hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
加圧下における蛋白質分子内部芳香環反転運動の解析

蛋白質のフェニルアラニン、チロシン残基芳香環は原子が細密充填した分子内部においてもCベータ-Cガンマ軸周りに反転しており、同反転は蛋白質の大きな構造揺らぎ(large amplitude breathing motion)に伴う分子内の間隙(Cavity)生成に依存する。本課題では、加圧状態における蛋白質中の芳香環反転速度をSAIL(立体整列同位体標識)-NMR法を利用して精密に測定し、反転速度の圧力依存性から構造揺らぎにより生じる間隙の大きさ(活性化体積)を見積もった。本成果は、これまで知見が全くなかった蛋白質の大きな構造揺らぎの研究の礎となると期待される。当初の予定では、BPTI内に含まれるTyr23, Tyr35, Phe45の3残基の芳香環の反転に伴う活性化体積を見積もる事を目標としていたが、すでにこの3残基に留まらず、他の芳香環についてもデータが得られており大きな研究の進展が見られている。構造生物化学低温高圧実験における問題点は測定感度の低さにある。そのため、低温条件下におけるクライオクローブを利用した測定体制の確立を進めていく。これにより、より明確に超低温条件下において揺らぎが抑えられたタンパク質の振る舞いを捉える事が可能となる事が期待される。当初の予定では、初年度、BPTI Phe45, Tyr23, Tyr35の芳香環反転運度における活性化体積の精密な測定を予定していた。これまでに、EXSY解析を行う、それぞれ誤差+/-4オングストロームのオーダーで解析することができたので、当初の予定は達成できたと考えられる。また、次年度以降予定していたG37A変異体の環反転運動の解析についても既に着手しはじめており、おおむね研究は順調に進んでいる。研究の打合せのために当初計上していた旅費のうち一部について、研究の進展の関係上打合せを来年度に延期した方が良いと判断される状況となり使用を見送った。次年度は、当初の計画通り野生型BPTI Phe45, Tyr23, Tyr35の芳香環の活性化体積の温度依存性およびG37A変異体のTyr23の活性化体積の測定を進める。当初予定していた打合せのための旅費として、利用する。当初芳香環シグナル観測のために安定同位体標識芳香族アミノ酸の購入を約150万円ほど予定していた。しかし実験の進行の関係上同試料を用いた実験を次年度に行う形に変更したため、試料調製も次年度に行う形に変更した。そのため、今年度は試料購入を見送ることとした。当初25年度に予定されていた標識アミノ酸を用いた試料調製を26年度に行う。そのため、繰り越した予算を利用し同標識アミノ酸を購入する予定である。
ハンドリング機能をもつ知能トラクタの開発

日本の農林業は,後継者の不足,労働力の高齢化・婦女子化の進行,コスト低減の必要性,安全で高品質な作物の生産,農業活動による環境へのマイナスの影響などの多くの問題を抱えている。このような背景下で,トラクタ等の農業用車両に自律走行機能を導入した「ロボットトラクタ」の開発が注目されている。従来の研究は,車両が圃場内を走行して作業するための研究を集中的に扱ってきた。しかし,高齢化する地域社会構造の中で人を助け,補助するヘルパーとして働く新世代のロボットトラクタには,ハンドリング機能と知能制御が必要となる。その基礎技術開発を目的として研究を行い,以下の成果を得た。1.提案済みの直交座標における軌跡制御にフィードバック制御を導入し,軌跡追従性能が向上することを確認した。また,軌跡設計を極座標に拡張し,90度以上の旋回での軌跡制御も可能であることを示した。2.この軌跡制御を応用することで,自律走行車両が肥料補給を自動で実施できることを実証した。3.トラクタに牽引されるトレーラの軌跡制御に拡張した。この制御手法の性能は,シミュレーションで確認した。また,実機による試験を行っている。4.簡易な構造をもつレーザーセンサを用いた10m以下の近距離での対象物位置,姿勢計測法を開発した。5.2台の農業用車両の協調作業を実現するため,自律車両が先行する車両に追随して走行するためのシステムを開発し,実機によってその動作を確認した。6.人間が操縦する場合にも,精密な重量物ハンドリング作業を実現することを目的として,フロントローダの運動自由度を3としたハンドリング装置を試作し,コンピュータ制御によればハンドリング機能が向上することを確認した。7.車両の走行制御研究のために3次元グラフィックス表示可能なオブジェクト指向シミュレーターを開発した。農業を取り巻く厳しい状況下で,最新の情報システムを導入した農業機械が登場し,「プリシジョン・ファーミング」などの新農法で大きな役割を担うに至っている。しかし,その形態,機能は従前のままである。新世紀における農業機械には,知能的で自立性を有し,作業内容に柔軟に対応できることが求められる。このために,本研究は,センシング機能,知的処理機能,作業機の取り扱いを含むハンドリング機能を持った知能トラクタの開発を目標とする。具体的には,ハンドによる拾い上げ収集作業の実現,自律走行の位置計測機能を活用したデータ収集機能,作業内容に柔軟に対応できる知能システムの開発,直装作業機,牽引式作業機の高精度軌跡制御を研究対象としている。本年度は,まずこれらの研究に必要な自律トラクタの作製にあたった。作製にあっては,自律走行の基本となる諸機能を1台のコンピュータで行い,双方向RAMで結合した上位コンピュータによりナビゲーションを行う方法を採用し,作業内容に柔軟に対処できるシステムとなった。同時に,本研究の基本となる自律走行時の走行軌跡制御に関する研究を進展させ,極座標での旋回軌跡制御,時変型フィードバックによる設計軌跡追従性能の向上,肥料補給の実証試験を行って,いずれの場合でも15cm程度の精度で走行軌跡を制御可能であること,肥料補給が実現できることを確認するなどの成果を得た。さらには,トレーラの軌跡制御も理論的検討を終わり,シミュレーションによる確認に進んだ。一方,ハンドリングに関する研究では,フロントローダ型のハンドリング機構によって,物体の持ち上げ,2cm程度の誤差を持っての直線的な操作が可能となった。以上の成果は,Transactions of ASAEに3編の論文として投稿し,国際農業工学会シンポジウムCIOSTAにて発表予定である。

