACAMの脂肪細胞分化への関与は一次繊毛の発現や形態変化と関連していると推察され、3T3-L1脂肪細胞とACAM Tgマウスに加え、すでに確立しているACAM knockout (KO)マウスを用いて、蛍光染色法や免疫電顕法、免疫沈降法などの手法により、肥満症やメタボリックシンドロームにおけるACAMの役割を検討する。われわれは、これまでに上皮系細胞(BEAS-2B, mProx24)の一次繊毛におけるACAMの発現を確認しており、3T3-L1脂肪細胞とC57BL6マウス精巣周囲脂肪組織の一次繊毛におけるACAMの発現を共焦点顕微鏡と走査型電子顕微鏡を用いて詳細に検討したが、脂肪細胞の一次繊毛におけるACAMの発現は確認できなかった。しかしながら、別途並行して行った3T3-L1脂肪細胞におけるACAMの細胞内相互作用分子を同定する実験(InterPlay Mammalian TAP system, Stratagene)により細胞骨格分子であるγ-actinを同定した。この知見に加え、ACAMは上皮系細胞ではTight junctionにおける接着分子として機能しているとの既報から、ACAMは脂肪細胞においても細胞接着やアクチンとの相互作用により細胞骨格の変化をもたらすことで脂肪細胞の肥大化を抑制していると推察し引き続き検討を行った。すなわち、WTマウスとACAM Tgマウスの白色脂肪組織を用いてPhalloidin(重合アクチン)とACAMの2重染色を行ったところ、PhalloidinはACAM Tgマウスでより強く染色され、ACAMとのマージが観察された。加えて、ACAM抗体とγ-actin抗体を用いた免疫電子顕微鏡による検討により、ACAMとMyosinII-A, γ-actinは共にACAM Tgマウスの白色脂肪細胞間隙に強く発現しadherensjunctionを形成していることが見いだされた。これらの結果から、白色脂肪組織においてもACAMは接着分子として機能するとともに、ACAMの細胞内相互作用分子であるアクチンが表層アクチンを形成することにより脂肪細胞の肥大化が抑制されていることが判明した。OLETFラットの内臓脂肪組織で発現が上昇する膜蛋白ACAMを同定した。aP2 promoterによるACAM Tgマウスは高脂肪高蔗糖食群で、体重、白色脂肪重量、血糖値の上昇抑制を認めた。加えて、上皮細胞の一次繊毛でのACAM発現を見出したことから、ACAMは一次繊毛機能を介して白色脂肪細胞の分化増殖や肥大化制御に関与していると推察し、この分子機構解明を目的とした。共焦点顕微鏡や走査型電子顕微鏡による検討では、予測に反して3T3-L1細胞とC57BL6マウス精巣周囲脂肪の一次繊毛にはACAM発現を確認できなかったが、3T3-L1細胞でのACAMの細胞内相互作用分子同定実験により、細胞骨格分子γ-actinを同定した。ACAMは上皮細胞ではTight junctionでの接着分子として機能しているが、脂肪細胞でも細胞接着に関わり、γ-actinとの相互作用により細胞骨格変化をきたすことで脂肪細胞肥大化を抑制するとの仮説を立て検討した。すなわち、WTとACAM Tgマウスの白色脂肪組織を用いてPhalloidinとACAMの2重染色を行ったところ、PhalloidinはACAM Tgマウスの白色脂肪細胞の膜表面でWTマウスより強く染色されACAMとの共染色を認めた。

加えて、ACAM抗体とγ-actin抗体による免疫電子顕微鏡による検討で、ACAMとγ-actinは共にACAM Tgマウスの白色脂肪細胞間隙に強く発現しAdherens junctionを形成することが見いだされた。以上から、マウス白色脂肪組織においてACAMは接着分子として機能し、同部位での表層アクチン形成により脂肪細胞肥大化を抑制し、ACAM Tgマウスの高血糖改善や肥満抑制をもたらすと考えられた。現在、ACAM KO miceの作成に成功し、in vivoでのACAMの機能をさらに詳細に検討している。脂肪細胞は余剰エネルギーにより肥大化すると、アディポカイン分泌異常などにより代謝調節機能が障害されメタボリックシンドロームや糖尿病を発症する。我々は、肥満ラットの内臓脂肪組織からホモフィリックな細胞接着に関わる細胞接着分子ACAMを発見した。脂肪細胞でACAMを過剰発現したマウスを高脂肪高蔗糖食で飼育すると、肥満、糖尿病の発症が予防された。