hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テンプレート合成を鍵とした新しい環状π共役系化合物の合成とその機能解明

フラーレンやカーボンナノチューブに代表される三次元構造を持つ炭素ナノ分子は機能の宝庫であり、電子材料や光電子材料をはじめとする有機エレクトロニクス分野での応用が期待されている。一方、これら分子の入手は、アーク放電などの物理的手法によるため、得られる分子の構造が大きく限定されていた。今回、シクロパラフェニレン(CPP)の合成プロセスを発展させることで、従来法では達成困難なベンゼン環が三次元的につながった新しい三次元炭素ナノ分子の合成に成功した。フラーレンやカーボンナノチューブに代表される閉じた三次元構造を持つ炭素ナノ分子は、歪んだπ共役系と環状構造に由来する、特徴ある電子的、光学的性質を有することから大きな注目を集めている。特に、近年の有機エレクトロニクス分野の発展に伴い、その炭素ナノ分子群は次世代材料の中核を成す物質群として、学術的な基礎研究にとどまらず産業界からも広く研究が展開されている。このような観点から、これまでに存在しない新しい構造、物性、機能を持った三次元炭素ナノ分子の創製研究の重要性はますます高くなっている。しかし、これら分子の入手は一般的に、触媒気相成長法注やアーク放電法注などの物理的手法によるため、得られる分子の構造が大きく限定されていた。すなわち、三つの反応点を持つベンゼン単位と白金錯体との組織化により、正八面体構造を持つ白金錯体が高収率で生成されることを明らかにするとともに、この錯体から白金を還元的脱離によって除去することにより、構造を任意に決定した三次元炭素ナノ分子を合成することに成功した。また、その分子の光物性や酸化還元特性、および、電荷移動度などの基礎物性の測定も行った結果、その分子を有機ELや有機半導体などに用いられている電荷移動材料などに利用できる可能性が示された。得られた構造体の構造は単結晶構造解析を用いて決定し、その分子はベンゼン環が三次元的につながった「ボール状」構造を持つことが分かった。フラーレンやカーボンナノチューブに代表される含歪み環状π共役系化合物は、優れた電子移動能や発光特性を持つため、有機EL、有機トランジスタ、有機太陽電池などの有機エレクトロニクス分野において、材料として利用する可能性が広がっている。しかし、歪んだπ共役系を構築する合成的な難しさから、新しい含歪み環状π共役系化合物の合成は極めて限られている。一方、含歪み環状π共役系化合物の一つであるシクロパラフェニレン(CPP)の化学合成が、我々を含めた3つの研究グループによって近年報告され多大な興味が寄せられている。我々の合成法の特徴は、環状の白金四核錯体をCPPの前駆体とする点である。この経路は、配位結合を用いた超分子金属錯体の高次組織化プロセスの原理にヒントを得て、含歪みπ共役系化合物の合成へと展開した初めての例である。本研究では、この経路を発展させることで、新しい含歪み環状π共役系化合物の合成の合成について検討した。本研究では、配位結合を用いた超分子金属錯体の合成における分子設計を参考に、白金多核錯体を前駆体とした、三次元的な空間を環状π共役系化合物の合成を検討した。その結果、1,3,5-tris(p-trimethylstannylphenyl)benzeneとPt(cod)Cl2との反応により正八面体構造を持つ白金六核錯体が高収率で得られることを明らかにした。さらに、その錯体の配位子交換後、二フッ化キセノンを添加したところ、望みの炭素ー炭素結合形成反応が進行し、目的の三次元環状π共役系化合物を得ることに成功した。さらに、光、電子物性、および構造特性といった、その化合物の基礎物性も明らかにした。本研究での知見と、超分子金属錯体合成の成果を利用することで、様々な構造や機能を有する新しい環状共役化合物の合成が行えるものと考えられる。本研究では、白金多核錯体を利用した環状π共役系化合物の合成戦略を用いることで、デザイン性の高い含歪み環状π共役系化合物を創製することを目的としている。研究当初は、金属ポルフィリンと有機配位子との配位結合により誘起されるテンプレート効果を、上記の合成戦略に組み込むことで効率的に含歪み環状π共役系化合物を合成することを計画していた。しかし、テンプレート効果を得るための官能基を含む基質を利用する必要性があるなど、合成経路に制限があるテンプレート効果を利用しなくとも、反応条件等をうまく選択することで、デザイン性の高い含歪み環状π共役系化合物を合成できることが明らかになってきた。特に、研究計画で提案した三次元的な空間を有する環状π共役系化合物の合成と物性評価を初年度で達成できた点は予想以上の成果である。このことから、研究当初の計画以上の成果が得られてると考える。

初年度で最適化した反応条件を基に、研究計画で提案しているポルフィリン部位を有する新しい環状π共役系化合物の合成へと展開していく予定である。特に、ポルフィリン誘導体は、特徴的な電子、エネルギー移動を引き起こすことが出来ることから物性面からも興味が持たれる。合成ターゲットしては、研究計画で示した金属ポルフィリンがパラフェニレンで架橋した環状ポルフィリンリングとする予定である。しかし、まずは、本年度の成果を念頭に、テンプレート効果を利用しないで、目的の環状ポルフィリンリングが合成できるか否かを明らかにする予定である。試薬類・溶媒類:1点平均4千円x1011点(月)x12ヶ月= 500千円、器具類:反応ガラス容器1点平均5千円x20点(年)+シリンジ類5千円x10点(年)+サンプル瓶、シリンジフィルタ、実験用グローブ、その他の消耗品250千円(年)= 400千円、液体クロマトグラフィー用プレカラム:化合物の分取精製に液体クロマトグラフィーを多用するため計上した30千円x2点(年)= 60千円、研究活動に必要な経費:論文投稿、別刷り費用50100千円+π共役化合物、有機合成化学全般に関する図書購入費5千円=計1,0101,200千円旅費(1年当たりの概算):国内100200千円、外国200千円その他:論文投稿の際の英文校閲50100千円。
数値的手法を駆使した量子重力理論の非摂動的性質の解明

