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17世紀フランドルの「花環の聖母子」-図像の成立と展開および受容-

また、本年度は特に、共同制作という問題に着目して、ヤンが、ルーベンスやヘンドリック・バーレンら人物画を専門とする画家たちの協力を得て「花環の聖母子」を制作するようになった状況の解明を試みた。ミラノの枢機卿フェデリーコ・ボッローメオの著作やヤンのボッローメオ宛の手紙の読解を通じて、聖職にある美術愛好家による「花環の聖母子」の受容の仕方を明らかにするとともに、フランドルにおける画家の専門分化の進展、静物画と人物画の理論上の位階と実際の美術マーケットにおける両者の価値評価の逆転の問題など、「花環の聖母子」の成立を、宗教ならびに芸術の世俗化という両側面から考察を加えた。その結果、「花環の聖母子」は、基本的には、静物的要素が主役となる図像であり、聖母子を描く人物画家は、基本的には従の役割を果たしているにすぎないことが明らかになった。また、やはりこの観点から、ヤンの後の世代のダニール・セーヘルスらの作品では、花環が取り囲む図像が聖母子に限定されず、キリスト伝やマリア伝にもとづく説話画面が多く描かれるようになったという事実も考察されねばならないことが明らかになった。そこで、そうした作例の目録化と主題による分類に着手した。さらに、新規に購入した高画質のデジタルカメラで撮影した画像を絵の細部比較に用いるさまざまな方法について検討した。本年度は、3年計画で遂行された本計画の最後の年に当たった。初年度に、ヤン・ブリューゲル(父)作の「花の静物画」および「花環の聖母子」の作品目録の作成を開始したが、本年度も、その作業を継続し、研究の基礎資料の一層の充実をはかった。また、本年度は、「花環の聖母子」の諸ヴァリエーションと呼びうる作品に関する研究を行った。「花環の聖母子」は、聖母子像を花環が取り囲むという基本的図像形式から出発して、様々な展開を見せるようになる。ヤン・ブリューゲル(父)の作品においても、花環の形態が多様化するし、また、花輪は、単にカルトゥーシュに結びつけられるのみならず、風景の中の樹木につり下げられたりするようになる。さらに、ダニール・セーヘルスなど、ヤンに続く世代の画家たちの作品においては、花環が取り囲むのは聖母子像に限定されなくなり、諸聖人であったり、さらにはキリスト伝やマリア伝に基づく説話場面であったりするようになる。こうした花環によって囲まれた、さまざまなヴァリエーションの宗教図像の分類を行うために、さまざまな展覧会カタログ、および美術館のコレクション・カタログにもとづいて、作品目録の作成を試みた。この目録の作成を通じて、時代が下るとともに、宗教的意味を持たない、純粋に世俗的な図像を花環が囲むという作品も少なからず制作されたことが明らかとなった。さらに、西洋の花の静物画の我が国における受容の歴史を探るという観点から、徳川吉宗の命で輸入され、江戸の五百羅漢寺に下賜された「ファン・ロイエン花鳥画」に関する研究を行った。大浪・孟高兄弟によるこの絵の模写に記された大槻玄沢の画賛を、オランダの詩人ヤン・フォスの詩と比較検討した。
動作の習熟過程におけるボディバランスの変化と注視位置の関係に関する研究

人間が動作や行為に習熟する過程を単純かつ集中力を持続して表現するアイテムとして、家庭用ゲーム機を採用した。現在の家庭用ゲーム機は従来のコントローラを使用してモニタ画面上に投影されるゲームを行うタイプのものから、モーションキャプチャや重心動揺、赤外線センサを用いて操作者の動作・姿勢をコンピュータ上に取り込み、その動作・姿勢をモニタ上に反映させることで、操作者がよりリアリティを感じながらゲームを行えるシステムになっている。特にMicrosoft社(以下M社)が開発したゲーム機においては、赤外線センサから操作者の体格や各身体部位の長さ、関節角度などを瞬時にデータ化でき、操作者の動作をダイレクトにゲーム上に取り込むことが可能である。これまでの三次元動作解析においては非常に高価で、被験者の身体部位をコンピュータに取り込むためのマーカー設置やキャリブレーションなどの準備に多大な時間を要し、設定もデリケートだったことから、被験者にもストレスや動作時の負担になるケースが頻発したが、上記ゲーム機で用いられていたセンサは精度はやや下がるものの、全身を使っての大きな動作を把握するためには十分と考え、本センサをゲーム用と同時に操作者の動作解析用として用いることを検討した。実際にM社も上記赤外線センサについて動作解析装置としての有用性の検討を進めており、医療現場での手術時の執刀医の動作などをデータ化する活動などに応用している。そこでM社開発担当者および日本建築学会を通じてゲーミフィケーションを専門とする有識者などと意見交換を行い、ゲーム機用赤外センサから人間の動作を単位時間ごとにデータ化するアプリケーションの開発を共同で行うこととした。研究を進めるに当たり、まずこれまでの習熟に関する研究についての推移と動向について調査を行なった。動作・姿勢など人間の身体特性に考慮した習熟に関する研究は、労働産業分野において作業効率や労働環境の向上を目的とした評価・検証を対象に人間工学的手法が1960年代から活発に行なわれており、モノや環境が進化し多様化する現代においても継続的に研究がおこなわれている。「人間中心のデザイン」に対する意識が強まる中で、人間の機能や能力を把握することは、より人間に快適かつ安全な生活環境を提供することが可能であり、習熟においても、人間中心と言う考え方を無視は出来ない。超高齢社会を迎え、高齢者が快適かつ安全に暮らせるような社会環境の整備が急務である現況では、作業効率という観点だけでなく、身体能力が低下し生活行為にサポートが必要とされる場面でも「ヒトが慣れる」という状態を出来るだけ早急にかつ分かりやすく提供できることが重要である。