このマウスでは脂肪細胞同士がACAMにより接着し、その接着部位に表層アクチン(F-actin)を形成し、電子顕微鏡で同部位にzonula adherens形成を認めた。ACAMは細胞接着と表層アクチン形成により脂肪細胞肥大化を抑制し、肥満や糖尿病を予防する。すでにわれわれは、ACAMが上皮系細胞の一次繊毛に発現していることを見出していることから、3T3-L1脂肪細胞とC57BL6マウス精巣周囲脂肪組織の一次繊毛におけるACAMの発現確認実験を行った。共焦点顕微鏡と走査型電子顕微鏡を用いて詳細に検討したが一次繊毛の確認は困難であった。このため、現段階では脂肪細胞の一次繊毛におけるACAMの発現は確認できていない。しかしながら、別途並行して行った3T3-L1脂肪細胞におけるACAMの相互作用分子を同定する実験により細胞骨格蛋白である&#61543;-actinを同定した。この知見に加え、ACAMは上皮系細胞ではTight junctionにおける接着分子として機能していることから、ACAMは脂肪細胞において細胞接着やアクチン重合を介することにより細胞骨格の変化をもたらし脂肪細胞の肥大化を抑制していると考え、引き続き機能解析を行っている。脂肪組織におけるACAMの役割を解明する目的で確立したACAM KOマウスは、胎生期にはWTマウスとの表現型の違いは観察されなかったが、生後の成長は著しく不良であり、生後約10週令で全マウスが死亡する結果を得た。このACAM KOマウスの成長不良ならびに短命の原因を探索する目的で腎臓、肺、消化管を検討した結果、腎臓の著明な嚢胞状腫大に加え、小腸内腔の拡張と消化管長の延長、気管支の嚢胞状拡張などの臓器発生異常を認めた。【平成27年度学会発表】ACAMを介した細胞接着と肥満の制御和田淳,村上和敏,江口潤,中司敦子日本糖尿病・肥満動物学会大宮ソニックシティ2016.3.12糖尿病学WTマウスとACAM Tg
フィルターの最適設計

地下水位の高い地点における矢板背後地盤の掘削においては浸透流が問題となる。対応を誤ると浸透破壊を起こすことがあるので十分な注意が必要である。浸透破壊の防止工法の一つに押えフィルターがある。押えフィルターの設置によって、地盤の浸透破壊に対する安定性が向上することが知られている。しかしながら、押えフィルターの設計に関して、最適な敷設方法(ある厚さに対する最適幅など)が未解決な問題として残されている。ここでは、著者らがこれまでに提案している「Prismatic failure concept (Original PFC)」を、プリズムの両端が自由に移動するように拡張した「Extended Prismatic failure concept (Extended PFC)」を新しく考案し、矢板背後地盤上に設置する押えフィルターの安定設計手法(最適設計手法)について考察を行った。本問題は、矢板に接しない破壊プリズムが形成される問題であり、Original PFCでは十分考慮できなかったものである。本プログラムを用いると効率的、現実的な計算が可能となることがわかった。本プログラムを用いて、押えフィルターによる締切り矢板掘削地盤の安定性について考察を行い次の結論を得た。(1)Original PFCでは有効上載圧pが大きくかつ幅b_Fの小さな押えフィルターを掘削地盤上部に設置したとき不合理な結果が得られる(2)Extended PFCを用いると合理的な結論が得られる。(3)地盤の浸透破壊に対する限界水頭差はHarzaの方法及びOriginal PFCの方法によって求めたH_cのうちの小さな方の値で与えられる。また、その値はExtended PFCによって一度に求められる。(4)ある有効上載圧pに対して最適なフィルター幅占b_<Fe>が存在する。今後、Extended PFCを二次元二層系地盤や二次元複列矢板内地盤などに適用し、押えフィルターの設計理論の構築に向けて考察を進めてゆく予定である。地下水位の高い地点における二次元矢板前面の地盤は水替え掘削時に上昇浸透流を受け,矢板に接する土塊は上向きの力を受ける。矢板近傍の地盤表面に押えフィルターを設置することによって,地盤は浸透破壊に対する安定性が大きくなることが知られている。しかしながら,「どれだけの厚さ?」,「どれだけの幅?」の押えフィルターを設置すればよいかはわかっていない。本年度は,押えフィルターの基本的性質を明らかにするためにまず一次元問題について考察した。そして,押えフィルターの3つの効果,フィルターの最適設計理論について整理を試みた。