本研究では、量子力学と一般相対論を統合する「量子重力理論」の有力な候補である超弦理論を研究した。特に、スーパーコンピューターを駆使した数値シミュレーションにより、これまで不可能であった定量的な計算を可能にし、「ゲージ重力対応予想」を精密に検証して、量子重力理論として望ましい性質がゲージ理論によって正しく記述できていることを示した。この結果は、単なる予想の検証を超えて、「量子重力の数値シミュレーション」という新しい研究分野につながると期待している。本年度の大きな目標は、超対称ゲージ理論が超弦理論の量子重力の効果を正しく記述できる事を示すために、超対称ゲージ理論と超弦理論の解析手法を整備することであった。このうち、伊敷氏(京大基研)、百武氏(茨城大)、西村氏(高エネルギー加速器研究機構)と共同で取り組んだBanks-Fischler-Shenker-Susskind行列模型の研究で想定以上の進展があり、この理論が超弦理論の量子重力の効果を正しく記述できる事を強く示唆するシミュレーション結果を得ることが出来た。この結果は模型の提唱以降15年以上に渡って手つかずのまま残っていた重要な問題に答えるものであり、雑誌「Science」で発表した(年度内に掲載が決定したが、出版は平成26年度)。また、「Nature」のニュースでも取り上げられ、英米の一般メディアにも取り上げられたほか、「京」スーパーコンピューターを運営するHigh Performance Computing Infrastructureの広報誌でも取り上げられるなど、大きな反響を呼んだ。この他、ゲージ理論の新しいラージN極限(トフーフト結合定数ではなくゲージ結合定数を固定するような極限)で、ゲージ理論のインスタントン効果について精密な理解ができ、JHEPで発表した(掲載決定と出版は平成26年度)。この結果を量子色力学に置ける対称性の破れのメカニズムやM理論に応用する事が次の目標である。前年度に引き続き、Banks-Fischler-Shenker-Sussking(BFSS)行列模型が超弦理論、M理論を記述するかどうかを調べるための数値シミュレーションを行った。また、さらに大規模な数値計算を行って11次元シュバルツシルトブラックホールやM5ブレーンを行列模型を用いて記述するために、新しい並列シミュレーションアルゴリズムを開発し、京スーパーコンピューターで使用するための並列コードを作成した。このコードは一般に公開する予定である。また、クオークグルーオンプラズマの熱化やブラックホールの生成、蒸発に関する知見を得るため、BFSS行列模型や超対称ゲージ理論の実時間での振る舞いを考察した。BFSS行列模型に対しては古典的な実時間シミュレーションを行い、弱結合領域でも強結合領域で期待されるブラックホール的な振る舞いが見られること、特に関野、Susskindによって提唱されたfast scramblingと呼ばれる性質があることを示した。このほか、ブラックホールとブラックストリングの間の相転移と量子色力学の相転移の類似性についても考察し、論文にまとめている。ゲージ重力対応に基づき、超対称ゲージ理論を解析して超弦理論の量子重力的な性質を研究している。昨年度までに引き続いて行った、京スーパーコンピューターなどを用いて大規模数値シミュレーションでは、Banks-Fischler-Shenker-Susskind(BFSS)行列模型でこれまで不可能であったラージNかつ連続極限をとることに成功し、非常に高い精度で重力側の予言を再現できることを示した。この結果は米国ローレンスリバモア研究所の研究者とともに論文にまとめている。また、BFSS行列模型に代表される広いクラスのゲージ理論で記述されるブラックホールの時間発展を記述する一般的な手法を発見し、ブラックホールが蒸発しながら加熱していくメカニズムを微視的な立場から明らかにすることに成功した。この結果はローレンスリバモア研究所のBerkowitz氏、カリフォルニア大学バークレー校のMaltz氏とともに論文にまとめ、学術誌に投稿中である。この他にも様々な課題に取り組み、2015年度中に査読付き学術誌に受理された論文を四本、投稿中の論文を三本発表し、国際研究会で4件の招待講演を行った。すでに2014年度に超対称ゲージ理論から量子重力の効果を導出するのに成功し、BFSS行列模型の大規模数値シミュレーションも順調に進行しているのに加え、ゲージ理論の時間発展とブラックホールの加熱のメカニズムを解析的手法で明らかにすることにも成功した。4次元超対称ゲージ理論の準備が遅れている以外は、当初の予定よりも順調に成果を出せている。ゲージ重力対応に基づいて超弦理論の量子重力的側面を研究した。特に、Banks-Fischler-Shenker-Susskind行列模型のラージN極限と連続極限を取ることに世界で初めて成功し、ゲージ重力対応を超弦理論の効果も含めて非常に高い精度で検証することに成功した。この結果は2016年度にPhysical Review Dで発表された。また、ゲージ理論の時間発展を調べ、ブラックホールの生成、蒸発をゲージ理論の立場から第一原理に基づいて説明できることを定性的にではあるが明らかにした。定量的な計算を可能にするため、ゲージ理論側の実時間シミュレーション手法を開拓することが今後の課題である。2016年度には6本の論文が英文の専門学術誌から刊行されたほか、4本の論文が査読中である。また、国際研究会で5回の講演を行なった。

前年度の段階で、BFSS行列模型が量子重力効果を含むことを示唆する結果が得られていた。今年度はさらに詳細なシミュレーションを行うための準備を着実に進めたほか、全く別の手法で実時間の性質を調べ、fast scramblingを初めて定量的に示すことができた。BFSS行列模型のより詳細な解析と、ゲージ理論、ブラックホールの時間発展に関する研究を推進する。また、4次元超対称ゲージ理論のシミュレーションに早期に着手する。素粒子論2015年度からは、BFSS行列模型を京スーパーコンピューターを用いて詳細に調べる。また、BFSS行列模型の京でのシミュレーションが軌道に乗った段階で、二次元以上の超対称ゲージ理論のシミュレーションの準備にも着手する。伊敷氏(京大基研)、百武氏(茨城大)、西村氏(高エネルギー加速器研究機構)と共同で、Banks-Fischler-Shenker-Susskind行列模型が超弦理論の量子重力の効果を正しく記述できる事を強く示唆するシミュレーション結果を得ることが出来た。これは、本研究のゴールの一つである。この結果は模型の提唱以降15年以上に渡って手つかずのまま残っていた重要な問題に答えるものであり、雑誌「Science」で発表した(年度内に掲載が決定したが、出版は平成26年度)。また、「Nature」のニュースでも取り上げられ、英米の一般メディアにも取り上げられたほか、「京」スーパーコンピューターを運営するHigh Performance Computing Infrastructureの広報誌でも取り上げられるなど、大きな反響を呼んだ。この他、ゲージ理論の新しいラージN極限の研究でも進展があった。スタンフォード大学のサスキンド教授、シェンカー教授との共同研究で4/1をまたぐ出張をしたため。上述のように、Banks-Fischler-Shenker-Susskind行列模型の研究は順調に進んでいる。これを更に推し進め、M理論を表すと予想される極限を調べる。また、2次元以上の超対称ゲージ理論のシミュレーションも着実に推し進め、論文として発表したい。スタンフォード大学のサスキンド教授、シェンカー教授との共同研究のための旅費として使用する。アイオワ大学に於ける研究発表およびスタンフォード大学でのサスキンド教授との共同研究のため、一月末から四月初めにかけて、年度末をまたぐ長期出張をした。この出張の旅費は終了後に平成26年度分として処理することとし、その分を「次年度使用」とした。一月末から四月初めにかけての年度末をまたぐ長期出張の旅費として使用する。
オーラル・ヒストリーによる別子銅山山間部社宅街の生活史・労働史調査