そのためには習熟のプロセスで取り扱われることの少なかった人間の生理的メカニズムを明らかにし、「人間の変化」を把握することが、生活支援への基礎データとなると考えた。研究遂行上、タスクの単純さと集中力の持続を考慮して用いたのが家庭用ゲーム機である。インターフェースとセンシングシステムが進化し、家庭用ゲーム機は難しい操作を必要とせずにおこなうことが可能になり、没入感の高いリアリティを得ることができる。またユーザの身体機能を活用し、重心動揺や赤外線センサを用いてゲーム上にユーザとほぼ同じ体型・動作を画面上に投影することができ、その動作データなどの導出も可能になっている。平成24年度は学内の実験室にてこれらの家庭用ゲーム機を用いて、どのような動作が測定可能か、各種センサがどの程度の精度で計測可能なのかをこれまで実験で使用してきた機器と比較し、確認をおこなった。これまでの習熟に関する研究内容は、作業者1人が一つのタスクをどれくらいの時間をかけて習熟していくのかをタスクスピードや移動量から判断し、モデル化することで習熟前後の作業量の予測を立てるものが主体である。また、タスクとスペース・工具や材料のレイアウトとの関係など、「モノと人」との関係についても取り扱われ、1990年代からはITなど産業分野での機器の発展に伴ってその評価手法などが応用されてきているといえる。近年では特に後継者育成が懸念されている伝統工芸など、日本古来の労働産業を対象とした習熟に関する研究テーマが散見され、これまで経験値にのみ頼ってきた習熟へのプロセスを「如何に効率よく習熟状態を提供できるか」の提案を目的とした研究が活発に行なわれていることが明らかになった。本研究の特徴は習熟のプロセスを生理的データやボディメカニクスを用いて評価する試みと加齢による習熟プロセスの違いについて基礎的知見を得ることである。そのためには出来るだけ単純な繰り返し作業を行なう中で集中力を保持した状態が必要であり、平成24年度は習熟過程を再現できる実験条件の検討をおこなった。重心動揺に関してはデータ精度は問題なく得られるものの、動作範囲が狭くボディメカニクスの観点から習熟の過程を把握することは難しいと考えた。一方動作解析に関しては若干精度は落ちるものの、人体の動作を分析する上での支障はなく、動作範囲もある一定のエリアを確保できることから実験装置として利用可能と判断した。次にゲームの選定をおこなった。当初かがむ・身体を屈曲させる・ジャンプするなど、日常でおこなわれる動作へのイメージが可能であるゲームを検討したが、筋活動量や関節角度などの生理的データの比較も対象とすることから、左右の動作を中心とするゲームを選択し、動きの切り替わるタイミングや移動量などの変化から習熟の指標を得ることとした。

現在の家庭用ゲーム機は従来のコントローラを使用してモニタ画面上に投影されるゲームを行うタイプのものから、モーションキャプチャや重心動揺、赤外線センサを用いて操作者の動作・姿勢をコンピュータ上に取り込み、その動作・姿勢をモニタ上に反映させることで、操作者がよりリアリティを感じながらゲームを行えるシステムになっている。特にMicrosoft社(以下M社)が開発したゲーム機においては、赤外線センサから操作者の体格や各身体部位の長さ、関節角度などを瞬時にデータ化でき、操作者の動作をダイレクトにゲーム上に取り込むことが可能である。これまでの三次元動作解析においては非常に高価で、被験者の身体部位をコンピュータに取り込むためのマーカー設置やキャリブレーションなどの準備に多大な時間を要し、設定もデリケートだったことから、被験者にもストレスや動作時の負担になるケースが頻発したが、上記ゲーム機で用いられていたセンサは精度はやや下がるものの、全身を使っての大きな動作を把握するためには十分と考え、本センサをゲーム用と同時に操作者の動作解析用として用いることを検討した。実際にM社も上記赤外線センサについて動作解析装置としての有用性の検討を進めており、医療現場での手術時の執刀医の動作などをデータ化する活動などに応用している。そこでM社開発担当者および日本建築学会を通じてゲーミフィケーションを専門とする有識者などと意見交換を行い、ゲーム機用赤外センサから人間の動作を単位時間ごとにデータ化するアプリケーションの開発を共同で行うこととした。平成24年度に予備実験として、若年(大学生)を被験者とし、実際にゲームを一定のスコアが得られるようになるまで繰り返し行なってもらった。回数を重ねるごとに移動量などに減少がみられ、1回のゲームタスクの中でも無意識にクリアできるパートと意識的に操作することでスムーズになるパートがある。それぞれのパートで生理的データとの違いを検討する必要性がある。動作解析については身体の関節角度変化・身体部位別の加速度・上半身下半身のねじれなどを分析する。同時に筋電図を用いて身体各部位の筋活動量を測定し、タスクを繰り返す中で導出される筋部位の選定と、各部位の関連性を明らかにする。さらに、研究テーマの一つである習熟度の違いと視線の動きについても検討し、アイマークレコーダを用いて被験者がタスク中にモニタのどこを注視していたか、習熟の過程で注視位置や切り替えのタイミングがどのように変化したのかも併せて導出する。その際の画面の大きさや角度なども今後は検討対象とする必要があると考える。タスク内容によっては、本学所有設備の視環境評価システム(VEES)を用いて、タスク内容の再現性にも配慮しながら習熟との関連性を追跡する。また、動作解析センサのプログラム開発は現在も進行中であり、研究会なども活発におこなわれていることから、情報収集や研究者ヒアリングを進める。集中力を保持する、かつ対象とする動作内容の妥当性という観点からも継続的にゲーム内容についても検討する必要があり、見識者から情報を得ながら動向を把握する。これらの実験データを収集・分析し、習熟を再現するタスク条件および評価内容をを設定し、被験者の属性別に実験をおこなう。予備実験では若年者が対象であったため、高齢者も対象とした被験者の性差・年齢差などからのデータについて分析をおこなう。