新世紀における農業機械には,知能的で自立性を有し,作業内容に柔軟に対応できることが求められる。このために,本研究は,ハンドによる拾い上げ収集作業の実現,自律走行の位置計測機能を活用したデータ収集機能,作業内容に柔軟に対応できる知能システムの開発,直装作業機,牽引式作業機の高精度軌跡制御を研究対象としている。本年度は,トラクタの軌跡制御法の極座標への拡張による90度を超える旋回への拡張と,軌跡追従性能向上のためのフィードバック制御導入効果について研究論文のとりまとめを行い,Transactions ofASAEに投稿した。また,大型農業において一般的なトラクタ・トレーラ系の軌道制御理論の構築とシミュレーションによる検証とを行った。その結果,外乱の存在しない環境下では,開発した制御法によりトレーラの移動軌跡を制御可能であることが確認できた。しかし,トレーラの後退運動が不安定であるために,外乱によって軌道制御が不可能となった。そこで,軌道周りに誤差の変化方程式を線形化してフィードバック制御を加え,安定した軌道追従性を確保できた。ハンドリングに関しては,多自由度フロントローダ型のハンドリング装置のコンピュータ制御を検討して,従来型のフロントローダでは不可能であった,直線状や円状の軌道上を精度良くハンドを移動させることができた。また,ジョイスティックにより,人間が精度良く複雑な搬送操作を実施できることも確認した。これらの成果は,Computers and Electronics in Agricultureおよび農業機械学会誌に投稿予定である。さらに,ビジョンによる搬送物の発見と位置決めについても研究を進めた。日本の農林業は,後継者の不足,労働力の高齢化・婦女子化の進行,コスト低減の必要性,安全で高品質な作物の生産,農業活動による環境へのマイナスの影響などの多くの問題を抱えている。このような背景下で,トラクタ等の農業用車両に自律走行機能を導入した「ロボットトラクタ」の開発が注目されている。従来の研究は,車両が圃場内を走行して作業するための研究を集中的に扱ってきた。しかし,高齢化する地域社会構造の中で人を助け,補助するヘルパーとして働く新世代のロボットトラクタには,ハンドリング機能と知能制御が必要となる。その基礎技術開発を目的として研究を行い,以下の成果を得た。1.提案済みの直交座標における軌跡制御にフィードバック制御を導入し,軌跡追従性能が向上することを確認した。また,軌跡設計を極座標に拡張し,90度以上の旋回での軌跡制御も可能であることを示した。2.この軌跡制御を応用することで,自律走行車両が肥料補給を自動で実施できることを実証した。3.トラクタに牽引されるトレーラの軌跡制御に拡張した。この制御手法の性能は,シミュレーションで確認した。また,実機による試験を行っている。4.簡易な構造をもつレーザーセンサを用いた10m以下の近距離での対象物位置,姿勢計測法を開発した。
誘導型NO合成酵素(iNOS)の抗動脈硬化作用-iNOSノックアウトマウスを用いて-

本研究の目的は、動脈硬化巣形成に対するiNOSの影響を明らかにし、病巣におけるNO、スーパーオキサイド、ONOO^-の相互反応の解析に基づいて、動脈硬化巣での活性小分子の役割を明確にすることである。iNOSのノックアウトマウス(iNOS^<-/->)と野生型のマウス(iNOS^<+/+>)を用いて下記の項目を検討した。1.マクロファージによるLDL酸化とのアポトーシス誘導の両群における比較2.マクロファージのLDL酸化能とチオール放出能の両群での比較3.高脂肪食摂取後の大動脈起始部硬化巣の両群における面積の比較4.動脈硬化巣内の集積細胞分布の両群における比較5.両群におけるiNOS発現とニトロチロシン生成の有無と生成細胞11年度においてiNOS^<-/->とiNOS^<+/+>の2群で目的1と2の実験が終了した。12年度の検討で下記の項目が明らかになった。1.高脂肪食投与15週目に大動脈起始部に両群とも有意な動脈硬化巣が見られた。3.大動脈のHomogenateではiNOS^<+/+>ではiNOSが誘導された(iNOS^<-/->では陰性)。これはmRNA、iNOS蛋白、iNOSの組織染色全てで示すことが出来た。4.ニトロチロシン染色もiNOS^<+/+>のみ認め、iNOS染色陽性部と一致していた。5.iNOSとニトロチロシンは主としてにマクロファージに認められた。6.動脈硬化巣のコラーゲン染色によってiNOS^<+/+>ではiNOS^<-/->に比較しコラーゲン組織が有意に減少していた。コラーゲン線維の有無は動脈硬化巣の脆弱性を決める重要な因子である。コラーゲン線維の減少は、動脈硬化巣が破綻し易い事を示し、acute coronary syndrome(急性冠不全症候群)に結びつく事が分かっている。したがって、本研究の成果は、心筋梗塞の予防に関する臨床的にも有用な新知見である。誘導型NO合成酵素(iNOS)ノックアウトマウス(と野生型マウス(iNOS^<+/+>)の2群の比較実験において下記の結果が得られた。1)両群の腹腔内マクロファージを用いた実験LPS+IFN-γによりiNOS^<+/+>では3.81±0.13nmol/well/24hのNitrite + Nitrateの生成が起こったが、iNOS^<-/->では0.07±0.08nmol/well/24hであった。このマクロファージによるLDLの酸化をTBARSの生成量で検討した所、iNOS^<+/+>ではLPS + IFN-γ存在下の方が抑制されたが、iNOS^<-/->ではLPS + IFN-γ存在下の方が増大した。iNOS^<+/+>のLPS + IFN-γによるTBARS生成抑制効果はNO合成酵素の阻害剤で消失した。以上より、マクロファージにiNOSが誘導されるとマクロファージのLDL酸化能が減少する事が示された。

2)iNOS^<+/+>群とiNOS^<-/->群ともにマクロファージは、NO供与体投与によって容易にアポトー.シスに陥った。アポトーシスに陥ったマクロファージのLDL酸化能は低下した。また、マクロファージによる地位オールの排出能はアポトーシスにより減少し、チオール基の減少はLDL酸化を抑制した。3)iNOS^<+/+>群とiNOS^<-/->群に高脂肪食投与を開始した。両群ともに血清中コレステロール値、LDL値はそれぞれ3.5倍と2.5倍に上昇した。両群の体重の増加率はほぼ同様である。現在すでに高脂肪食投与の予備実験が終了しており、4月には動脈硬化巣の評価実験が開始できる。1)大動脈起始部に両群とも有意な動脈硬化巣が見られた。2)硬化巣の面積は、iNOS^<-/->:285±73×10^3μm^2,n=10で、iNOS^<+/+>:293±82×10^3μm^2,n=10と両群で差がなかった。3)大動脈のHomogenateではiNOS^<+/+>ではiNOSが誘導された(iNOS^<-/->では陰性)。これはmRNA、iNOS蛋白、iNOSの組織染色全てで示すことが出来た。4)ニトロチロシン染色もiNOS^<+/+>のみ認め、iNOS染色陽性部と一致していた。5)iNOSとニトロチロシンは主としてにマクロファージに認められた。6)動脈硬化巣のコラーゲン染色によってiNOS^<+/+>ではiNOS^<-/->に比較しコラーゲン組織が有意に減少していた。コラーゲン線維の有無は動脈硬化巣の脆弱性を決める重要な因子である。コラーゲン線維の減少は、動脈硬化巣が破綻し易い事を示し、acute coronary syndrome(急性冠不全症候群)に結びつく事が分かっている。したがって、本研究の成果は、心筋梗塞の予防に関する臨床的にも有用な新知見である。今後の研究として、iNOSの誘導によって生じるコラーゲン線維の減少をきたすメカニズムを明らかにする必要性が示された。
複数の混合原子価状態をもつπ共役多核錯体の分光電気化学