別子銅山の山間部社宅街の生活について居住経験者に鉱山労働や生活について聞き取り調査を行った。また別子銅山に関する鉱山実習報文を閲覧し、明治昭和における鉱山労働と社宅での生活に関する資料を収集した。また大正期に組織された改善会が1927-1939年の間に発行した雑誌「改善」の閲覧複写を行い、大正末期から昭和初期にかけての社宅街での人々の生活の様子について文献資料を収集した。研究の成果を論文や学会にて発表した。別子銅山の山間部社宅街の生活経験者にインタビュー調査を実施した。具体的には、平成25年8月に東平地域の社宅で生活していた5名にインタビューを行った。併せて東平での現地調査も行った。これにより、女性の生活史、地質課職員の坑内での実際の仕事の様子、学校職員から見た東平の生活史を調べることができた。また平成26年1月に、鹿森社宅で生活をしていた6名にインタビューを行った。これにより、鹿森社宅で設立された生活協同組合の運営の様相、自治会長から見た鹿森社宅の様子、地質課職員の坑内外での仕事の実際、子ども会の運営の実態などを調べることができた。なお調査の際、ICレコーダーとデジタルビデカメラを購入し、録音と録画を行っている。録音データから逐語記録を作成し、その内容を分析した。インタビュー調査と並行して鉱山集落に関する歴史学、地理学、社会学、法社会学の諸研究の文献資料も閲覧・調査した。一連の調査・文献収集の成果を活用して、論文にまとめた(竹原信也『山間部社宅街のオーラル・ヒストリー鹿森社宅の生活の記憶ー』奈良工業高等専門学校研究紀要49巻、pp.40-48、2014年3月)。また平成26年9月に所属する日本オーラル・ヒストリー学会にて学会発表を予定している。続いて、各大学機関が保有する、戦前の鉱山実習報文を閲覧・複写した。具体的には、平成25年89月にかけて京都大学工学部図書館にて、平成26年9月に九州大学文書館にて各大学が保有する別子銅山に関する実習報文を調査した。調査・分析をまとめ平成26年5月に所属する法社会学会にて学会発表を予定している。平成26年10月に東京大学、平成27年3月に北海道大学へと各大学が保有する鉱山実習報文を閲覧・複写した。当該文献調査により前年度と合せて九州・京都・東京・北海道の旧帝国大学が保有する別子銅山に関する実習報文を閲覧・複写することができた。これにより、明治・大正・昭和期における鉱山労働の実態と社宅での生活に関する貴重な資料を収集することが出来た。文献調査として平成26年11月に、別子銅山・鷲尾勘解治の影響のもとでつくられた改善会が19271939年まで発行した雑誌「改善」の114巻(別子銅山記念図書館所蔵)の閲覧と複写を行った。これにより、大正末期から昭和初期にかけての山間の社宅街での人々の生活の様子についてオーラル・ヒストリーでは収集困難な情報を入手することができた。そして、別子銅山山間部社宅街の生活経験者にインタビューを実施した。まず11月に鹿森社宅の生活経験者にインタビューを行った。1名は自治会長・生協の理事長として鹿森社宅に長く生活した方、もう1名は鹿森社宅の倶楽部・浴場の管理をしている中で育った方のインタビューを行った。続いて平成26年12月に、鹿森社宅で保育所の保母をされていた方とその妹にインタビューを行った。並行して平成25年度に行ったインタビューのスクリプトを作成しデータ整理を行った。また個人保有のアルバム・写真資料を閲覧させていただき、複写作業を行った。これらにより、社宅生活における公共的な機能を果たしていた生協や浴場、保育所などの活動の実態や様子についてのインタビュー記録や写真資料を収拾することができた。研究成果の発表としては、平成26年5月に法社会学会にて、9月にオーラル・ヒストリー学会にて口頭報告を行った。本研究は、明治期以降に進められた鉱山の近代化によってつくりだされた別子銅山の山間の社宅街の生活について、オーラル・ヒストリーの手法を用いて、居住経験者の語りを記録するとともに、その分析を通じて山間部社宅街の特性を明らかにしようとするものである。具体的には、居住経験者15名に聞き取り調査を行い逐語記録を作成した。また現地調査も行った。聞き取りにより鉱山労働者(地質係、警備係)の労働と生活の実態を明らかにすることが出来た。また生協や自治会の運営の様相や、女性の生活史、集会所や公共浴場、幼稚園の様子についても聞き取りを行った。さらに個人保有の写真資料を閲覧・複写し、昭和時代の社宅に関するデータを入手することが出来た。インタビュー調査と並行して鉱山集落に関する歴史学・地理学・社会学の諸研究の文献資料も調査を行った。特に、九州大学・京都大学・北海道大学・東京大学が保有する別子銅山に関する鉱山実習報文を閲覧・複写し、明治・大正・昭和期における鉱山労働の実態と社宅での生活に関する貴重な資料を収集することが出来た。また別子銅山・鷲尾勘解治の主導よって組織された改善会が19271939まで発行した雑誌「改善」の114巻(別子銅山記念図書館)の閲覧複写を行った。