生理活性物質と同期する光学活性高分子の構造転移挙動

これまでに報告している通り、動的光散乱測定から、P(L-HMPMA)は約90nmの高分子集合体を形成して水に溶解している分っている。これは、水中では高分子鎖が側鎖間の相互作用を伴いながら折り畳まれ、さらにその折り畳まれた状態の高分子鎖が集合したものと解釈している。CD測定の結果から、その高分子鎖の折り畳まれ方がキラリティーの増幅をもたらしているということが示唆される。P(L-HMPMA)は、約30°Cに相転移温度を示す感温性高分子であるが、これまで知られている感温性高分子と異なり、ドメイン構造およびサブユニット構造を持ったタンパク質様の合成高分子であるといえる。システムとして分子シンクロナイゼーションを実現するためには、そのシステムを構成する高分子がタンパク質のような明確な高次構造を持ち、リガンド分子との特異的相互作用の後に高次構造の変化を生起するような性質を備えている必要があると考えられるが、このP(L-HMPMA)は、そうした要素を持った高分子であると期待できる。Coil-Globule転移を、可逆的に、そして容易に生起する感温性高分子は、タンパク質の熱変性モデルとして見なすことができる。しかし、そうした感温性高分子に分子認識能を付与するためには、タンパク質が示すような高次構造を構築する必要がある。水中での溶存状態の、もしくは構造転移後の高分子鎖が折り畳まれた状態で、秩序だった構造をとることのできる高分子の分子設計が必要であると考えられる。これまでに、秩序だった構造を実現するために、側鎖に光学活性基を有する新規感温性高分子Poly(N-(L)-(1-hydroxymethyl)propylmethacrylamide)(P(L-HMPMA))を合成し、その水和・脱水和状態間の転移挙動について検討してきた。このP(L-HMPMA)は、光学活性なモノマーを重合することにより得られているので、側鎖間での配向状態が高く、高分子鎖全体がコンパクトに折り畳まれた状態になり、高分子鎖の水和状態が低くなっていることがわかっている。この高分子水溶液の挙動を、架橋体である高分子ハイドロゲルの膨潤収縮挙動と比較し、さらにその水和・脱水和状態間の転移挙動について知見を得た。P(L-HMPMA)ハイドロゲルは、10°C以下で膨潤し、温度上昇とともに緩やかに収縮をしはじめ、約30°Cで収縮時の膨潤度が一定になる温度依存性を示した。この挙動は、P(D-HMPMA)ハイドロゲルでも同様であった。一方、P(DL-HMPMA)ハイドロゲルは、低温時の膨潤状態から、温度上昇に伴って直線的に減少する収縮挙動を示した。また、同じ条件で調製したPoly(N-isopropylacrylamide)(PIPAAm)ハイドロゲルの膨潤収縮挙動も同時に測定した。10°CにおけるPIPAAmハイドロゲルは、P(L-HMPMA)ハイドロゲルの約3倍ほど高い膨潤度の値を示し、約32°Cで急激に収縮した。低温時の膨潤度の違いは、高分子鎖の水和状態に依存しているものと考えられた。すなわち、ハイドロゲルの膨潤状態においても、これを構成する光学活性な高分子鎖が集合体を形成しており、相対的に低い膨潤状態を示したものと思われる。
三核遷移金属ポリヒドリド錯体の光化学挙動の解明

1.昨年度に引き続き、三重架橋オキソ配位子を有するアルキン錯体の光反応に関する研究を継続して行い、アルキン配位子が末端アルキンか内部アルキンかで反応様式が異なることを明らかにし、成果を投稿論文(査読あり)の形にまとめ、発表した。2.三核ルテニウム錯体に配位した水素を置換基とする三重架橋ボリレン配位子(mu3-BH配位子)のホウ素がルイス酸としての性質を有することをサイクリックボルタモグラムの測定とピリジンとの反応性を検討することで明らかにした。また、可視光を照射することで、三重架橋ボリレン配位子は二重架橋ボリレン配位子へとその配位様式を変化させる性質があることをTD-DFT計算を行うことで示した。昨年度までの研究により、アルキンを炭素源として用いることにより、可視光の照射下で三核ルテニウム錯体上でのBC2三員環の構築が起こることを明らかにしていたが、本年度はアルキンに代えてニトリルを用いることにより、類似の光ボリレン転移反応が進行し、三核ルテニウム錯体上で新規なBCN三員環が構築することを明らかにした。反応機構解析の結果、これら三員環構築反応には、ヒドリド配位子とボリレン配位子の立体反発、アルキンあるいはニトリル配位子の錯体上でのモビリティーも重要な要因になっていることを明らかにした。本成果は2016年3月に行われた日本化学会春季年会で発表を行った。3.昨年度、ボリレン錯体に対し、ジエチルアミン存在下で水を加えると三重架橋オキソボリル(BO)配位子への変換が起こることを明らかにしたが、本年度は反応および単離条件の最適化とその反応性を調査した。一酸化炭素との反応では、BO配位子の架橋様式が変化し、二重架橋のBO配位子を有する新規なヒドリド錯体が生成し、その単離に成功した。本成果は2015年9月の有機金属化学討論会で発表し、ポスター賞を受賞した。27年度が最終年度であるため、記入しない。1.三重架橋オキソ配位子を持つ三核ルテニウム末端アルキン(RCCH)ーモノヒドリド(H)錯体に対する紫外光の照射では、アルキン配位子の末端CーH結合の切断とヒドリド配位子の脱離が起こることがこれまでの研究により明らかになった。