次に,二次元問題について,種々の条件の地盤に関して安定解析を行い,押えフィルターの最適厚さ,最適幅の考察を行った。一次元問題に関して「押えフィルターの効果」,「フィルターの最適設計理論」,二次元問題に関して「押えフィルターの最適な厚さと幅の関係」についてまとめ論文として公表した。今後,次のような項目について考察を行う予定である。(1)種々の条件の地盤について,押えフィルターを載せたときの安定解析を行い,限界水頭差,限界プリズムの形状を明らかにする。(2)押えフィルターの最適な厚さ,最適な幅を明らかにする。(3)二次元矢板前面の地盤について,押えフィルターの最適厚さ・最適幅を検証するための浸透破壊実験システムを考案する。(4)現有の浸透破壊実験装置,間隙水圧測定装置,流量測定装置,および,今回購入した精密連続計測式水底面形状測定器一式を用いて,地盤表面が変形する時点を求める手法を確立する。(5)数値解析結果を実験的に検証するための実験計画を立てる。(6)典型的な条件について実際に実験を行い,数値解析結果を検証する。そして,一次元地盤における押えフィルターの設計理論の確立,フィルターの最適設計理論の確立,二次元地盤,軸対称地盤における押えフィルターの設計理論の構築に向けて研究を進めて行く予定である。対応を誤ると浸透破壊を起こすことになるので十分な対策が必要である。ここでは、著者らがこれまでに提案している「Prismatic failure concept」を、プリズムの両端が自由に移動するように拡張した「Extended Prismatic failure concept」を新しく提案し、矢板背後地盤上に設置する押えフィルターの最適設計手法について考察を行った。本問題は、地盤内に矢板に接しない破壊プリズムが形成される問題であり、これまでのPrismatic failure conceptでは十分考慮できなかったものである。今後、本プログラムを用いて、押えフィルターに関して、種々の観点から考察を加え押えフィルターの設計理論の構築に向けて考察を進めて行く予定である。また、著書(共著)「建設材料-地域環境の創造-」の第6章:建設材料の劣化現象及び防止対策において、第6.9節で土の侵食と防止対策について議論した。そこでは、安定性評価手法の一つとしてPrismatic failureの考え方があること及びその内容について述べ、防止工法の一つとして押えフィルターがあり浸透水の出口部分における地盤の安定性を高めるために用いられることを示した。

対応を誤ると浸透破壊を起こすことがあるので十分な注意が必要である。浸透破壊の防止工法の一つに押えフィルターがある。押えフィルターの設置によって、地盤の浸透破壊に対する安定性が向上することが知られている。しかしながら、押えフィルターの設計に関して、最適な敷設方法(ある厚さに対する最適幅など)が未解決な問題として残されている。ここでは、著者らがこれまでに提案している「Prismatic failure concept (Original PFC)」を、プリズムの両端が自由に移動するように拡張した「Extended Prismatic failure concept (Extended PFC)」を新しく考案し、矢板背後地盤上に設置する押えフィルターの安定設計手法(最適設計手法)について考察を行った。本問題は、矢板に接しない破壊プリズムが形成される問題であり、Original PFCでは十分考慮できなかったものである。本プログラムを用いると効率的、現実的な計算が可能となることがわかった。本プログラムを用いて、押えフィルターによる締切り矢板掘削地盤の安定性について考察を行い次の結論を得た。(1)Original PFCでは有効上載圧pが大きくかつ幅b_Fの小さな押えフィルターを掘削地盤上部に設置したとき不合理な結果が得られる(2)Extended PFCを用いると合理的な結論が得られる。(3)地盤の浸透破壊に対する限界水頭差はHarzaの方法及びOriginal PFCの方法によって求めたH_cのうちの小さな方の値で与えられる。また、その値はExtended PFCによって一度に求められる。(4)ある有効上載圧pに対して最適なフィルター幅占b_<Fe>が存在する。今後、Extended PFCを二次元二層系地盤や二次元複列矢板内地盤などに適用し、押えフィルターの設計理論の構築に向けて考察を進めてゆく予定である。
磁場によるカーボンナノチューブのキラリティー制御