複数の遷移金属錯体ユニット間をπ共役鎖で連結した多核錯体系は、金属サイト間の電子及びスピン相互作用のために、興味深い電子、光、磁気物性を発現する。したがってπ共役鎖が十分長くなれば、`導電性高分子錯体'と呼べる機能性物質群を形成することが期待される。この観点から、本研究では、2核から多核にわたる幾つかのπ共役錯体について、特に混合原子価状態における金属-金属電子相互作用に関する研究を分光電気化学手法を用いて行った。その他、π共役有機金属高分子錯体や電解重合ルテノセン薄膜の研究を行った。
大規模センサネットワークのための符号化法の研究

平成30年度はショットパケット伝送する大規模センサネットワークに適用するsignature符号の構成をしてみる。(1).代数的なSignature符号の構成:これまで提案したSignature符号を使えば、全ユーザの活動状態を検出可能であるが、これをそのまま、ごく一部のユーザアクティブであるようなショットパケット伝送する大規模センサネットワークに適用するのは、伝送効率の点で好ましくない。代数的な方法で、ごく一部ユーザがアクティブである検出する伝送効率のよいSignature符号を構成する。(2).圧縮センシングよるSignature符号の構成:Signature符号化は、スバース圧縮センシングの仕組みとほぼ一致している。その違いは、Signature行列は2元体上で構成し、検出対象がユーザのアクティブ状態1とアイドル状態0になるということである。よって,圧縮センシング技術により、Signature符号を構成する。
古代の農書『ゲオーポニカ』の総合的研究とその保存

鹿児島大学所蔵の『ゲオーポニカ』をデジタルカメラに保存し、その著書全20書のうちの3書、つまり23書、および20書を翻訳し注釈を施した。また、その研究の一環として論文「古典期ギリシアの農業」著した。『ゲオーポニカ(第3書)』の翻訳からの成果は次の通り。古代ギリシア・ローマの農事と暦に関する多くの知見を得たこと。暦についてはラテン語の月名がギリシア語で表記されていること。農具については犂アロトゥロス、鶴嘴ディケッラおよび鉄シデーロスと呼ばれる鋭利な鎌ドゥレパノンが用いられていることなど。1.本年度は研究に先立って原書の保存に努める。本学図書館所蔵の『ゲオーポニカ』はNiclas版(Lipsiae,1781年)であり、4冊本(cviii+1274頁)で、サイズは22cm×13cmである。その内訳は次の通り。1冊目:序言(1-6頁),I-III巻(7-262頁)2冊目:IV-VIII巻(265-562頁)3冊目:IX-XII巻(565-928頁)1275頁以降に複数のIndex,AddendaおよびEmendandaを有す。総ページ数は1500頁程度。本年度のマイクロ・フィルム化および電子化の作業は2冊目まで終了した。2.これと並行して、マイクロ・フィルム化および電子化の作業が終了した部分から翻訳・注釈の仕事を開始した。全20巻のうち漁業に関する第20巻の翻訳および注釈が完了した。マイクロ・フィルム化および電子化の作業は21年度も継続される。21年度の翻訳・注釈の仕事は穀物栽培に関する部分、つまり第2及び3巻について行われる。その内訳は次の通り。1冊目:序言(1-6頁),1-III巻(7-262頁)2冊目:IV-VIII巻(265-562頁)3冊目:IX-XII巻(565-928頁)1275頁以降に複数のIndex, AddendaおよびEmendandaを有す。本年度のマイクロ・フィルム化および電子化の作業は3冊目まで終了した。全20巻のうち農事暦に関する第3巻の翻訳・注釈の作業が終了した。現在第2巻の翻訳・注釈の作業が進行中である。2・3巻はともに農業に関する内容なので次年度同時に公刊する。3.また本年度は資料収集の目的ロンドン大学に出張した。この調査でNeeedhan版(Cantabrigiae,1704)を実見し、一部複写することができた。これによって、本学図書館所蔵のNiclas版(Lipsiae,1781)との比較研究が可能となった。また、大英博物館では古代ギリシアの農業に関する考古学的資料をデジタルカメラに収めることができた。それを用いて古代ギリシアの農業の実態について研究を行った。本学図書館所蔵の『ゲオーポニカ』はNiclas版(Lipsiae, 1781年)であり、4冊本(cviii+1274頁)で、サイズは22cm×13cmである。その内訳は次の通り。1冊目:序言(1-6頁),I-III巻(7-262頁)2冊目:IV-VII巻(265-562頁)3冊目:IX-XII巻(565-928頁)1275頁以降に複数のIndex, AddendaおよびEmendandaを有す。本年度で電子化の作業はすべて終了した。2.これと並行して、本書の翻訳・注釈の仕事を開始した。全20巻のうち農事暦に関する第3巻の翻訳・注釈の作業が終了し、公刊することができた。第2巻の翻訳・注釈の作業はなお進行中である。わが国初の翻訳および注釈の試みであり、この成果は貴重である。また、『ゲオーポニカ』2・3巻、古典文献及び碑文史料を用いた古代ギリシアの農業に関する研究を開始し、「古典期ギリシアの農業」という論文として纏めることができた。わが国における古代ギリシア農業史に関する研究はやや遅れているので、この研究がその出発点として極めて重要な意義を持つことになろう。3.また本年度は資料収集の目的で京都大学に出張した。

この調査でBeckh版(Lipsiae, 1895)を実見し、複写することができた。これによって、本学図書館所蔵のNiclas版(Lipsiae, 1781)との比較研究が可能となった。資料収集の目的で予定していた一橋大学社会科学古典センターへの出張は同センター耐震改修工事のためサービスが停止しており実現しなかった。『ゲオーポニカ』のラテン語版が所蔵されているので、いずれ出張の機会を設けたい。
ブラジキニンB1受容体-ルシフェラーゼマウスを用いた慢性疼痛のライブイメージング