これにより、大正末期から昭和初期にかけての社宅街での人々の生活の様子について、貴重な文献資料を入手することができた。研究の成果を論文(奈良高等専門学校紀要)にし、学会報告(法社会学会、オーラルヒストリー学会)をした。別子銅山の山間部社宅街の生活について居住経験者に鉱山労働や生活について聞き取り調査を行った。また別子銅山に関する鉱山実習報文を閲覧し、明治昭和における鉱山労働と社宅での生活に関する資料を収集した。また大正期に組織された改善会が1927-1939年の間に発行した雑誌「改善」の閲覧複写を行い、大正末期から昭和初期にかけての社宅街での人々の生活の様子について文献資料を収集した。研究の成果を論文や学会にて発表した。平成25,26年の調査により社宅の在住経験者15名にインタビューを行うことができた。さらに個人保有の写真資料を閲覧・複写することもでき、昭和時代の社宅に関する写真データを入手することが出来た。また改善会発行の雑誌「改善」の閲覧複写を行うことが出来、戦前の生活改善運動と労資の関係性を紐解く上で貴重なデータを入手することが出来た。そして鉱山実習報文についても予定通り九州・京都・東京・北海道大学が保有する別子銅山に関する実習報文を閲覧複写することが出来た。しかし調査は行ったものの、文献資料やインタビュー記録のデータ整理が進んでおらず、課題が残った。法学本年度は、文献資料のデータの整理(目録作成等)とインタビュー記録のデータ作成(スクリプト作成)を行い、論文を執筆する。予定通り、社宅の在住経験者を中心に1015名にインタビューを行うことができた。また、各大学機関が保有する鉱山実習報文も本年度は九州大学と京都大学の実習報文を閲覧・複写することができた。また大学図書館等で鉱山集落に関する歴史学、地理学、社会学、法社会学の諸研究の文献資料も調査することができた。戦前の生活改善運動に関する文献資料や、生活経験者個人で保有する資料収集については課題が残ったが、しかし調査そのものは概ね順調に進展していると考えられる。データ整理作業が終わらなかった。今後も、予定通り社宅の在住経験者を中心に1015名にインタビューを行い、データ作成に努める。その際には課題となった生活経験者個人で保有する資料についても収集に努めたい。また、各大学機関が保有する鉱山実習報文についても、今年度は北海道大学と東京大学にて閲覧収集を行っていく予定である。戦前の生活改善運動に関する文献資料、特に企業側が実質的に主導していた改善会の文献調査については、量が膨大であること、研究者自身の所属が奈良高専に変更したことから新居浜での現地調査の実施に影響が出ているといった書理由により、研究機関の延長あるいは継続を検討している。データ整理作業代として支出する。インタビュー調査の2回目の実施が平成26年1月と遅くなった為、逐語記録の作成や写真データの整理といった作業の協力依頼を3月末までに全て行うことができなかった。上記に述べた2回目に実施したインタビュー記録の逐語記録の作成や写真データの整理といった作業の協力依頼を行う予定である。
下肢人工関節手術患者の手術前後の生活に関する満足感と身体活動量についての研究

今年度は人工膝関節全置換術(TKA)後2年が経過した患者66名と年齢・性別をマッチングした健康なコントロール群64名の身体活動量とQOL調査を行った.年齢別に分析した結果,75歳未満群は健康なコントロール群の身体活動レベルに達していなかったが,75歳以上ではLight Physical ActivityとTotal Physical Activityは健康なコントロール群と同レベルまで達していた.TKAを受けることにより,高齢患者の身体活動量が健常者なみに増加していることが示された.人工股関節全置換術(THA)患者の術後3年の身体活動量,満足感,QOL調査を行った.身体活動量について,一日の平均歩数は術前5112歩,術後3年6610歩で術前より有意に増加し(P <0.001),MVPAの1日の平均時間(分)は,術前5.6分,3年11.5分でいずれも有意に増加した(P <0.001).疾患特異的QOL尺度のOHSスコアは,術前より術後に大きく改善し,約9割の患者は満足していると回答した.主観的な身体機能評価のスコアと歩数およびMVPAとの相関が示され,痛みや日常生活での困難さが身体活動量に影響していることが示唆された.計画通り、人工膝関節および人工股関節全置換術患者の調査を行い,術前・術後6ヶ月・術後2年・3年の身体活動量とQOLについての分析をしている.人工膝関節および人工股関節全置換術患者の身体活動量,患者の満足感,QOLについて分析を行い,術前から術後の変化を明らかにする.また,術後の身体活動量,患者満足感,QOLに関連する要因を検証する.今年度は人工膝関節全置換術(Total Knee Arthroplasty, TKA)患者と人工股関節全置換術(Total Hip Arthroplasty, THA)患者の術前と術後6ヶ月の身体活動量と主観的評価を行い,術前後の変化を明らかにすることを目的に調査を行った.調査対象者は、初回TKA患者108名(平均年齢73.3±6.4歳,女性83.3%),初回THA患者185名(平均年齢61.9±8.2歳,女性83.8%)であった.身体活動量は加速度内蔵型活動計(Lifecorder GS, SUZUKEN)を用いて,7日間のデータを分析した。TKA患者の一日の平均歩数は,術前3784歩,術後4750歩で,総身体活動量(TPA)は,術前44.5分/日,術後55.3分/日,中強度以上の活動(MVPA)は術前3.0分/日,術後6.3分/日で,歩数,身体活動量ともに有意に改善した(P<.001).THA患者の一日の平均歩数は,術前5112歩,術後7290歩で,TPAは術前57.6分/日,術後66.1分/日で,MVPAは,術前5.6分/日,術後8.1分/日で,いずれも術前より有意に増加した(P <0.001)。主観的評価について,痛みや身体機能を評価するOxford Knee Score,Oxford Hip Score,SF-8は術前より大きく改善した(P <0.001)。先行研究において,下肢人工関節術後の身体活動量は,質問調査で測定したものは増加しているものの,加速度計等を用いて実測した身体活動は術前と同じレベルでほとんど変化がないことが報告されている.年齢による影響を考慮し,年齢別に身体活動量と主観的評価の分析を進めている段階である.所属機関の倫理審査会の承認を受け,研究を開始した.計画通り,人工膝関節全置換術患者108名と人工股関節全置換術100名の術前,術後6ヶ月の調査は終了し,術後6ヶ月までの結果の分析をしている.今年度は人工膝関節全置換術(TKA)後2年が経過した患者66名と年齢・性別をマッチングした健康なコントロール群64名の身体活動量とQOL調査を行った.年齢別に分析した結果,75歳未満群は健康なコントロール群の身体活動レベルに達していなかったが,75歳以上ではLight Physical ActivityとTotal Physical Activityは健康なコントロール群と同レベルまで達していた.TKAを受けることにより,高齢患者の身体活動量が健常者なみに増加していることが示された.人工股関節全置換術(THA)患者の術後3年の身体活動量,満足感,QOL調査を行った.身体活動量について,一日の平均歩数は術前5112歩,術後3年6610歩で術前より有意に増加し(P <0.001),MVPAの1日の平均時間(分)は,術前5.6分,3年11.5分でいずれも有意に増加した(P <0.001).疾患特異的QOL尺度のOHSスコアは,術前より術後に大きく改善し,約9割の患者は満足していると回答した.主観的な身体機能評価のスコアと歩数およびMVPAとの相関が示され,痛みや日常生活での困難さが身体活動量に影響していることが示唆された.計画通り、人工膝関節および人工股関節全置換術患者の調査を行い,術前・術後6ヶ月・術後2年・3年の身体活動量とQOLについての分析をしている.平成30年度は,対照群としてTKA患者およびTHA患者と年齢・性別をマッチングした地域高齢者を対象として,身体活動量とQOLについて調査を行う.