平成26年度は、内部アルキン(RCCR)配位子を有する三重架橋オキソ錯体を新たに二通りの方法で合成し、その光反応挙動を研究した。その結果、ヒドリド配位子が形式的に水素ラジカルとして脱離した新規な常磁性47電子アルキン錯体を得た。アルキン配位子の配位様式が光反応の前後で変化することを明らかにした。2.三重架橋ボリレン(BH)配位子を導入したアルキン錯体への可視光照射ではボリレン配位子が分子内で転移し、アルキン配位子と結合することで「炭素ー炭素ーホウ素」三員環形成を形成することを以前に報告した。反応機構を解明するために、ヒドリド配位子とボリレン配位子上の水素原子を、部分的に重水素(D)に置換した錯体を新規に合成し、その光反応生成物を分光学的手法により分析した。その結果、本反応は、ホウ素ー水素間の結合開裂がほとんど起こらず、RuーRu結合の部分的な開裂を経て進行することが明らかになった。3.これまでに三重架橋ボリレン配位子を有するアルキン錯体に対する、水存在下での紫外光の照射、あるいは加熱により、三重架橋オキソボリル(BO)配位子を有する新規な三核ルテニウムアルキン錯体を与えることを報告した。平成26年度はさらに高い反応性を示すBO錯体の合成を目指し、支持配位子以外にBO配位子とヒドリド配位子のみを持つ配位不飽和な三核ルテニウム錯体の合成を試みた。検討の結果、配位不飽和三重架橋ボリレン錯体との水の反応をアミン存在下で行うことで効率的に反応が進行し、目的とする三重架橋BO配位子を有する三核テトラヒドリド錯体の合成を達成した。

反応機構解析の結果、これら三員環構築反応には、ヒドリド配位子とボリレン配位子の立体反発、アルキンあるいはニトリル配位子の錯体上でのモビリティーも重要な要因になっていることを明らかにした。本成果は2016年3月に行われた日本化学会春季年会で発表を行った。3.昨年度、ボリレン錯体に対し、ジエチルアミン存在下で水を加えると三重架橋オキソボリル(BO)配位子への変換が起こることを明らかにしたが、本年度は反応および単離条件の最適化とその反応性を調査した。一酸化炭素との反応では、BO配位子の架橋様式が変化し、二重架橋のBO配位子を有する新規なヒドリド錯体が生成し、その単離に成功した。本成果は2015年9月の有機金属化学討論会で発表し、ポスター賞を受賞した。三核ルテニウムポリヒドリドクラスターを研究対象とし、その光反応挙動の解明についていくつかの大きな進展があった。まず、紫外光の照射ではこれまでヒドリド配位子と支持配位子(ペンタメチルシクロペンタジエニル配位子)のみから成る三核ルテニウムペンタヒドリド錯体が示したのと同様に、ヒドリド配位子が形式的に水素ラジカルとして脱離する系を見出した。多核錯体が持つ配位子の種類、合計の電子数、ヒドリド配位子の数により、その光反応挙動を系統的に説明できる証拠が揃いつつある状況である。また、その一方で、ボリレン(BH)を三重架橋配位子として持つ錯体に関しては、可視光照射によりボリレン配位子と炭化水素配位子が分子内でカップリングするが、本反応の機構を解明するために、ボリレン錯体の性質について詳細な調査を行った。その結果、重水素で置換した化合物を合成する中で、ボリレン錯体とアルキンの反応機構や、重水素との反応の様式、また可視光により誘起される先に述べた分子内カップリング反応の機構について、数多くの知見を得ることが出来た。また、オキソボリル錯体に関しては、ボリレン錯体が水存在下での紫外光照射により架橋オキソボリル配位子へと変換されることを見出したことから始まった研究であるが、平成26年度は三重架橋オキソボリル(BO)配位子を有する配位不飽和な三核ルテニウムテトラヒドリド錯体の合成方法の最適化に成功した。1アミンを触媒として利用すること2錯体の精製の段階で1,3-シクロヘキサジエンを用いて副生成物のみを別の錯体に変化させ、極性溶媒で目的のBO錯体のみ抽出する方法を開発したことなど、様々な工夫を行うことで目的とする錯体を得ることが出来た。年度内に研究をまとめ、平成27年3月に行われた日本化学会春季年会で本内容について発表を行うことが出来た。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度に得られた知見を利用した新規反応の開発を目指す。具体的には可視光の照射により分子内転移するボリレン配位子の性質を利用し、クラスター上での新規な複素環の構築を試みる。特にイミドイル(RCNH)配位子を持つボリレン錯体を合成し、それに対する可視光照射を試みる。本反応の開発により、錯体の電子数、配位子の選択、ヒドリド配位子の数の影響など、分子内ボリレン光転移反応の進行を決定する様々な因子の寄与を明らかにしたいと考えている。得られた新規複素環を有する化合物を単離し、その結合形式の解明などもDFT計算等を用いることにより併せて進める。また、平成26年度に合成を達成した三重架橋オキソボリル配位子を有する三核ルテニウムテトラヒドリド錯体の反応性にも注目する。オキソボリル種は極めて不安定な化学種であり、我々のグループ以外には単核オキソボリル錯体がBraunschweigらにより一例報告されているのみである。複数の研究グループにより、理論計算上は、オキソボリル配位子は高いσ供与性を有することが報告されている。この性質は、オキソボリル配位子が架橋配位した際にはどの程度発現されるのか、様々な基質との反応性を調査する中で検証したい。
全ゲノム比較を用いたグリーンアノールの適応進化機構の解明