ブラジキニンB1受容体(以下Bdkrb1)のプロモータ下に新規蛍光発光レポーター遺伝子を発現する新規遺伝子改変マウス(Bdkrb1-ffLucマウス)を作製し、慢性疼痛刺激状態下において傷害側にルシフェラーゼ発光が認められることを報告し、新たな神経因性疼痛のイメージング方法を構築した。【目的】神経因性疼痛は長期間持続する難治性の慢性疼痛であるが、痛み自体が主観的なものと捉えられることが少なくない。そこで我々は、定常状態では発現しておらず、慢性疼痛刺激状態下においてその発現が上昇するBradykinin Rcceptor B1(以下Bdkrb1)に着目した。B1受容体は神経傷害が生じ、慢性疼痛が生じる病態なるとB2受容体からサブタイプスイッチが起こり後根神経節などにおいてその発現が上昇すると言われている。本研究においてはBdkrb1遺伝子のプロモータ下にホタル発光酵素Luciferaseを発現する遺伝子改変マウスをBAC systemを用いて新規に作製し、慢性疼痛をホタルの発光酵素Luciferaseのシグナルで定量的に評価する系を構築することを試みた。【方法】Bdkrb1遺伝子のfirst exonが含まれるBAC plasmidとして、RP23-341F5クローン(約200kbp)を同定した。このクローンに相同組換えにより、蛍光タンパク質遺伝子VenusとLuciferaseを同時に発現する新規レポーター遺伝子ffLucをBdkrb1の開始codon部分に導入した。このBdkbr1のプロモータ下にffLucを発現する改変遺伝子を切り出し、blastcyst injectionを施行し、遺伝子改変マウスを作製した。Genotypingの結果Founderとして4ラインが得ることができた。この各ラインと野生型マウスに対し、坐骨神経部分損傷モデルであるSeitzer modelを左後肢に作製(損傷側)し、右後肢はSham側とした。手術前と手術後2週の時点で発光のライプイメージングを行った。【結果】これらの各ラインのマウスのライブイメージングの結果、4ライン中1ラインのマウスにおいて損傷側での坐骨神経近位部及び腰椎傍脊柱部付近に発光が認められた。本研究の目的は、新規に作製したトランスジェニックマウス(Bradykinin Receptor B1-Luciferaseマウス;以下Bdkrb1-Lucマウス)を用いた、慢性痺痛を可視化させ定量的評価を可能にする新たなモデルを確立することである。これにより、これまで「ギルド的であり客観性に乏しい」という批判が多かった痛み研究に客観性を持った評価系を構築でき、慢性疹痛に対する新たな治療法開発の可能性が広がるであろうと考えられた。我々はブラジキニンB1受容体(以下Bdkrb1)のプロモータ下に新規蛍光発光レポーター遺伝子ffLucを発現する新規遺伝子改変マウス(以下Bdkrbl-ffLucマウス)をまず作製した。成体Bdkrb1-ffLucマウスに吸入麻酔下に慢性疼痛モデル(modified Chungモデル)を左後肢に作製し,損傷後経時的に動物を生かしたまま発光ライブイメージングを行ったところ、慢性疼痛刺激状態下において傷害側にルシフェラーゼ発光が認められることを発光イメージングシステム(IVIS200)にて動物を生かしたまま確認した。Chungモデル作製側においては,術後4日の時点で損傷側後肢近位部に強い発光が認められ、術後7日目まで発光は持続し、損傷後2週では発光は検出レベル以下へと減弱していた。von Freyテスト・Paw withdrawalテストによる後感覚機能評価においては、損傷側で痛覚過敏となっており、allodyniaを呈していた。損傷後1週・2週の時点で組織学的検討を行ったところ、ffLucの緑色蛍光が主にDRGにおいて強く認められ、Bradykinin B1受容体と二重陽性となっており、脊髄後角においても小型球形細胞においてffLucの発現が認められた。これらの結果より、マウスmodified Chungモデルにおいては、ラットの場合と異なり、術後1週をピークに発光が損傷側DRGにおいて強く認められた。
マイクロマシン応用光ビーム操作装置の試作

本研究の目的は、光ビームのスイッチやチョップ、方向の切り替え、走査などを行う超小型の光機械(オプトメカニカル)素子を、半導体技術に基づくマイクロマシ-ニング加工で実現することである。本研究ではチャッパ平板やミラーとそれを動かすマイクロアクチュエータを一体化して超小型オプトメカニカル素子を製作する。製作には、フォトリソグラフィーやエッチングなどの半導体技術を活用し、寸法精度1μm程度で高さが100μm程度の立体構造を、基板上に多数作ることを可能にする。具体的には、スリッを開けたチョッパ平板を水晶のアクチュエータで振動させ、光ビームをチョッピングするデバイスや、トーションバーで支えたマイクロミラーを静電駆動して90度のねじれ変形を起こし、光ビームの方向を切り替えるデバイスを開発した。現在までに次のような知見を得ている。1.水晶基板を異方性エッチングで加工して、100μm程度の共振変位を得るアクチュエータを作り、スリットの開いたチョッパ平板を駆動して、光ビームのチョッパを作った。また、高次共振モードで50100μm程度の静的な変位が端部に得られるエクチュエータで、光ビームをオン・オフするスイッチを実現した。2.シリコン基板上に、ねじれ変形する細い梁で支持した可動マイクロミラーのアレイを作り、ミラーを静電力で90度傾けることができた。これを、コリメートビーム光ファイバーと組み合わせ、n×nの光マトリックススイッチを構成し、挿入損失10dB以下、消光比・クロストーク60dB以上の性能があることを示した。本研究の目的は、光ビームのスイッチやチョップ、方向の切り替え、走査などを行なう超小型の光機械(オプトメカニカル)素子を、水晶基板のマイクロマシ-ニング加工で実現することである。本研究では水晶の持つ性質(透明、マイクロマシ-ニングとの適合性、圧電性)に着目し、プリズムやミラーとそれを圧電的に動かすアクチュエータを一体化した超小型オプトメカニカル素子を製作する。具体的には、マイクロミラーの角度を水晶のアクチュエータで変え、光ビームの方向を切り替えるデバイスや、トーションバーで支えたマイクロミラーを圧電駆動してねじれ共振を起こし、光ビームの走査をするデバイスを開発する。平成6年度の研究計画に添って、水晶のマイクロマシ-ニングで作るマイクロアクチュエータの設計と試作を行なっている。研究の進展状況は極めて良好で、現在までに次のような知見を得ている。1.水晶基板を異方性エッチングで加工して、長さ2mm、幅20μm高さ100μmの極めて細く長い梁を作り、更にその上に駆動用の電極をセルフアライメント法で付加するプロセスを開発した。2.上記のプロセスを用いて、共振点で100μm程度の振動変位を得るアクチュエータ、また50100μm程度の静的な変位を得るアクチュエータ等を作った。特に後者は、ある共振モードにおいて非線形バネの効果により、交流で励起しているにもかかわらず静的な変位が得られる特異な現象であり、理論的解析も進めている。本研究ではチョッパ平板やミラーとそれを動かすマイクロアクチュエータを一体化した超小型オプトメカニカル素子を製作する。