形状磁気異方性の単層カーボンナノチューブの生成過程に10Tまでの強磁場を印加して、磁場によるカイラリティー制御の可能性を検討した。そのため、化学蒸気分解法(CVD法)と液層分解法のための磁場中高温加熱炉を製作した。アルコールの種類、温度、触媒金属などを変えて、磁場の影響を調べた。液相分解法とCVD法ともに、磁場による230cm-1の付近のラマン線の選択的成長が観測された。また、CNTが単層か多層かによらず、磁場効果は4T以上で現れた。ラマン散乱と紫外可視吸収スペクトルの結果によると、カイラル指数や金属性・半導体性が磁場によって制御できる兆候があり、磁場による不斉誘導の可能性が示された。研究期間中に,カーボンナノチューブ(CNT)の生成過程の化学種とCNT自身との磁気的相互作用を利用して核生成から成長までの構造形成の全過程に磁場を有効に働かせて,磁気異方性の大きいベンゼン環の集積体である形状磁気異方性CNTの太さと長さ,配向性,グラフェン網面内のキラリティーを磁場制御する。とくに,物性の観点からシングルウォールCNTのカイラル指数の磁場制御をめざす。前年度に,強磁場(<10T)中に高温電気炉(<1500K)を自作して設置し,マルチウォールCNT(MWCNT)およびシングルウォールCNT(SWCNT)をエタノール蒸気の化学気相成長法(CVD法)で磁場中合成することに成功した。H25年度は,新たに液相分解法によるSWCNTの調製を磁場中で試みた。液相分解法はアーク放電法,CVD法,レーザーアブレーション法などの代表的生成法ではないが,簡便な大量合成や修飾の多様性の観点から興味深い。これまでに炭素源に有機溶媒を使用して,通電加熱した基板上にSWCNTとMWCNTの生成を確認している。この方法はCNTの成長速度がきわめて速いと考えられるほか,電場が基盤に存在するために電界の効果も期待でき,CVD法とは異なる場でCNTの調製を行うことができる。我々はCVD法との違いに注目して生成するCNTの構造を検討するため,磁場中で液相分解法によるCNT合成が可能な装置を作成し,SWCNTの調製を行った。電極に固定されたカーボンペーパー(基板でもある)上にSWCNTが生成した。磁場中では直径が太いSWCNTの成長が抑制され直径が細いSWCNTの成長が促進された。この結果は磁場中でCVD法により生成したSWCNTの特徴と一致した。15Tのパルス磁場の連続照射による構造制御には成功していない。H24年度は,強磁場(<10T)中に高温電気炉(<1500K)を自作して設置し,マルチウォールCNT(MWCNT)およびシングルウォールCNT(SWCNT)をエタノール蒸気の化学気相成長法(CVD法)で磁場中合成することに成功した。MWCNTは4T以上で磁場配向させられることが,SWCNTでは磁場によって金属性CNTの量を増やすことができる兆候を得た。また,エタノール液相中での加熱によってSWCNTが生成することをラマン散乱で検出した。磁気異方性の大きいベンゼン環の集積体である形状磁気異方性カーボンナノチューブ(CNT)の太さと長さ,配向性,およびグラフェン網面内のキラリティーを磁場制御することを目指し、前年度に引き続き、CNTの核生成から成長までの構造形成の全過程に磁場を印加した。今年度は化学気相成長法(CVD法)による生成過程の化学種とCNT自身との磁気的相互作用を利用して,シングルウォールCNT(SWCNT)の直径の選択的合成やカイラル指数の磁場制御をめざした。磁場によって直径の大きな、金属性のSCNTが得られる予備結果が得られていたが、条件検討などの詳細は検討しなかった。以前に自作した強磁場(<10T)中高温電気炉(<1500K)を改良して,触媒の種類と量、温度、圧力を変化して生成物を得て、ラマンスペクトル、紫外可視吸収スペクトル、元素分析などによって検討した。SWCNTをエタノール蒸気を用いたCVD法で磁場中合成した。Co/Mo触媒の方がNi/Cu触媒よりも磁場による生成物選択性高く、4T以上の磁場の印加によって高ラマン波数(230cm-1)にピークが出現し、磁場による直径の減少を示した。