外来種の侵入・定着による新規環境への適応や分布変動は進化生物学において短期的な適応進化の実験場として近年注目を集めている。外来種の拡大と定着成功には可塑性あるいは進化的変化による応答が重要だが、創始者集団はボトルネック効果により著しく遺伝的多様性を欠くため遺伝的変化を伴う進化の効果は過小評価されてきた。一般に、創始者集団内の遺伝的多様性は導入サイズや侵入回数に影響されることが知られているが、これまで外来種において創始者及び現在の集団内の遺伝的多様性や導入時期の推定を行った研究はない。そこで本研究は、小笠原諸島に侵入したグリーンアノールと移入元と推定されている北米集団を用いて、侵入後の形態変化とゲノム配列を用いた集団動態の推定及び定着過程で自然選択を受けたゲノム領域の検出を行った。その結果、小笠原移入時および現在の有効集団サイズは28および229と推定され、移入時期は50年前と推定された。この結果は目撃情報による推定移入時期と一致するだけでなく、創始者集団は小笠原への侵入後急速に集団サイズを拡大させたと考えられる。また、小笠原で有意に正の自然選択をうけ、北米集団と有意に分化したと思われるゲノム領域をコアレッセントシミュレーションにより推定した。その結果、12の領域が検出され、そのうち6つは筋肉量や運動能力を向上させる複数の遺伝子であることから、小笠原への侵入後に起きた後肢長の変化に伴い生じた急速な進化が侵入後の短期的な拡大に寄与したと考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。1.全ゲノム配列の決定小笠原母島個体と沖縄個体の全ゲノム配列を次世シーケンサにより決定した。沖縄集団は小笠原諸島と同様にグリーンアノールの侵入が観察されている地域であり、小笠原集団との比較に用いることができると考えている。また、個体数が不足していたフロリダ個体を解析し、全ゲノム配列を決定した。2.個体間変異の位置と数の検出前年度までに解析が終了している小笠原諸島父島とフロリダ個体に加え、小笠原母島個体と沖縄個体の全ゲノム配列を次世代シークエンサーにより決定した。沖縄本島集団は小笠原諸島と同様にグリーンアノールの侵入が観察されている地域である。しかしながら沖縄本島では侵入から時間が経過した現在でも顕著な拡大は観察されておらず、小笠原諸島とは異なる侵入状況にある。従って、沖縄本島集団を解析に加えることにより、小笠原諸島での拡大・定着に寄与した独自の進化的変化が明らかになるだけでなく、拡大しにくい環境における制限要因を類推することにより保全生物学的アプローチも可能になるのではないかと考えている。また、個体数が不足していたフロリダ個体を追加し、全ゲノム配列を決定した。3.侵入後の具体的な形態変化を検出するため、侵入集団である小笠原父島・母島・沖縄本島、起源集団であるフロリダ集団の各個体の形態を計測した。計測部位は頭部と後肢を中心とした19部位とした。形態比較の結果、侵入地域(父島、母島)において頭部と後肢長が変化していることが明らかになった。昨年度に行った全ゲノム配列解析により得られたSNPsの情報を用いて、遺伝的集団構造の推定を行った。その結果、最適な遺伝的集団数は3と推定され、北米、沖縄、小笠原諸島(父島・母島)の3地点で明確に遺伝構造が分かれることが明らかになった。これは、侵入から最長の地点でも60年という短期間にもかかわらず被侵入地域ではゲノムレベルで遺伝的分化が進んだことを示す。次に、新規環境に進出後に選択を受け急速に進化した遺伝子を検出するため、複数の手法を用いて選択的一層(selective sweep)を受けた領域(遺伝子)の検出を行った。その結果、各地点で1,000近くの候補遺伝子が検出された。現在それらについてGene ontology解析やKEG pathway解析を進めている最中である。また、2解析以上で選択が支持された遺伝子の機能に着目した結果、表現型と関連のある複数の遺伝子が検出された。侵入定着を可能にする要因の一つとして侵入環境における捕食者の有無が重要である。しかし、小笠原諸島におけるグリーンアノールをとりまく生物間相互作用については明らかになっていない。近年、小笠原諸島に生息するクマネズミがトラップにかかったグリーンアノールを捕食している様が確認された。これはクマネズミがグリーンアノールの捕食者になり得ることを示すだけでなく、安易なクマネズミの駆除がグリーンアノールの拡大を助長する可能性を持つことを示唆している。野外環境においてもグリーンアノールの捕食が起きているのかを明らかにするため、小笠原父島、母島、兄島のクマネズミの胃内容物を解析し、グリーンアノールのゲノム情報が検出されるかを調査した。その結果、いずれの地域においてもグリーンアノールのゲノムは検出されなかった。したがって、クマネズミはグリーンアノールを主食としておらず、捕食者として機能するほどの影響はないと考えられる。

そこで本研究は、小笠原諸島に侵入したグリーンアノールと移入元と推定されている北米集団を用いて、侵入後の形態変化とゲノム配列を用いた集団動態の推定及び定着過程で自然選択を受けたゲノム領域の検出を行った。その結果、小笠原移入時および現在の有効集団サイズは28および229と推定され、移入時期は50年前と推定された。この結果は目撃情報による推定移入時期と一致するだけでなく、創始者集団は小笠原への侵入後急速に集団サイズを拡大させたと考えられる。また、小笠原で有意に正の自然選択をうけ、北米集団と有意に分化したと思われるゲノム領域をコアレッセントシミュレーションにより推定した。その結果、12の領域が検出され、そのうち6つは筋肉量や運動能力を向上させる複数の遺伝子であることから、小笠原への侵入後に起きた後肢長の変化に伴い生じた急速な進化が侵入後の短期的な拡大に寄与したと考えられる。年次計画通りに進んでいる。また、新たな試みとしてグリーンアノールの捕食者候補であるクマネズミの胃内容物解析を加えた。