具体的には、スリットを開けたチョッパ平板を水晶のアクチュエータで振動させ、光ビームをチョッピングするデバイスや、トーションバーで支えたマイクロミラーを静電駆動して90度のねじれ変形を起こし、光ビームの方向を切り替えるデバイスを開発した。平成7年度の研究計画に添って、マイクロマシ-ニングで作るマイクロアクチュエータの設計と試作を行っている。研究の進展状況は極めて良好で、現在までに次のような知見を得ている。1.水晶基板を異方性エッチングで加工して、100μm程度の共振変位を得るアクチュエータを作り、スリットの開いたチョッパ平板を駆動して、光ビームのチョッパを作った。また、高次共振モードで50100μm程度の静的な変位が端部に得られるアクチュエータで、光ビームをオン・オフするスイッチを実現した。2.シリコン基板上に、ねじれ変形する細い梁で支持した可動マイクロミラーのアレイを作り、ミラーを静電力で90度傾けることができた。これを、コリメートビーム光ファイバーと組み合わせ、n×nの光マトリックススイッチを構成し、挿入損失10dB以下、消光比・クロストーク60dB以上の性能があることを示した。
移動体に高効率送電可能な三相非接触給電システムの研究

非接触給電システムはケーブルを用いた充電方法に比べて簡便であり、移動体(例えば走行している電気自動車)への送電も可能である。非接触給電システムの一つ三相非接触給電は研究代表者らによって提案されたシステムであり、その大きな特長は従来の非接触給電システムに比べて高効率でより大きな電力を送電できることにある。本研究では三相非接触給電システムを使って移動体(AGV:無人搬送車)への高効率送電を行うことを目的としている。平面形三相非接触給電システムの研究では、コイル切替え制御を行うための事前研究として、受電コイルの位置推定のためのアルゴリズムの開発を行い、動作確認によって期待通りの性能が得られることを確認した。またこのアルゴリズムを用いて、受電コイルの下部にあるコイルの電流を意図的に大きくする(不平衡制御)ことで効率を大きく改善できることを発見した。また送電電力向上とx-y方向の位置を検出するために格子状の平面形送電コイルを開発し、期待通りの特性が得られることを確認した。直列送電コイルの研究では、トラックコイルとブーストコイルそして受電コイルの3つのコイルからなる構造を提案した。これらのコイルはフェライトをコアに持ち、トラックコイルはブーストコイルと共通のフェライトに巻かれる。この構造を採用した時、受電コイルの位置に応じてブーストコイルのインダクタンスが変化し、共振動作が変化する。この特徴を利用することで、受電コイルが直上にある時はブーストコイルに電流が流れ、そうでないときは流れないという共振動作を行うことができる。シミュレーションによりこの構造における非接触給電動作の確認を行い、最大で200W近くの電力送電下でもその効率を改善できることを確認した。平面形三相非接触給電システムにおけるセンサレス位置検出では、当初考えいたインピーダンスによる位置検出は難しいことが分かり開発が難しくなったが、この検討の際に導いた回路方程式を使用することで達成できることを早々に発見できたため順調に進んだ。直列送電コイルの研究では、新たに発明した新しい構造について検討するのに時間を要したが、検証をより簡単な単相システムで行ったため、スムーズに結果を得ることができた。平面形三相非接触給電システムではセンサレス検出した位置を基に切替え制御を行い性能を検証する予定である。直列送電コイルの研究では実験で動作確認および性能評価を行う予定である。この際に、非接触給電による高周波の電流を制御できる送電回路及び、受電回路の開発を行う予定である。本研究は無人搬送車(AGV)に非接触給電システムを用いて電力供給を実現するためのものである。本年度は、まず三相平面型非接触給電システムの開発の前段階として単相軌道型非接触給電システムの開発を行い、軌道コイルの最適設計及び効率最適化制御の開発、そしてそれらの検証実験を行った。その結果、170kgの負荷を搭載したAGVにその運転の状況に応じた必要電力をダイナミックに送電することに成功し、バッテリーレスでAGVを運用できることを確認した。また最適制御を用いることによって、制御レス時に比べて5%もの効率改善を達成できた。次に三相平面型非接触給電システムの最適設計及び回路構成の検証そして試作機を用いた動作検証を行った。最適設計は、位置に関わらずAGVが一様電力を受け取ることができること、そのなかで相互インダクタンスが大きいことの2つの条件を基に、送電線間の距離をパラメータとして行った。その結果、2次コイルの直径の1/3もしくはそれより少し短い距離が良いことを確認した。この設計を基に作成した試作機による実験では、AGV駆動に必要な電力を送電可能であることを確認した。また本装置による人体への磁界暴露のレベルの測定をICNIRP2010ガイドラインにのとった測定器を用いて行った。受電コイル近傍(20cm未満)では危険レベルであるものの、そのほかのポイントでは一般公衆レベル50%未満であり特に問題となるレベルでないことを確認した。さらに形状の検証として階段型の平面型コイルについてもシミュレーション検証を行い、直線状と同等の送電性能が得られることを確認した。平面型三相非接触給電システムの設計及び検証は達成でき、当初の計画になかった暴露レベルの測定などプラスアルファの検証も行えた。さらに同時進行でコイル型三相非接触給電システムの検証も順調に進み、現在動作確認や検証を行っており、また一部データに関してはすでに発表も行っている。したがって平成29年度の計画に沿った進展状況となっている。