今回は、金属性のみならず、半導体性生成物の磁場生成が示唆された。また、触媒量は少ない方がこの磁場選択性は強く表れた。結晶性は、Co/Mo触媒を用いると磁場によって低温側で改善されるが、Ni/Cu触媒を用いるとどの温度でも改善された。昨年度の液相分解法による結果と今回のCVD法との結果には、磁場による230cm-1のラマン線の成長などの共通点がある。また、CNTが単層か多層かの違いも磁場効果の観点からは共通点がある。たとえば、今回SWCNTへの磁場効果は4T以上で現れたが、多層CNTの磁場配向も同様に4T以上で現れた。これらを手がかりに、CNT生成への磁場影響の機構解明に向けた取り組みがさらに必要である。化学H25年度以降の計画では6項目について3名の大学院生とともに検討する予定であったが、現在このプロジェクトを担当できる大学院生が1名なので、その中の2項目に限り実施し,ほぼ計画を達成した。超伝導マグネットの10Tの静磁場中でのSCNTの液相合成に成功し,磁場による構造制御を達成した。前年度に回転磁場をパルス磁場に変更して実施したCNT合成実験は多くを試みた。磁場効果の検出には至っていないが,実験はほぼ予定通り実施した。残りの項目は,26年度に1名の4年生が加わって実施する予定である。H24年度の計画では6項目について検討する予定であった。そのうちCVD法,液相合成,触媒検討,カイラル指数決定の4項目を実施し,1項目(回転磁場)はパルス磁場に変更して実施したので,ほぼ予定通り実施したといえる。実施できなかった1項目はカーボンナノチューブの電導度測定で,購入予定のインピーダンス測定器が予算上入手できなかったのと,よく成長したCNTの合成に成功していず,また一本のCNTを扱う技術がないことが原因で達成できていない。実施項目としては,磁場中高温炉の製作,CVD法によるMWCNTおよびSWCNTの磁場中合成,液相からのCNT合成,ラマン散乱によるカイラル指数の決定,キラル金属触媒膜の予備的調製を行った。構造決定や定量法としてのラマン散乱とUV測定法の確率と触媒調製法の検討はH25年度への良い準備となった。回転磁場による検討はパルス磁場による実験に切り替えて実施した。永久磁石の回転磁場は磁場強度が小さいので磁場効果が得られないと予測し,10T超級のパルス磁場発生装置を製作して対応した。電極に固定された基板(カーボンペーパー)上に生成したSWCNTの直径が磁場によって変化されることが示されたので,今後は,基板の電導度を探索的に上げ,電流との相互作用による荷電化学種や電子のサイクロトロン運動によるキラリティーの制御を試みる。磁場による半導体性や金属性のSWCNTの選択的合成の可能性を念頭に,申請書に記述した以下の実験的検討を実施する。○自由界面におけるローレンツ効果○磁場と電流とのシンクロ効果○電導度測定の試み萌芽研究として試みたSWCNTの磁場による構造制御の可能性が示されたので,化学種の電荷や電流などと磁場をシンクロナイズするように条件検討して,サイクロトロン運動のモードによるキラリティー制御を中心に据える。○液相の回転効果○自由界面におけるローレンツ効果○磁場と電流とのシンクロ効果○電導度測定の試み
発展途上国農村部における信用事業の展開と地域経済の変容

ミャンマー農村部のマイクロファイナンス事業やそれに関連する事業に関する事例研究を行った。広く展開されている従来型の一律で硬直的な条件の事業では需要に対応しきれない一方、柔軟な条件を可能とする自助組織活動が一定の環境下では有効であることが分かった。組織内の話し合いに基づく柔軟な条件設定の仕組みは、他方で、相互扶助の域を超える資金援助、例えば高額医療費出費への援助としては全く機能しないことが分かった。研究初年度である平成21年度は、計画通り8月にミャンマーで現地調査を実施した。現地政府機関の都合により調査許可の手続きが遅延したため、予定をやや短縮して約3週間の調査期間となったが、現地調査の内容(家計調査と関連諸機関での調査)は概ね当初の計画通り遂行することができた。家計調査は主に、内陸部貧困地帯のチャウンウー(ザガイン管区)で実施した。過去の調査データを考慮して同一の村落・世帯をカバーしつつ、それ以外の村落の世帯も対象に含めてインタビューを行った。いずれの世帯もマイクロファイナンス事業やその類似事業の参加世帯(借り手)である。これらの村落では平成23年度にまた家計調査を行う予定であり、そのためには詳細な情報収集が必要と判断して、今回の調査対象はやや少なめ(50世帯)とした。また、家計調査を実施する前の予備調査の時点で、マイクロファイナンスの借り手の一部が流動的であるようであったため、新規に参加した村人ややめた村人を対象に参入理由や退出理由などについての聴き取りも実施した。研究初年度の現地調査では、詳細な家計調査データの収集とともに村人の利用実態の把握を目指していたため、村人の多様な利用事例を把握できたことは特に有意義であった。