計画当初は侵入定着に関する遺伝的側面についてのみ明らかにする予定だったが、これによって生態学的側面についても知見が得られると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度の研究により、侵入後に選択を受けた遺伝子が複数検出された。次年度はそれらの中から特に環境との関係性が考えられるものについて、現地調査を交えて調査を行う予定である。また、グリーンアノールが小笠原諸島生態系にどのような影響を与えているのかを明らかにするために、グリーンアノール胃内容物のメタゲノム解析により餌資源の網羅的解析を行う予定である。これらによって、侵入成功に寄与した遺伝的背景だけでなく、生態学的な背景についても重要な知見が得られると考えている。本年度、計画していたグリーンアノールのフロリダおよび小笠原集団の全ゲノム配列のre-sequenceの完了。また、ゲノム配列からのSNPの検出と遺伝的変異の解析を行った。また、フロリダおよび小笠原個体群の形態比較による形態変化の検出も行い、後肢の長さが変化していることを見いだした。これらは予定されていたどおりの進展である評価できる。初年度に得られたゲノム情報に基づき、計画通り自然選択を受けた領域の検出と領域内の被選択遺伝子の特定を行う。さらに、検出された遺伝子のうち侵入・定着に関するものを選定し、次年度以降の生態学的調査の礎とする予定である。遺伝的研究については沖縄集団を加える。また、近年行われた研究の結果、日本に侵入したグリーンアノールは各侵入地点で異なる複数のハプロタイプを持つことが明らかになっている。さらに、グアム、ハワイを経由して日本に侵入した可能性が示唆されている。従ってより詳細な侵入経路の特定と前適応の可能性を明らかにするため、当初の研究計画に加え核DNAマーカーを用いた集団解析により詳細な集団構造を類推する予定である。
現職教員再教育におけるレトリック的思考力速成のためのカリキュラム開発

本研究は、現職教員及び教員志望者(主として国語)のレトリック的思考力を速成するための方法を開発し、それに基づくカリキュラムや教材を作成することを目的としている。24年度は、理論面と実践面の両面において研究計画を立てていた。理論面においては、非形式論理学のAffirmative Approach(肯定的方法)とNegative Approach(否定的方法)の理論的統合を図るべく、論証の最小単位である「論証子」の観点から様々な論証形式を抽出することを目的としていた。Affirmative Approachの論証形式の一例として小学校国語教科書の説明文的文章教材を取り上げ、批判的に論証構造を分析することによって、教材レベルで提示される論証パターンを指摘した。実践面においては、Negative Approachとしての論証形式の具体的用例について検討した。具体的には、日常生活においてよく見られる「虚偽」について用例を挙げ、特に小中学生が理解可能なレベルの用例に絞り込んだ。そしてなぜそれらが「虚偽」とされるのかを論理的に説明できるような教材(ワークシート)案を構想した。25年度は研究代表者の体調不良のため、研究活動を行うことができなかった(平成25年4月28日研究代表者死亡)本研究は、現職教員及び教員志望者(主として国語)のレトリック的思考力を速成するための方法を開発し、それに基づくカリキュラムや教材を作成することを目的としている。初年度である24年度は、理論面と実践面の両面において研究計画を立てていた。今年度は、Affirmative Approachの論証形式の一例として小学校国語教科書の説明文的文章教材を取り上げ、批判的に論証構造を分析することによって、教材レベルで提示される論証パターンを指摘した。25年度は研究代表者の体調不良のため、研究活動を行うことができなかった(平成25年4月28日研究代表者死亡)Negative Approachとしての論証形式の具体的用例収集については、25年度に予定していたものである。理論的研究が進展したために、研究協力者らの協力を得て着手した。代表者死亡のため廃上予定代表者死亡のため次年度の使用予定なし
磁気ミラーを用いた低エネルギー荷電粒子蓄積の実験研究

本研究では、低エネルギー陽電子を荷電粒子閉じ込め装置に蓄積することを念頭に置き、磁気ミラー配位を用いて低エネルギーかつ低電流(数pA)の荷電粒子を蓄積する際の特性を実験的に調べた。また、磁気ミラー中に閉じ込められた非中性電子プラズマの諸特性について実験を行い、磁場勾配中における、サイドバンド冷却による径方向密度分布制御、プラズマの密度および電位分布、さらにはソリトン波の伝播特性について新たな知見を得ることができた。本研究では磁気ミラー配位を用いて低エネルギーかつ低電流(数pA)の荷電粒子を蓄積する際の特性を明らかにすると共に、効率の良い、新しい荷電粒子蓄積方法を実験的に確立するのが第一の目的であり、第二の目的は低強度(<30μCi)の放射性同位元素を用いて極低電流の低エネルギー陽電子ビームを生成し、実際に新しい蓄積方法を適用して蓄積実験を行うことである。平成20年度は申請書に記した研究計画方法に基づき、第一の目的のうち1)単純磁気ミラーによる電子蓄積特性、2)強磁場側に電位を加えた時の蓄積特性、さらに3)蓄積領域に調和ポテンシャルを形成する場合の蓄積特性について実験を行い、結果を論文(Appl. Phys. Express,1(2008)066002)として発表した。これまでに明らかになったことは、・単純磁気ミラーではミラー比が大きいほうが閉じ込め時間が長いので蓄積量が多い・サイクロトロン共鳴加熱は弱磁場側で行うと蓄積量が増える・強磁場側に電位を加えると閉じ込め時間が長くなるため蓄積量が1桁増える・蓄積領域に調和ポテンシャルを形成すると蓄積効率は下がるが、閉じ込め時間が非常に長くなるため蓄積量はさらに1桁増えること等である。