直列送電コイルの研究では、トラックコイルとブーストコイルそして受電コイルの3つのコイルからなる構造を提案した。これらのコイルはフェライトをコアに持ち、トラックコイルはブーストコイルと共通のフェライトに巻かれる。この構造を採用した時、受電コイルの位置に応じてブーストコイルのインダクタンスが変化し、共振動作が変化する。この特徴を利用することで、受電コイルが直上にある時はブーストコイルに電流が流れ、そうでないときは流れないという共振動作を行うことができる。シミュレーションによりこの構造における非接触給電動作の確認を行い、最大で200W近くの電力送電下でもその効率を改善できることを確認した。平面形三相非接触給電システムにおけるセンサレス位置検出では、当初考えいたインピーダンスによる位置検出は難しいことが分かり開発が難しくなったが、この検討の際に導いた回路方程式を使用することで達成できることを早々に発見できたため順調に進んだ。直列送電コイルの研究では、新たに発明した新しい構造について検討するのに時間を要したが、検証をより簡単な単相システムで行ったため、スムーズに結果を得ることができた。順調に研究が進んでいることから、今後も計画に従って進めていく予定である。平面形三相非接触給電システムではセンサレス検出した位置を基に切替え制御を行い性能を検証する予定である。直列送電コイルの研究では実験で動作確認および性能評価を行う予定である。この際に、非接触給電による高周波の電流を制御できる送電回路及び、受電回路の開発を行う予定である。使用していた波形測定器が故障し、急遽新たな測定器を購入することとなった結果、繰越金が生じてしまった。昨年度購入できなかった装置については次年度に購入する予定である。直列送電コイルの製作にあたり、当初は大型のコイルを作成することを考えていたが、3つのコイルからなる送電構造の発明により、小型コイルでも十分にスペックに見合う(最大で200W、平均100W)パフォーマンスが得られることができたため、コストが抑えられた。また装置の保守や新設(インバータ等)のための費用や一部学会の参加費用は所属大学から賄うことができたため。
制度としての意味世界の形成における感情と合理性の研究

本年度の研究は、一般的な規範の形成と受け入れにおける個人行為者の側の条件という観点から、規範についてのメタ的な探求に焦点をおいた。「規範の形成ないし受け入れ」は、制度としての意味世界の形成にとっての代表的なケースを構成している。従来の研究は、この問題に関して、学知の理論的なレベルでの「規範的制度の妥当性ないし正当性」を論じてきたにすぎない。ここには、(1)そもそも学知のレベルで規範的制度の妥当性ないし正当性を確立することはいかにして可能かという問題と、(2)かりにそれが可能だとしても、それはいかにして社会的に受け入れられるものになりうるかという問題とが存在する。本研究では、学知が「慣習的なもの」「事実的なもの」および「超越的なもの」からは独立した地平において組み立てられなければならないという近代規範学の基本原理に忠実であろうとする限り、(1)の課題に対しては明確に「不可能」と判断せざるをえないことを示し、その上で、人々がある規範的な命題を受け入れるということは、その命題が導かれる理論の論証レベルの正しさによってというよりは、その命題が担っていると思われる「価値」への共感によっているのだということを明らかにした。むろん、それが「正しいかどうか」ではなく「正しく見える」ということも不可欠な条件なのであるが-「正しいかどうか」は確立されようがない。この研究成果は一般倫理に関する『アステイオン』の論文においてだけでなく、リベラリズムを中心とする公共哲学に関して、「後期ロールズの「秩序問題」」と題して日本社会学会大会でも報告された。制度変動という観点からは、従来からの公式制度・非公式制度という区分が重要である。公式制度とは、ある集合的決定を経て明示的に定められた制度である。したがって、その変動は集合的決定手続きを必要とする。他方、非公式制度は集合的決定なしに、人々の行為とそれを支える意味世界とによって成立している。たとえば性別役割分業は1960年代まで非公式制度として存立していた。労働環境の変化、人口革命、高学歴化などが、それを支えてきた意味世界を解体し、性別役割分業は自明のものではなくなった。変化した意味世界のもとで、何が合理的な行為であるかが変化し、所与の秩序に対する感情的態度が変化する。それによって、人々がとる行為のパターンに変化が起こる。他方、公式制度レベルでは、男女雇用機会均等法がそれを否定する。第二の重要な区分は、制度をとりまく環境の競争的市場性であり、淘汰メカニズムが作動するか否かである。競争的市場にさらされている民間企業の場合、性別役割分業の維持ないし解消は、その市場的合理性に規定されざるをえない。それは、意味的合理性と対立する可能性をもつ。しかし、制度のすべてが競争的市場にさらされているわけではない。非公式制度としての性別役割分業は、淘汰メカニズムとは別のメカニズムによって変化したものと考えられる。ところで、構造機能主義的社会変動論は、淘汰メカニズムの自省的内部化という構図をとるが、それの適用は、競争的市場における集合体の公式制度に限定されるということを、別掲論文で示した。本年度は、1968年の学生叛乱に焦点を当てて、それが社会変動において果たした役割と意味を考察した。日本の学生叛乱は、「日大闘争」と「東大闘争」とを二つの柱としている。調べてみると、前者は大学の専制的支配構造に対する叛乱であったのに対して、後者は知識・学問の政治的・社会的意味を問う叛乱であったことが分かる。全国的な学生叛乱の激しい広がりの背景には、このふたつの要素が絡み合っていた。それぞれの紛争は、いくつかの出来事に対する感情的な反発を契機としているが、そうした感情は、あらかじめ抱かれていた理念的世界像を背景にしていた。日大の場合は、いわゆる近代主義的民主主義理念であり、東大の場合は学問の普遍主義的超越性の理念であった。(ただし、これはマルクス主義の普遍性への信念と結びついていた。)既成秩序に対する叛乱行動の原動力はおもに感情的なものであって、合理的な計算ではない。その点、社会運動の合理的選択理論は適切ではない。ただし、感情だけでは新しい秩序を形成する力はない。学生叛乱の場合、日大闘争も東大闘争に引きずられる形で全面的反秩序闘争に発展し、全共闘運動はいわば自爆していった。(雑誌等での理論的指導者は東大や京大の院生、若手の教官だった。)意図せざる結果としてもたらされたのは、政治的秩序についてはよりいっそうの安定化であったが、他方、文化的および学問的秩序については脱近代的解体の始まりであった。すなわち、普遍主義的超越性の理念は衰退し、ポスト・モダン型相対主義への道が開かれた。以上の考察は、本年度に発表したいくつかの論考において活用されている。

本研究では、学知が「慣習的なもの」「事実的なもの」および「超越的なもの」からは独立した地平において組み立てられなければならないという近代規範学の基本原理に忠実であろうとする限り、(1)の課題に対しては明確に「不可能」と判断せざるをえないことを示し、その上で、人々がある規範的な命題を受け入れるということは、その命題が導かれる理論の論証レベルの正しさによってというよりは、その命題が担っていると思われる「価値」への共感によっているのだということを明らかにした。むろん、それが「正しいかどうか」ではなく「正しく見える」ということも不可欠な条件なのであるが-「正しいかどうか」は確立されようがない。この研究成果は一般倫理に関する『アステイオン』の論文においてだけでなく、リベラリズムを中心とする公共哲学に関して、「後期ロールズの「秩序問題」」と題して日本社会学会大会でも報告された。
新しいプラズマ現象の実験的研究