関連機関での調査では、チャウンウーの他に首都ネーピードーやヤンゴン、チャウッパダウン(マンダレー管区)において、政府機関(農業灌漑省や農業公社)や国連機関(UNDPミャンマー)の本部や支店、国際NGOの支店や地方事務所を訪問してインタビューや資料収集を行った。帰国後は、それらの調査で収集したデータを入力、整理する作業を行った。特に家計調査で入手したデータには質的なデータも含まれるため、分析のための加工がしやすいように工夫しながら作業を行った。これらのデータに基づく分析結果の一部は、すでに執筆を終えた状況にあり、2010年度内に発表する予定である。当初の計画通り、平成21年度8月実施の現地調査で入手したデータ、およびそれ以前の平成19、20年度に既に入手していたデータを利用して、平成22年度の11月には、分析結果の一部を書籍の形で出版することができた。データの整理や加工はすでに終えていたため、平成22年度前半は主に、それらのデータに基づく分析作業を進めるとともに当該書籍の執筆作業に取り組んだ。対象読者を専門家以外にも広げた書籍であったため、学術的な貢献を特に意識した分析や表現というよりもむしろ、背景知識の丁寧な説明や分かりやすい文章表現などにも配慮することとした。そのため、執筆作業を終えた年度後半には、特に学術的な貢献を意識しながら分析を進めた。その際、英語学術論文、および日本語学術論文として仕上げることを目指しながら、分析や執筆作業を進めていった。また、ミャンマー研究は、公開資料や研究蓄積が相対的に少なく、できるだけ多くの資料を入手して、各々を丹念に読み込む必要があった。そこで、国内で入手可能な資料を収集して分析に役立てる一方で、それらの資料だけにとどまらず、歴史関連の書籍を含む希少なミャンマー農村経済関連の文献を入手するために、平成22年度8月にはシンガポール国立大学東南アジア研究所で資料収集などを実施した。それらの資料を踏まえて、ひきつづきデータの分析や執筆作業を進めている。そのほか、平成23年度以降にも平成21年度と同様にミャンマーで現地調査を行う予定であるため、平成22年度には、その準備作業として質問票作成などの事前調査準備、および関連文献を丹念に読み込む作業も進めた。主に以下の3点に取り組んだ。まず第1に、当初の計画通り、現地調査の事前準備として、関連文献資料をそろえつつ、それらを丹念に読み込む作業を行った。現地調査は、来年度に行う予定(12月、あるいは2・3月頃)であり、平成21年度の調査と同様の方法により、同一の調査村・調査世帯を対象に、家計調査や関係各者への聴き取り調査を実施する予定である。そのために、質問票の見直し等の作業も行った。具体的には以下の通りである。前回の調査では、計画段階よりも一層強く、村人への詳細な情報収集の必要性が感じられた。それを踏まえて次に行う調査では、前回の調査内容との整合性を保ちつつも、調査対象(マイクロファイナンス機関等からの資金の借り手世帯)との会話のなかで自然に必要な情報を手に入れられるように質問の表現を変えたり順番を入れ替えたり、自由記述欄を増やしたりするなどの工夫を行った。第2に、農村調査用の査証取得手続き等について確認するために、現地の知人(農業灌漑省農業研究局職員)等を通じて最新の情報収集に努めた。

ミャンマーの政治情勢が激変しているように見受けられるなか、調査環境も今後変化がみられる可能性があるので、今後も注意して対応する必要があることがわかった。第3に、英語学術論文、および日本語学術論文として仕上げることを目指しながら、平成21年度8月実施の現地調査で入手したデータ、およびそれ以前の平成19、20年度に既に入手していたデータを利用して、分析作業を進めていった。その際、昨年度までに国内外で収集した文献資料も踏まえながら、ひきつづきデータの分析や執筆作業を進めた。今年度の研究実績は、主に以下の3点にまとめられる。第1に、当初の計画通り、ミャンマーで補足調査を実施した。具体的には、研究対象の一つであるマイクロファイナンス事業とその関連事業に関して、国連開発計画(UNDP)ミャンマーなどを訪問し、最新情報のインタビューと資料収集を実施した。マイクロファイナンスに関する2011年の法律制定に関連し、重要な資料を入手することができた。第2に、丹念な調整の結果、上記補足調査の約2か月後、さらに詳細な情報・資料収集ができる機会を作ることができたので、再度現地を訪問する運びとなった。