身体活動量は加速度内蔵型活動計加速度内蔵型活動計を用い,QOLは包括的健康関連QOLのSF-8を用いて調査を行う.TKA患者およびTHA患者は術後2年,3年で調査を予定している.人工膝関節および人工股関節全置換術患者の身体活動量,患者の満足感,QOLについて分析を行い,術前から術後の変化を明らかにする.また,術後の身体活動量,患者満足感,QOLに関連する要因を検証する.成果発表を次年度に計画しているため。【使用計画】消耗品費:測定機器Lifecorder(故障に伴う追加購入)85000円,郵送料60000円,関連文献・英文校正160000円,印刷20000円,文具15000円国内旅費(成果発表)80000円,謝金(研究補助)140000円概ね計画通りに使用していて、関連文献の取り寄せ等に使用する予定である。
セロトニンの体軸形成過程における役割

セロトニンはヒトを含めた動物の情動や行動に関わると考えられている神経伝達物質である。本研究ではセロトニン合成酵素Tphd2が脊椎動物の発生を特徴付ける「形成体」に特異的に発現することを明らかとした。また、原腸胚期にセロトニンが発現すること、その発現は形成体に依存することが明らかとなった。Tphd2の機能を知るために、アンチセンスを用いて機能阻害すると、体軸の短縮が認められた。さらにTphd2の機能阻害は細胞の背側への移動を阻害することが明らかとなった。以上の結果は、セロトニンが初期発生過程のごく初期、形態形成に関わることを示している。野生胚におけるセロトニンの解析ゼブラフィッシュオーガナイザーでセロトニンが合成されているかどうか調べるために、抗セロトニン抗体を用いた抗体染色法およびmass sspectrographyを用いたトリプトファン代謝産物の解析を行った。野生型胚およびオーガナイザー欠失突然変異体ichabod胚を用いて抗体染色を行ったところ、野生型胚において胚全体にセロトニンの分布が認められた。一方、ichabod変異胚ではほとんど染色が認められず、野生胚でのセロトニンがオーガナイザーに依存することが明らかとなった。同様の結果はmass sspectrography法でも確認できたことから、オーガナイザーが原腸胚期においてセロトニンを合成していることが明らかとなった。transglutaminase遺伝子の機能解析セロトニンのオーガナイザーでの機能を明らかとする足がかりとして、セロトニン化の責任酵素であるtransglutaminase(tgm)遺伝子の単離を行った。RT-PCR法およびホールマウントin situ法からtgm2b遺伝子が原腸胚期に発現し、セロトニン同様胚全体で発現することが明らかとなった。さらなる機能解析を目指して、ウサギ抗Tgm2b抗体を作成した。抗体染色を行った結果、原腸胚期においてmRNA同様胚全体に発現が見られた。その後、筋肉などに発現が認められるようになった。この結果から、作成した抗体を用いることで、今後、予定している遺伝子ノックダウンを評価できると結論した。1.セロトニンシグナル阻害胚の解析ichabod胚、tphd2MOインジェクション胚、PCPA処理胚、Prozac処理胚を用いて昨年度と同様の解析を行った。その結果として、セロトニンシグナル阻害により初期胚においてセロトニンの生合成が減少することを見出した。この結果から、セロトニン合成酵素Tphd2が原腸胚期においてセロトニンの生合成を担うことが明らかとなった。2.セロトニンシグナル阻害胚の細胞移動の解析セロトニンが初期発生の細胞移動にどのような影響をあたえるかを明らかとするために、細胞移動のライブ観察を行う必要がある。そこで、まず、原腸胚初期の胚に色素を打ち込むことで細胞の追跡が行えるか試みた。様々な色素を試行した結果、細胞膜に特異的に結合する活性を持つ色素を用いたところ追跡が可能であることが明らかとなった。この手法を用いて、tphd2阻害胚での細胞移動の追跡を行った。予備的ながら細胞の背側への移動に異常が認められた。1.セロトニンシグナル阻害胚の細胞移動の解析細胞移動のライブ観察を、PCPA処理胚、Prozac処理胚、tphd2MOインジェクション胚において行い発生過程のどの段階でCEに異常が認められるのかを解析した。結果として、セロトニンの合成を阻害すると、原腸胚後期から神経胚期にかけて腹側の細胞の背側への移動に異常が認められた。次いで、Rhoの標的であると考えられる微小管、アクチンのネットワークを抗体染色法やファロイジン染色法を用いて解析を行った。ライブイメージとの相関を取るのが困難であり、更に解析方法の検討が必要であることが示唆された。2. Rhoファミリータンパク質のセロトニン化の検出昨年度までの研究から、RhoAのセロトニン化に必要なTransglutaminase(Tgm2b)が原腸胚期に発現することが明らかとなった。そこで、今年度はTgm2bに対する特異抗体を作成し、発生過程におけるTgm2bの発現様式を解析した。原腸胚期にTgm2bタンパク質の発現は確認できたものの、組織特異性は観察されなかった。また、Rhoab遺伝子を改変し、セロトニン化を受けないと考えられる変異Rhoab(Rhoab*)を作成した。マイクロインジェクションによりRhoab阻害胚へのレスキュー活性の比較を試み、Rhoab*ではレスキューの活性が低下することが明らかとなった。このことから、Rhoabがセロトニン化される必要が有ることが示唆された。予定していた実験結果に関しては順調に得ることができた。しかし、年度中に使用する野生型および変異体から胚を得ることができず、更なる成果を上げることができなかった。このことからやや遅れていると判断した。

24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究は申請書の通りに行う予定であるが、問題となっている実験材料である卵の入手を用意にするために飼育環境の改善を行う予定である。
抗老化分子SIRT1を標的とした加齢腎に対する新たな治療展開に関する研究