国内における核融合研究の推進は,特別研究等により積極的になされてきているが,各大学のプラズマ物理研究者を有効に活用し,新しい発想を引き出すような体制が十分であるとは言えず,特に講座規模のプラズマ物理研究者に往年の活気が見られなくなってきている.本研究では,各分担者が中核となり,各大学における小規模装置を利用する研究者を総合的に組織化し,新しいプラズマ現象の実験的解明に積極的に取り組むような体制を確立することを目的としてきた.本年度は本研究の最終年度にあたり,前年度同様積極的研究推進をはかるとともに,まとめの作業を行ってきた.熊本大学で小研究会を開催し,討論を深めると同時に,作並において最終的なまとめのための研究会を開催した.多くの成果が得られているが,特に電位形成に関する実験が大きな進展を示し,オーロラ形成機構,核融合閉じ込め装置等に有用な知見を提供するに到った.また,負イオンプラズマ生成に成功し,負イオンプラズマ特有な性質,例えば,ソリトン,自己変調等に関する新しい実験結果を得ている.電子ホールについても実験が進み,いくつかの新しい性質の解明ができた.その他,高周波電磁界とプラズマとの相互作用,不安定の制御, RFPにおける電磁流体的振舞,アルフヴェン波の伝搬等についても,新たな成果を得ている.さらに,大直径プラズマの生成等,プラズマプロセスに関する,基礎的研究の進展があった.以上要するに,プラズマ物理の実験的研究の推進を行い,多くの新しい成果を得るとともに,核融合装置における諸現象解明に有用な知見を提供することに成功した.今後更にこのような研究の推進が必要であり,必要な方策の確立が望まれることを強調したい.国内における核融合研究の推進は,特別研究等により積極的になされてきているが,各大学のプラズマ物理研究者を有効に活用し,新しい発想を引き出すような体制が十分であるとは言えず,特に講座規模のプラズマ物理研究者に往年の活気が見られなくなってきている.本研究では,各担当者が中核となり,各大学における小規模装置を利用する研究者を総合的に組織化し,新しいプラズマ現象の実験的解明に積極的に取り組むような体制を確立することを目的としてきた.各年度に, 1-2回の小研究会を行い討論を深めるとともに, 1回の大研究会を開催し,全体の把握につとめ,最終年度にまとめのための研究会を開いた.多くの成果が得られているが,特に電位形成についての研究が大きな進展を示し,オーロラ形成機構,核融合閉じ込め装置等に有用な知見を加えることができた.また,頁イオンプラズマについては,例えば,ソリトン,自己変調等に関する新しい実験結果を得るとともに,電子がほとんど無い頁イオンプラズマの生成することに成功した.電子ホールについても実験が進み,いくつかの新しい性質の解明ができた.イオン音波の反射,高周波電磁界とプラズマの相互作用,不安定の制御, RFPにおける電磁流体的振舞,アルヴェン波の伝搬,等についても,新たな成果を得ている.さらに,大直径プラズマの生成等,プラズマプロセスに関する基礎的研究の進展があった.以上要するに,プラズマ物理の実験的研究の推進を行い,多くの新しい成果を得るとともに,核融合装置における諸現象解明についても有用な知見を提供することに成功した.今後更にこのような研究の推進が必要であり,必要な方策の確立が望まれることを強調したい.国内における核融合研究の推進は,特別研究等により積極的になされてきているが,各大学のプラズマ物理研究者を有効に活用し,新しい発想を引き出すような体制が十分であるとは言えず,特に講座規模のプラズマ物理研究者に往年の活気が見られなくなってきている.本研究では,各分担者が中核となり,各大学における小規模装置を利用する研究者を総合的に組織化し,新しいプラズマ現象の実験的解明に積極的に取り組むような体制を確立することを目的としてきた.本年度は本研究の最終年度にあたり,前年度同様積極的研究推進をはかるとともに,まとめの作業を行ってきた.熊本大学で小研究会を開催し,討論を深めると同時に,作並において最終的なまとめのための研究会を開催した.多くの成果が得られているが,特に電位形成に関する実験が大きな進展を示し,オーロラ形成機構,核融合閉じ込め装置等に有用な知見を提供するに到った.また,負イオンプラズマ生成に成功し,負イオンプラズマ特有な性質,例えば,ソリトン,自己変調等に関する新しい実験結果を得ている.電子ホールについても実験が進み,いくつかの新しい性質の解明ができた.その他,高周波電磁界とプラズマとの相互作用,不安定の制御, RFPにおける電磁流体的振舞,アルフヴェン波の伝搬等についても,新たな成果を得ている.さらに,大直径プラズマの生成等,プラズマプロセスに関する,基礎的研究の進展があった.以上要するに,プラズマ物理の実験的研究の推進を行い,多くの新しい成果を得るとともに,核融合装置における諸現象解明に有用な知見を提供することに成功した.今後更にこのような研究の推進が必要であり,必要な方策の確立が望まれることを強調したい.研究の第2年度目にあたり、積極的活動が展開されつゝあり、多くの成果が得られている。研究進展の把握および研究の組織的活動をはかるため、1回の小研究会(開催場所:長崎大学)と大規模な研究会(開催地:稲取保養所)を開催した。研究会においては、最近ますます重要となってきているプラズマ電位の問題を中心にして、関連する諸現象の総合的な討論を行い、今後の研究指針を得るようつとめた。プラズマ電位は、強い非線形現象として物理的に興味あることはもちろんであるが、粒子加速,粒子のエネルギー分布,プラズマ加熱,プラズマ閉じ込めと密接な関係があり、オーロラ・太陽フレアの機構解明,プロセス用プラズマの制御,核融合炉心プラズマの生成等にとって欠くべからざる課題となりつゝある。

研究会では、スペースプラズマにおける電場,電場に関する基礎研究,核融合指向装置における電場,の3つのセッションを設け、電位構造に関する発表・討論を行い、最後に総合的な吟味を行った。プラズマ電位については、日-米科学技術協力のワークショップが62年1月にUCLAで開催されており、そこでの話題とも密接に関連しており、今後研究が更に進展し、興味ある結果が得られることが期待されている。一方、電磁流体現象に関しても多くの成果が得られ、アルヴェーン共鳴,エルゴーデック層,RFPの物理等ついて興味ある実験がなされている。大型装置においても、かなり詳細な観測が行われ、サーマルバリアのパラメータ依存,径方向電場の影響,更に、トカマクプラズマのHモードの物理について、多くの知見が得られつゝある。超大型トカマク装置が豊富なデータを提供し始めている現在、小・中型装置の機動性を生かした物理的研究がますます重要となりつゝあり、今後このような視点を強調しながら研究を進める。
イノシトールのDMSO可溶化による選択的モノ置換体合成と活性・機能物質への変換