このときは、詳細なインタビューと資料収集を行った。具体的には、研究対象の一つであるマイクロファイナンス関連事業が2013年で完了したのに伴い、これまでの事業の詳細なデータを収集し、完了に至る経緯の事実確認、および今後の見通しについてインタビューを実施した。これらのデータや情報は、2011年の新政権発足以降、時々刻々と変化する現地の状況を把握して分析するために不可欠であり、本研究において大変重要なものであるため、それらが入手できたことはとても大きな成果であった。第3に、ミャンマーでの2011年の新政権発足以降、研究対象分野においては法制度の整備をはじめ、国際機関や国際NGOの活動範囲などについて大幅な変化があったため、それらの情報整理を実施した。まずは、情報整理の一部を書籍の一節として発表し、また、前述の調査で25年度に収集したデータと資料をもとに、データの加工と分析作業を実施した。政情などの影響を受けて新政権下のデータを収集できたタイミングが本研究期間の最後になったため、最新情報を踏まえた分析結果は、ひきつづき翌年度中に行う予定で進める。今年度に取り組んだ作業は、主に以下の3点である。第1に、当初の計画通り、ミャンマーで現地調査を実施した。主にヤンゴン市とその近郊で現地調査活動を行った。その際、国連開発計画(UNDP)ミャンマー事務所や関連する部署を訪れて、担当者へ詳しいインタビュー調査を実施することができた。特に、本研究の研究対象となるマイクロファイナンスプロジェクトや総合的コミュニティ開発プロジェクト(ICDP)について最新情報の入手や事実確認を実施できたことが有益であった。また、激変する国内経済環境の実態把握のため市場関係者や農業関係者からの情報収集も実施した。第2に、本研究に関連するミャンマー事情や開発経済学に関する最新の文献資料をそろえつつそれらを丹念に読み込む作業を行った。
新規ホスト分子としてのπ電子系分子チューブ類の合成、構造、および機能

ナノチューブ独特の包接挙動を構造有機化学の立場から精密に解析するために「単分子・π電子系ナノチューブ」を創製してその特異な包接挙動を解明する研究を行い、ナノチューブ分子の構成単位であるマクロサイクル類を合成して、それらの包接挙動を解明し、これらのマクロサイクル類を共有結合で段階的に連結する方法について研究した。この研究で、申請者はナノチューブ独特の包接挙動を構造有機化学の立場から精密に解析するために「単分子・電子系ナノチューブ」を創製してその特異な包接挙動を明らかにするとともに、空洞の性質を利用した新しい材料としての利用を目指している。平成18年度は、ナノチューブ分子を、ゲスト分子として有機分子を包接できるマクロサイクルを構成単位と賦これらを共有結合で段階的に連結して構築する方法に基づいて合成を進めた。1.まず、構成単位としてのマクロサイクルを分子設計して合成し、それらのゲスト包接能について調べた。ゲスト取り込みの駆動力の一つとして電荷移動相互作用を利用する目的で、電子受容性を有するピロメリット酸ジイミド骨格を基盤とするマクロサイクル類を合成し、それらが予想通り電子供与性のゲスト分子を電荷移動相互作用により空孔内に取り込むことを明らかにした(Angew.Chem.Int.Ed.2006,3643)。また、空孔の小さなマクロサイクルは、空孔の外で電子供与性のゲスト分子(ナフトール類)と電荷移動相互作用と水素結合により相互作用して興味ある分子配列を示すこと、このホスト分子のラジカルアニオンはナフトール類と中性状態の時よりもより強い相互作用を示すこと等も明らかにした(J.Org.Chem.2006,71,4723)。2.チューブ状分子の構築法の一つとして、まず、キャップ分子を合成してからマクロサイクルと連結する方法に従い、キャップ分子を分子設計して合成した。このキャップ分子にマクロサイクルの合成前駆体を連結した後に環化(オレフィンメタセシス)してマクロサイクルを構築する予定で合成を進めている。また、エチニル基を導入したマクロサイクルとキャップ分子の連結法の開発も行っている。これらの連結法が開拓できれば、チューブ状分子の合成が可能になると期待される(成果未発表)。3.上記研究と関連して、テトラメチルインダニルインダン骨格を光駆動部とし、光刺激によりゲスト分子の放出と取り込みが可能な新規ホスト分子の開発を行った(J.Org.Chem.2007,72,1073および印刷中)。