今後、磁気ミラー中で蓄積領域を調和ポテンシャルにしたときのサイドバンド冷却の効果を調べるとともに、次年度以降必要になる、低エネルギー陽電子の生成、検出に必要な装置を整備する予定である。平成21年度は申請書に記した研究計画方法に基づき、第一の目的のうち蓄積領域に調和ポテンシャルを形成し、サイドバンド冷却や回転電場を適用する場合の蓄積特性について実験を行い、その閉じ込め時間や、径方向密度分布制御について調べた。さらに、磁気ミラーに閉じ込められた非中性プラズマの密度および電位分布を実験と計算機シミュレーションによって明らかにし、結果を論文(Phys. Rev. E, 81(2010)016401)として発表した。今年度明らかになったのは、・磁気ミラー中のペニングトラップでもサイドバンド冷却ならびに回転電場は有効に作用し、閉じ込め時間の改善や粒子密度の増加が可能である・磁気ミラー中の電位閉じ込めでは高磁場側が、磁場閉じ込めでは弱磁場側が高密度になる・中心軸上の電位分布としては、弱磁場側に異なる符号の電荷を閉じ込めるように1V程度の電位が形成され、その電位は磁場閉じ込めのほうが高い傾向があること等である。また、陽電子の輸送に必要な磁場コイルや陽電子の計測系も整備した。次年度以降、低エネルギー陽電子の生成、蓄積をする予定である。本研究では磁気ミラー配位を用いて低エネルギーかつ低電流(数pA)の荷電粒子を蓄積する際の特性を明らかにすると共に、効率の良い、新しい荷電粒子蓄積方法を実験的に確立するのが第一の目的で、第二の目的は低強度(<30μCi)の放射性同位元素(RI)を用いて極低電流の低エネルギー陽電子ビームを生成し、実際に新しい蓄積方法を適用して蓄積実験を行うことである。平成22年度は申請書に記した研究計画方法に基づき、第二の目的のために整備した陽電子の輸送に必要な磁場コイルや陽電子の計測系を用いて、低エネルギー陽電子の蓄積を試みるとともに、磁気ミラー中に閉じ込められた非中性電子プラズマの特性を調べた結果を論文(Plasma Fusion Res.5(2010)030)として発表した。ちなみに、実験データは「プラズマ核融合学会誌」2010年9月号の表紙に掲載された。今年度明らかになったのは・磁場勾配ならびに密度勾配をもった非中性電子プラズマにおいても静電波振動(磁力線方向のプラズマ振動や磁気軸と垂直な方位角方向のdiocotoron振動)は計測可能で、その周波数はプラズマの密度や温度に依存するため一様磁場の場合と同様に非破壊診断に利用可能である・磁気ミラーで閉じ込められた非中性プラズマ中に励起されるソリトン波は、伝播方向によらず高磁場側で伝搬速度が減少すること等である。現時点で低エネルギー陽電子の蓄積は確認できていないが、これはRI(22Na)の強度(<30μCi)が弱すぎるためと考えられ、今後高強度のRIを用いて陽電子源を整備したうえで、低エネルギー陽電子の蓄積や電子-陽電子プラズマの実現を目指す予定である。
陸上移動無線通信における電波伝搬モデルと情報伝送の高速化技術に関する研究

(1)周波数ダイバーシチを適用したシンボル間干渉抑圧法昨年度検討を行った偶数番号のサブキャリヤと多値変調を用いたシンボル間干渉抑圧法に対して,奇数番号のサブキャリヤを適用した周波数ダイバーシチを提案し,さらなる特性改善を行った.具体的には,受信側で周波数変換を施すことによって,奇数番号のサブキャリヤ受信が可能となることに着目し,各シンボルのビット誤り率が最小となるように送信側で,偶数と奇数のサブキャリヤの配置を制御するものである.計算機シミュレーションの結果,遅延スプレッドが大きくなるにしたがって,提案方式の特性が,従来の干渉抑圧法よりも良好となることが明らかとなった.CI/OFDM方式の特性改善を目的として,周波数ダイバーシチを用いた一構成を提案した.具体的には,1シンボル内のサンプリング周期を2倍に拡大することによって,スペクトラムの周期性を実現し,周波数軸上での周波数ダイバーシチ効果を実現するものである.計算機シミュレーションの結果,遅延スプレッドが大きくなるにしたがって,提案方式の特性が通常のCI/OFDM方式よりも良好となることが明らかとなった.なお,本提案方式は,付加的なハードウェアを必要とせず,ソフトウェア信号処理のみで構成できる利点がある.1.物理層のパラメータ特有の伝送誤りパターンの作成TCPスループット特性は,電波伝搬環境や通信方式からなる物理層のパラメータに大きく依存する.したがって,TCPスループット特性の評価ツールに対して物理層の誤りパターンを提供することは重要である.本年度は,電波伝搬環境として,レイリーフェージング,通信方式として,受信ダイバーシチ技術を採り上げ,誤りパターンの作成を行うとともに,スループット特性の評価を行った.特性評価の結果,ドップラー周波数が小さい,すなわちバースト性が強まるほどスループットが向上し,受信ダイバーシチの適用により,大幅にスループット特性が改善されることが明らかとなった.2.送信ダイバーシチを適用したOFDM伝送方式の基礎的検討送信ダイバーシチでは,下り信号の送信に先立って,下り回線における各ブランチの伝搬路状況の把握が必要となるが,上下回線を同一の周波数で運用するTDD (Time Division Duplex)方式を適用すると,上下回線の時間差に起因するフェージング相関の低下によって伝送特性が大きく劣化する.したがって,無線回線の設計の立場から,フェージング相関と特性劣化量の関係を理論解析によって定量的に把握することは極めて重要な課題である.以上の点を鑑み,本年度は,ブランチ合成法として最大比合成を適用した場合のビット誤り率の理論式を導出するとともに,その妥当性を明らかにした.