イノシトールを溶かす特別の溶媒が見つかり、この溶液中で置換基を選択的に導入する新しい合成手法を見出した。これにより従来は5工程ほど要するものを一段階で合成できることになった。この簡便合成を利用して、生物活性物質や界面活性をもつものを探索し期待のもてるものが見つかってきた。今後より良いものに改良していく。一方、その反応中に起こる副反応をケトアミドの合成法に仕上げた。また、特別な溶媒系でも円滑に進行させるスズ試薬を用いる有効な方法を見出したイノシトールを溶かす特別の溶媒が見つかり、この溶液中で置換基を選択的に導入する新しい合成手法を見出した。また、特別な溶媒系でも円滑に進行させるスズ試薬を用いる有効な方法を見出したミオ-イノシトールがDMSO及びDMA/LiClに溶解することがわかり、この均一系を反応メディアとして位置選択的置換基導入法としてなりうるか系統的に検討する事をH19年度の目的とした。ミオ-イノシトールはメゾ体であり、6個の水酸基のうち1,3位のそれが他に比べて反応性が高いことを利用して各種二置換化反応を行った。その結果、シリル化(t-ブチルジフェニルシリルTBDPSの導入)、スルホニル化(p-トルエンスルホニルTsの導入)がとりわけ高い収率で目的物を与える事が明らかとなった。関連したジシロキサニル(テトライソプロピル-1,3-ジシロキサニルTIPDS)基の導入でも1,6:3,4-ビス体が定量的に得られることもわかった。一方、モノ置換体の合成についても検討を行った。アシル化は二塩化ジブチルの共存下で高い選択性で1位モノアシル体が得られたが、その一般性について、今後の検討が必要である。また、クロロ炭酸アルキルによるカーボネート化はスズ試薬を使わなくてもモノ置換体を選択的に与えることを見いだした。これまで1,3-二置換体の合成の報告すらなく、行うとすれば5工程を要すると考えられる。また、モノ置換体の合成も従来は多段階を要していた。しかし今回、ミオ-イノシトールを可溶化する置換反応法によって1,3二置換体が一段階で合成できる事を明らかにした。同様に無保護でモノ置換体を優先的に得る方法を見いだすことができた。有用な合成法として今後利用できるものと期待される。ミオーイノシトールが溶解するDMSO及びDMA/LiClを反応メディアとして位置選択的置換反応を検討してきた。当年度は二置換体および一置換体の実用的合成法とするため、単離方法の検討も含め種々検討を行った。この検討の中から、反応に使用するDMAの引き起こす副反応を追求した結果、新しいβ-ケトアミドの合成法を見出すに至った。また、LiClの関わる混合酸無水物によるアシル化法の確立への端緒をつかんだ。1.二置換ミオーイノシトールの選択的合成ミオーイノシトールの6個の水酸基のうち1,3位の水酸基を位置選択的に置換する方法論を前年度に見出し、今年度は実際に合成的に利用できる方法の確立を目指したところ、種々の置換基を望みの位置に導入したものを収率良く単離できる方法を見出すに至った。すなわち、シリル化がDMSO溶媒中で良好に行えた。αプロトンをもたないアシル基、スルホニル基、ホスフィニル基の導入はDMA/LiC1の溶媒系で良好な結果を与えた。生成物は水溶性であることが多いので、一端トリメチルシリル化後分液操作をし単離することなく脱シリル化して目的物を簡便に得る手法を見出した。2,一置換ミオ-イノシトールの選択的合成1,3位の水酸基は化学的に等価であり無選択性で統計学的割合で生成物が得られることが予測されるので、試薬の当量数を上げて短時間の反応とすることで良好な収率でモノ置換体が得られることが明らかとなった。単離もTMS化経由の手法で良好に行えるので合成法として利用できるものと考えられる。3.β-ケトアミドの合成法本研究で用いる反応溶媒は親電子剤と反応を起こしやすく、DMAの場合にはVilsmeier反応が副反応となりうる。この点を検討することで、DMAのみならず種々の第ニアミドがカルボン酸塩化物と反応して対応するエノールエステルアミドが生成し、これを加水分解することでβ-ケトアミドが収率良く得られることがわかった。これはβ-ケトアミドの新しい簡便な合成法になるものと考えられる。中間に得られるエノールエステルはE体(推測)のみが生成するので、キラル誘導体への重要中間体として利用できることが期待される。1.位置選択的アシル化イノシトールの芳香族アシル化については上手く行く事を既に報告したが、今回、脂肪族系でも適用できる方法を見出す事ができた。即ち、無水物(混合酸無水物も利用可)をLiCl/DMA中Et3Nの存在下イノシトールと反応させると1,3-二置換体を収率よく得る事ができた。無水物の当量数を減らすことで1位モノ置換体を優先して得られることもわかった。

2.機能性分子のデザインと合成本研究成果であるイノシトールに無保護で一挙に置換基を導入できる方法を利用して、1)生物活性分子、2)界面活性分子の合成を行い性質を調べた。1)については、各種1,3-二置換体、1-モノ置換体について(24検体)抗腫瘍活性を調べたところ、2種の二置換体に強い活性が認められた。一方、従来法に比べ単工程で合成できる本合成手法を利用すれば実用的な界面活性剤の開発が可能となる。そこで、一置換アシル体、スルホニル体、カルバモイル体を合成し、界面張力の測定(Wilhelmy法)を行った。その結果、いずれも水に対する溶解度が低いためにミセル形成の途中段階で析出が起こり、臨界ミセル濃度の測定には至らなかった。今後、溶解度を上げた誘導体の設計を再度検討する。3.ジアシロキシスズによるジオール、ポリオール類の選択的置換反応の開発非プロトン性極性溶媒中で置換反応行う手段として、スズによりアルコールを活性化する方法に着目し、殆ど合成的に利用されていないジアシロキシスズを試す事にした。その結果、ジアシロキシスズは従来のスズ試薬と同等の働きをし、溶解度や取り扱いの点では優れている事が分かった。即ち、触媒量のスズ試薬の存在下、1,2-ジオール類のモノ置換反応が収率良く進行し、各種モノアシル体、スルホニル体、リン酸エステルが得られた。本題のイノシトールについても同様の反応を行ったが、リン酸化やベンゾイル化が選択的に進行するものの収率に問題点が残った。