また、パイ電子相互作用を調べるモデル化合物として多層[3.3]メタシクロファン類を合成して、構造とパイ電子相互作用の相関関係について明らかにした(J.Org.Chem.2007,72,2865)。以上、平成18年度は予想以上の興味ある研究成果を挙げることができた。予定通りに研究は進行しており、現在、最も困難な課題であるチューブ状分子の合成法の開発に全力を注いでいる。この研究では、チューブ状ホスト分子独特の包接挙動を構造有機化学の立場から精密に解析するためにπ電子系チューブ分子を創製する。今年度は、チューブ状分子の構成単位として有機分子を包接できる新規マクロサイクル類の開発を行い、これらの興味ある包接現象を発見した。また、これらの構成単位を共有結合で段階的に連結する方法を検討した。1.ゲスト取り込みの駆動力の一つとして電荷移動相互作用を利用する目的で、電子受容性を有するピロメリット酸ジイミド骨格を有する新規マクロサイクル類を合成した。ジイミド骨格を2個含みナフタレン環をスペーサーとするマクロサイクルは、アニリン分子がその空洞に包接されるとともに、空洞外でアニリン三量体が形成していることを明らかにした(CrystEngComm.,first published on the web 8 ^<th> February,2008)。アニリン三量体構造が実験的に見出されたのは始めてである。また、このマクロサイクルは、空孔内に電子供与性のポリメトキシベンゼン類を1:1で包接し、その結合定数はメトキシ基の数と置換位置に依存することも見出した(論文作成中)。2.ピロメリット酸ジイミド骨格を2個含みベンゼン環をスペーサーとするマクロサイクルに、フェニルアセチレン基を4個導入したπ拡張型マクロサイクルが興味ある発光特性を示すこと、また、フェニルアセチレン基を導入したピロメリット酸ジイミド誘導体が結晶中で積層し易い性質を持ち、有機材料として有望であることを明らかにした(J. Org. Chem. 2008, in press)。2.チューブ状分子の構築法の一つとして、まずキャップ分子を合成してからマクロサイクルと連結する方法に従い、キャップ分子の合成に成功した。現在、このキャップ分子にマクロサイクルの合成前駆体を連結した後で環化して新たなマクロサイクルを構築する方法を検討している。この研究では、ナノチューブ独特の包接挙動を構造有機化学の立場から精密に解析するために「単分子・π電子系ナノチューブ」を創製してその特異な包接挙動を解明することを目的としている。平成20年度は、ナノチューブ分子の構成単位であるマクロサイクル類の包接挙動の解明と、これらのマクロサイクル類を共有結合で段階的に連結する方法について研究した。

1.π電子受容性を持つピロメリット酸ジイミド骨格2個とジヘキシルオキシナフタレン環2個からなるマクロサイクルの空孔に、電子供与性のアニリン1分子が包接されるだけでなく、空孔外のヘキシルオキシ鎖で形成される空間に環状アニリン3量体が生成している事をX線結晶構造解析により発見した。この3量体では自己相補的なNH..π相互作用が環状構造を取る駆動力となっている事が分かった。このように実験的に環状アニリン3量体が観測されたのは初めてである(CrystEngComm.,2008)。更に、このマクロサイクルが有機溶媒中(クロロホルム)ポリメトキシベンゼン類を選択的に認識する事を発見した。ポリメトキシベンゼン類を認識するホスト分子はこのマクロサイクルが最初の例である(論文投稿中)。2.これまでに開発した包接能を持つマクロサイクル類を連結してチューブ状分子を構築する最初の段階として、ピロメリット酸ジイミド骨格2個とベンゼン環2個からなるマクロサイクルのジイミド部分のベンゼン環に臭素原子を導入し、更に、薗頭反応によりフェニルアセチレン基に変換した(J.Org.Chem.,2008,73,4063)。現在、臭素原子をエチニル基に変換してエチニル置換マクロサイクル類を収率良く合成する方法を検討している。エチニル基が導入できたら、酸化的2量化反応による連結反応を試みる予定である。3.上記研究と関連して、シッフ塩基の動的共有結合形成反応を利用して巨大なテトラポッド構造を持つカプセル型ホスト分子を合成し、その構造と性質について詳細に調べた。その結果、このホスト分子の空孔に溶媒分子が入り込めるために、用いる溶媒分子の体積に依存してホスト分子の体積が変化する事を発見した。高分子の膨潤現象は良く知られているが、低分子化合物でこのような現象が観測されたのは初めてである(論文作成中)。