これまで我々は,カロリー制限による抗老化作用に関わるとされているSIRTIが腎臓においてアポトーシス制御などの生理的役割を果たしている事を報告してきた。今回我々は,加齢性臓器障害の発症に関与するミトコンドリア(Mt)異常に着目し,加齢性腎障害の発症におけるSIRT1の関与を検討した。加齢マウス(24ケ月齢)では若年マウス(2.5ケ月齢)と比べ,尿中アルブミン排泄量の増加,糸球体、問質の線維化,尿細管細胞における8-OHDGの蓄積,腎内脂肪蓄積,アポトーシス経路の充進,MO浸潤、ICAMのmRNA発現量の増加を認めた。この加齢腎では,SIRT1のmRNA発現量が有意に減少していると共に,MtDNA容量の減少,MtDNA欠失変異の増加,MtDNAにおける8-OHDG蓄積の増加,Mt機能関連分子のmRNA発現量の減少が認められた。更にこれらの加齢性腎病変,SIRT1発現量の低下,ミトコンドリアDNA障害は12ヶ月間にわたるカロリー制限(60%制限食)により有意に改善した。また,加齢腎で減少を認めたSIRT1発現量とMtDNA容量は強い正相関を示し,更にSIRT1発現量,MtDNA容量はそれぞれICAM発現量と強い負の相関を示した。これらの結果から,加齢性腎障害の発症にMt異常が関与し,更に,そのMt異常の背景には抗老化分子SIRT1発現量の低下が関与している可能性が示唆され,カロリー制限を模倣する状態,薬剤投与が加齢腎病変の進展抑制につながるものと考えられる。
日米における都市住宅の動向と政策に関する比較社会学的研究

本研究の目的は、都市住宅に対する人々のニーズを日米の比較研究を通して分析し、今後の都市・住宅政策の基礎となる知見を提供することにある。本年度はこの課題を遂行するにあたり、都市の高齢化と空き家問題の関係性に焦点をあて、居住福祉の観点から取り組むべき課題や政策の方向性に関して調査と分析を行った。そして、その成果の一部を、学会等の報告および雑誌論文等において発表した。本年度の研究成果により、都市高齢者の居住問題には大きく分けて、1高齢期賃貸住宅の不足、2持ち家の空き家化、3自宅での孤立化、という三つの問題があり、これらに共通しているのが、「適切な住み替えができない」という点にあることが明らかとなった。また、都市高齢単独世帯の内訳を男女別に確認すると、女性の占める割合が極めて高いことが明らかとなった。このことは、戦後、都市の核家族が主な担い手となった、マイホーム主義というライフスタイルがたどる最終的な居住形態としての「独り暮らし」という問題をジェンダーの観点から浮き彫りにしており、子供が独立した後に配偶者と死別した都市高齢単身女性の現実を示唆していると考えられる。くわえて、2の「持ち家の空き家化」の問題は、とくに後期高齢単身女性の持ち家世帯と密接に関わっており、彼女たちの所有する一戸建て住宅が偏在する郊外地域において、今後、この問題がクリティカルな局面を迎えていくことが明らかとなった。大都市圏における「持ち家の空き家化」問題の背景には、高度経済成長期以降、人々がマイホームを求めて都市郊外へと向かい、住宅市場のなかで新築住宅が長年にわたり重視されてきたというマクロな住宅供給の構造がある点に留意しなければならない。それゆえ今後の都市・住宅政策は、この点をふまえた構造的対応を取る必要がある。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
鉄系超伝導体におけるスピン及び軌道の物理と異常常伝導相の研究

鉄系超伝導体ではスピンや軌道の自由度が重要な役割を果たしている。この系の超伝導を理解するには、その多様な相図に隠されたスピンと軌道の揺らぎ、及びその秩序に起因した異常物性を実験的に捉え、超伝導との関係を明確にすることが必須であり、これには純良単結晶の創出と精密物性測定の融合が必要不可欠になる。本研究では、純良単結晶の育成、および、これと並行した各種精密物性測定技術を駆使した研究により、鉄系超伝導体を理解する上で重要と考えられる「量子臨界点」および「電子ネマティック相」の研究に焦点をあてた。また期間後半では、新たな系として鉄カルコゲナイドの異常な電子状態と量子凝縮相に関する研究に取り組んだ。本研究では、鉄系超伝導の主要な研究舞台であるBaFe_2As_2を母物質にもつ系のなかでも、特に純良な単結晶が育成可能である等原子価置換系BaFe_2(As_<1-x>P_x)_2について、磁気トルクによる高感度の面内異方性測定、及び放射光X線を用いた高分解能の単結晶構造評価を行った。その結果、従来考えられていた構造・磁気秩序相よりも高温領域において、結晶格子から期待される面内回転対称性を電子状態が自発的に破る「電子ネマティック相」が存在することが明らかになった。この対称性の破れた秩序相は超伝導相を覆うように拡がっており、超伝導発現に関連している可能性が挙げられる。また光学伝導度測定からは、状態密度の減少を示唆する擬ギャップ的振る舞いが、超伝導相の高温領域において現れることが明らかになった。この系では、構造・磁気相転移が消失する近傍において、非フェルミ液体的な輸送現象や、磁気量子振動から見積もられる電子の有効質量の増大、核磁気共鳴測定にみられる反強磁性揺らぎの増大など、様々な異常物性が見出され、同時に超伝導転移温度が最大となることが明らかになっている。これらは絶対零度における量子相転移(量子臨界点)とその揺らぎの存在を示唆するものであるが、超伝導ドーム内において量子臨界点が存在するか否かは、その検証の難しさから長年の問題であった。本研究では、超伝導電子の有効質量を直接反映した物理量である磁場侵入長に着目し、絶対零度極限におけるその組成依存性を詳細に調べた。その結果、磁気秩序が消失し超伝導転移温度が最大となる最適組成において、磁場侵入長が発散的に大きくなり極大を示すことを明らかにし、絶対零度における量子相転移の存在を示した。鉄系超伝導の発現機構を解く鍵は、スピンと軌道の揺らぎ、及びその秩序形成の物理を明らかにあり、上記の成果は重要な知見を与えるものと考えられる。この系の超伝導を理解するには、その多様な相図に隠されたスピンと軌道の揺らぎ、及びその秩序に起因した異常物性を実験的に捉え、超伝導との関係を明確にする必要がある。これには純良単結晶の創出と精密な物性測定の融合が必要不可欠になる。本年度の研究では、1.鉄系超伝導の主要な研究舞台であるBaFe2As2系のなかでも、特に純良単結晶が育成可能である等原子価置換系BaFe2(As1-xPx)2について、従来の手法に加えて新たにBa2As3/Ba2P3を自己フラックスとした単結晶成長を行った。これにより大型単結晶を用いた実験が可能となった。2.上記大型単結晶を用いることで常伝導状態における熱電係数の組成依存性を調べることが可能となった。ゼーベック係数測定から見積もられる有効フェルミ温度が最適置換近傍において最も小さくなる振る舞いが見られた。これは有効質量の増大と一致し、磁気量子臨界点的振る舞いとコンシステントである。3.上記大型単結晶により角度分解光電子分光測定での利便性が大きく向上した。特にその電子構造において、異なる軌道成分からなるバンドが分裂を起こす軌道秩序が構造・磁気相転移よりも高温において起き、同時に光電子スペクトルに擬ギャップが形成されることが明らかになった。この温度組成依存は我々がこれまでに報告したネマティック電子相と良く一致しており、軌道秩序が本質的に重要であることを示している。4.鉄系超伝導体のなかでも最もシンプルな構造を有する11系FeSeについて、過去に例のない純良単結晶を用いた輸送現象測定、ならびに極低温における磁場侵入長測定、熱伝導率測定を行なった。超伝導転移直上において、この物質の電気抵抗が温度の一乗に比例して変化する非フェルミ流体的な振る舞いを示すことを観測した。またその超伝導ギャップ関数にラインノードが存在することが明らかになった。本年度は、これまで進めてきたBaFe2(As1-xPx)2にみられる量子臨界性、並びに超伝導ギャップの研究を更に進めるとともに、最近開発された11系鉄カルコゲナイド超伝導体FeSe (Tc10 K)の純良単結晶を用いて、熱伝導率測定、電子輸送現象測定、熱起電力測定、走査トンネル分光測定といった各種の精密物性測定を行った。特に、FeSeについては下記の知見が明らかになった。(1)軌道秩序状態にあるこの物質が、バンド端からの有効フェルミエネルギー(或いはフェルミ温度)が異常に小さな超シャロウバンド物質であることを見出した。驚くべきことに、通常金属のフェルミ温度が数万Kであるのに対し、この物質のそれは僅か数十Kしかない。

同様の描像は高磁場量子振動測定の結果からも結論付けられる。(2)更にその超伝導状態では、フェルミエネルギーと超伝導ギャップがほぼ等しい特異な量子凝縮状態が実現していることを見出した。これまで知られている超伝導体では、超伝導ギャップがフェルミエネルギーに対して5-6桁小さいのに対し、この物質では異常な程に大きい。このことから、この物質の量子凝縮相が弱結合BCS状態から強結合BEC状態へのクロスオーバー領域にあると考えられる。(3)このような超シャロウバンド物質での超伝導では、磁場中でゼーマン分裂と超伝導ギャップ、更に電子系の有効フェルミエネルギーが拮抗し、これまでにない超伝導状態が実現することが期待される。希釈冷凍機温度域における熱伝導率測定を行ったところ、超伝導相内部の極低温高磁場において新たな量子凝縮状態への変化を示す異常が見出された。これらは超シャロウバンド構造という特異な電子状態を舞台としたBCS-BECクロスオーバー領域にある量子凝縮状態の新しい展開を与えるものである。鉄系超伝導体ではスピンや軌道の自由度が重要な役割を果たしている。この系の超伝導を理解するには、その多様な相図に隠されたスピンと軌道の揺らぎ、及びその秩序に起因した異常物性を実験的に捉え、超伝導との関係を明確にすることが必須であり、これには純良単結晶の創出と精密物性測定の融合が必要不可欠になる。本研究では、純良単結晶の育成、および、これと並行した各種精密物性測定技術を駆使した研究により、鉄系超伝導体を理解する上で重要と考えられる「量子臨界点」および「電子ネマティック相」の研究に焦点をあてた。また期間後半では、新たな系として鉄カルコゲナイドの異常な電子状態と量子凝縮相に関する研究に取り組んだ。26年度が最終年度であるため、記入しない。固体電子物性26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では電子の自己組織化を示す「電子ネマディック相」、および絶対零度における「量子相転移」という重要な知見を見出すに至った。更には、純良単結晶を基盤として、電子ネマティック相と擬ギャップ、および軌道秩序との関係が明らかになりつつある。これらを踏まえると研究はおおむね順調に進展しているといえる。鉄系超伝導体の多様な相図に隠されたスピンと軌道の揺らぎ、及びその秩序に起因した異常物性を実験的に捉え、超伝導との関係を明確にするためには純良単結晶の創出と精密な物性測定の融合が必要不可欠である。そこでこれまでと同様に純良単結晶に基盤を置き、その精密物性測定を一貫して行っていく。鉄系超伝導体の多様な相図に隠されたスピンと軌道の揺らぎ、及びその秩序に起因した異常物性を実験的に捉え、超伝導との関係を明確にするためには純良単結晶の創出と精密な物性測定の融合が必要不可欠になる。そこで今後とも純良単結晶育成から精密物性測定までを一貫した研究を行う。11系FeSeにおいて、これまでにない純良単結晶を作製し、これを用いた精密物性測定を行なうことが可能となった。そこで次年度はFeSe純良単結晶試料の作製、及び極低温磁場中における精密物性測定を行う。より残留抵抗比の高い純良単結晶試料を作製し、輸送現象測定・熱電係数測定等により、この物質の特異性、特に強い超伝導揺らぎの効果について明らかにする。
カリックスアレーン結晶の相転移を利用する高選択的有機分子包接

カリックス[4]アレーンおよびチアカリックス[4]アレーンの結晶が直鎖アルコールに対して異なる包接能を有することを見出し,これが架橋基の性質によるパッキング構造の違いに由来することを明かにした。また,チアカリックス[4]アレーンの結晶によるメチルアミン類の選択的包接に成功し,溶媒の極性によりゲスト選択性のスイッチングが可能であることを見出した。一方,カリックス[4]アレーンの結晶は芳香族異性体の選択的包接に適用できることを見出した。さらに,2,2'-チオジフェノール骨格を有する直鎖ジカルボン酸型ホスト分子の合成とそれを用いた,アミン異性体の選択的包接にも成功した。本研究の目的はカリックス[4]アレーン類およびその類縁体の結晶中における配列ならびに可逆的な結晶相転移を利用し,高選択的で汎用性の高い有機分子包接法を開発することであり,本年度は下記の成果を得た。1.カリックス[4]アレーン(CA)およびチアカリックス[4]アレーン(TCA)結晶の有機小分子に対する包接能を懸濁法を用いて,詳細に調査した。第1級アルコールをゲストとした場合,室温においてTCAがエタノールのみを包接したのに対して,CAは様々な炭素鎖数のアルコールと包接結晶を形成した。包接結晶のX線結晶構造解析の結果,この包接能の違いは,架橋基の性質によるパッキング構造の違いに基づくことを見出した。また,TCAおよびその誘導体の結晶を用いたメチルアミン類およびカルボン酸の高選択な捕集が可能であることを明らかにし,さらにゲストの会合制御による選択性のスイッチングにも成功した。また,包接結晶からのゲストの回収を種々検討した結果,TCA包接結晶においては,TCAに包接されず,TCAの溶解度が低い溶媒中で攪拌することが有効であるという知見が得られた。2.硫黄架橋フェノール二量体を出発として,2,2'-チオジフェノール骨格を有する非環状のジカルボン酸誘導体を種々合成し,それらの有機分子包接能を結晶化法により調査した。その結果,官能基の結晶構造に与える影響を明らかにし,結晶中,ジカルボン酸が形成する超分子構造を利用した分子認識が可能であることを見出した。例えば,ヒドロキシ基のオルト位にカルボキシメチル基を導入した誘導体はp-トルイジンと1:1の包接結晶を形成し,X線結晶構造解析により,ホストが擬環状空間を形成しながらゲストを包接することを明らかにした。計画課題に対して,本年度は下記の成果を得た。1.カリックス[4]アレーン(CA)結晶を用いた,芳香族位置異性体に対する競争的包接実験を懸濁法により行った。その結果,例えば,キシレン異性体からはp-異性体が中程度の選択性で,クロロトルエン異性体からは,p-異性体が高選択的に捕捉されることがわかった。また,包接結晶の粉末X線解析の比較から選択性の発現要因に関する知見も得た。チアカリックス[4]アレーン(TCA)結晶を用いたメチルアミン類の包接について,精査した。その結果,ジメチルアミン/トリメチルアミンを含む溶液からの競争的包接実験において,溶媒の極性により,その選択性をスイッチングできることが明らかとなった。溶媒の極性の指標として誘電率を用いた。TCA結晶は低誘電率の溶媒からはジメチルアミンを,高誘電率の溶媒からはトリメチルアミンを高選択的に捕捉した。2.CAおよびTCAの有機分子包接結晶からのゲストの回収およびホスト結晶の再利用について精査した。その結果,TCAの有機分子包接結晶においては,メタノール中で加熱攪拌することで,効率良くゲストが回収でき,再利用可能なホスト結晶が再生することが明らかとなった。3.硫黄架橋フェノール二量体のヒドロキシ基の両オルト位にカルボキシメチル基を導入したホスト分子を用いて,塩基性化合物の異性体をゲストとした競争的包接実験を結晶化法を用いて調査した。用いる溶媒や温度条件を最適化することで,トルイジン異性体からはp-体を,メチルピリジン異性体からは4-メチル体を高選択的に捕捉することに成功した。包接結晶のX線結晶構造解析にも成功し,ホストとゲストが構築する擬環状空間が選択性の発現に重要であることもわかった。昨年度の研究成果を踏まえて計画した課題に対して,本年度は下記の成果を得た。その結果,クレゾール,ニトロトルエンなど,種々の二置換芳香族異性体の混合液から,特定の位置異性体を高選択的に包接できることを見出した。また,チアカリックス[4]アレーン(TCA)結晶を用いたメチルアミン類の包接について精査した結果,ジメチルアミン/トリメチルアミンを含む溶液からの競争的包接実験における選択性スイッチングの機構を,溶液中のゲストの会合状態ならびに,包接結晶の生成速度や熱力学的安定性の差から,説明できることがわかった。2. TCAの有機分子包接結晶からのホスト結晶の再生における機構を調査した。その結果,TCAの有機分子包接結晶をヘプタン中で加熱した場合は溶解ー結晶化のプロセスにより自己包接構造をとるゲストフリーのTCA分子結晶が得られることがわかった。一方,メタノール中で加熱攪拌した場合は,メタノール包接結晶の生成を経由して,TCAが一次元カラム構造をとる新しい多形結晶が得られることを見出した。

3. 2,2'-チオジフェノール骨格を有するジカルボン酸誘導体を用いて,塩基性化合物の異性体をゲストとした競争的包接実験を種々検討した。その結果,4-メチルシクロヘキシルアミンのシス/トランス異性体混合物を含む溶液中から,トランス体を高選択的に包接することに成功し,その機構をX線結晶構造解析から解明することができた。カリックス[4]アレーンおよびチアカリックス[4]アレーンの結晶が直鎖アルコールに対して異なる包接能を有することを見出し,これが架橋基の性質によるパッキング構造の違いに由来することを明かにした。また,チアカリックス[4]アレーンの結晶によるメチルアミン類の選択的包接に成功し,溶媒の極性によりゲスト選択性のスイッチングが可能であることを見出した。一方,カリックス[4]アレーンの結晶は芳香族異性体の選択的包接に適用できることを見出した。さらに,2,2'-チオジフェノール骨格を有する直鎖ジカルボン酸型ホスト分子の合成とそれを用いた,アミン異性体の選択的包接にも成功した。CA結晶の特性を利用して芳香族異性体の選択的包接を達成した。また,TCA結晶によるアミンの包接において,従来例のない,ゲスト選択性のスイッチングにも成功した。また,ゲスト包接結晶からのゲストの回収とホスト結晶の再利用法も確立しつつある。さらに,塩基性ゲストの選択的包接を可能とする,非環状ホストの設計指針も得ることができた。以上より,本研究課題は順調に進展していると言える。有機化学本年度の研究成果を踏まえ下記の課題に重点的に取り組む。1.CAと芳香族位置異性体の包接結晶のX線結晶構造解析,示差走査熱量測定等により,選択性の発現要因を明らかにする。また,ゲスト適用性の拡大,さらには選択性の向上について検討する。TCAについては引き続き,水素結合性ゲストの選択的包接について精査する。2.CAのゲスト包接結晶からゲストの再利用と結晶の回収について,より詳細に調査し,メカニズムも明らかにする。また,TCAおよびCAのゲストフリー結晶多形の性質を利用した包接能の制御についても検討する。3.2,2'-チオジフェノール骨格を有するジカルボン酸誘導体による塩基性ゲストの適用性を拡大する。また,導入する官能基を変えることで,アルコール等の異性体の選択的包接を可能とするホストも開発する。さらに結晶を用いた,直接かつ選択的なゲスト包接へも展開する。カリックス[4]アレーン類結晶のアルコールに対する包接能の調査により,今後のホスト分子の設計指針において重要な,架橋基の包接挙動に与える影響を解明できた。また,TCA類結晶によるアミンやカルボン酸の選択的包接にも成功した。さらに,非環状分子の超分子形成によるゲスト分子包接空間の構築に関する重要な結果も得ることができた。次年度使用額は本年度の研究計画を効率的に遂行したことにより発生した未使用額である。本年度の研究成果を踏まえ下記の課題に重点的に取り組む。1.CAおよびTCAの包接結晶構造の違いを利用した分子認識を検討していく。TCAに関しては引き続き,水素結合性ゲストを対象とする。一方,CAが形成するカプセル構造を利用して,キシレンなどの芳香族異性体の選択的な包接を検討する。