また,フェージング相関による伝送特性の劣化の対策として,振幅と位相からなる上り回線の伝搬路状況を2次元線形予測することにより,位相を含めた下り回線の伝搬路の推定を行う方式の提案を行った.特性評価の結果,提案方式により,従来の振幅のみを用いた1次元線形予測を行う方式よりも優れた伝送品質が得られることを確認した.1現実的な電波伝搬環境を想定したTCP/IP通信シミュレータの作成今年度は,昨年度に引き続き,フェージング環境下においで,空間ダイバーシチやFECなどのフェージング対策技術を適用した場合のTCPスループット特性を簡易に評価することを目的として,あらかじめ計算機シミュレーションにより得られた各種パケット誤りパターンを2状態マルコフ過程に基づく遷移パラメータに変換し,そのスループット特性を取得した.さらに,生成したモデルの妥当性を評価すべく,今回得られたスループット特性と昨年度取得した正確なパケット誤りパターンに基づくスループット特性とを比較・評価した.特性評価の結果,ドップラー周波数が極めて低いパケット誤りがバースート化する場合を除いて,適用するフェージング対策技術にかかわらず,2状態マルコフ過程に基づくパケット誤りモデルの適用は,概ね妥当であることが明らかとなった.2.OFDM伝送における符号間干渉抑圧方式の検討周波数選択性フェージング環境下において,OFDM信号を伝送する場合,ガードインターバルを越えるような遅延波によって符号間干渉が生じ,その伝送特性が大幅に劣化する.その対策として,偶数番号のみのサブキャリヤを用いて,符号間干渉を抑圧する方法の提案を行った.具体的には,偶数番号のサブキャリヤからなるOFDM信号が,時間領域においてシンボル周期の半分の周期をもつことに着目し,符号間干渉が存在する場合には,送信側では,多値変調を用いて,偶数番号のサブキャリヤのみを用いて2倍のサブキャリヤ電力で送信し,受信側では,シンボルの前半部分を実効的にガードインターバルとして利用し,シンボルの後半部分のみを復調するものである.計算機シミュレーションによる特性評価の結果,提案方式により,符号間干渉が存在する場合において,通常用いられるすべてのサブキャリヤを用いる方式と比較して,ビット誤り率特性が大幅に改善できることが明らかとなった.(1)周波数ダイバーシチを適用したシンボル間干渉抑圧法昨年度検討を行った偶数番号のサブキャリヤと多値変調を用いたシンボル間干渉抑圧法に対して,奇数番号のサブキャリヤを適用した周波数ダイバーシチを提案し,さらなる特性改善を行った.具体的には,受信側で周波数変換を施すことによって,奇数番号のサブキャリヤ受信が可能となることに着目し,各シンボルのビット誤り率が最小となるように送信側で,偶数と奇数のサブキャリヤの配置を制御するものである.計算機シミュレーションの結果,遅延スプレッドが大きくなるにしたがって,提案方式の特性が,従来の干渉抑圧法よりも良好となることが明らかとなった.CI/OFDM方式の特性改善を目的として,周波数ダイバーシチを用いた一構成を提案した.具体的には,1シンボル内のサンプリング周期を2倍に拡大することによって,スペクトラムの周期性を実現し,周波数軸上での周波数ダイバーシチ効果を実現するものである.

計算機シミュレーションの結果,遅延スプレッドが大きくなるにしたがって,提案方式の特性が通常のCI/OFDM方式よりも良好となることが明らかとなった.なお,本提案方式は,付加的なハードウェアを必要とせず,ソフトウェア信号処理のみで構成できる利点がある.
気候変動適応を目的とした人口減少時代の都市内再自然化計画に関する研究

現在、都市づくりの現場において、気候変動適応が求められている。一方で、我が国は人口減少時代に突入しているため、都市内に発生する低未利用空間の中で、自然に戻すべき場所を積極的・効果的に自然に戻すこと(都市内再自然化)により、有効な気候変動適応計画が可能になるものと思われる。そこで本研究では、科学的視点から気候変動適応のための再自然化指針をステークホルダーに伝えるための将来都市環境ゾーン地図集を作成することを第1の目的、地図集を利用して気候変動適応を目的とした人口減少時代の再自然化計画シナリオを作成することを第2の目的、さらに他都市にも活用可能な「気候変動適応を目的とした人口減少時代の再自然化計画指針」を作成することを第3の目的としている。本年度は、(1)「気候変動適応型再自然化計画シナリオの評価」、および(2)「気候変動適応を目的とした人口減少時代の再自然化計画指針の提案」を実施した。(1)については、これまでの成果として作成した将来の再自然化シナリオに対して、メソ気象モデル等を適用し、気候変動適応の視点からシナリオ評価を行った。また(2)については、一般化可能な気候変動適応型再自然化計画指針を抽出し、その整理・提案を行った。また、あわせてここまでの実践をもとに、気候変動適応を目的とした人口減少時代の再自然化計画シナリオの作成手法(将来都市環境ゾーンマップ集の作成手法も含む)のあり方についても検証を行い、その手法の提案をあわせて行った。都市づくりの現場においても、気候変動適応(水・土砂災害リスク低減、都市高温化緩和)が求められている。本年度は、第1の目的達成に向け、(1)「対象地の将来の地域気候予測」および(2)「将来の水・土砂災害リスク評価とリスク低減のため将来都市環境ゾーン地図作成」を行った。また、第2の目的達成のために、(3)「低未利用空間の現状分析およびそれに基づくシ土地利用シナリオ作成」を行った。(1)では、メソ気象モデルWRFを用いて、対象地の気候分布予測を行った。(2)では、水環境学分野で提案されている評価モデルHEC-HMSを活用し、「水災害リスク低減のための『将来都市環境ゾーン地図』」を作成した。(3)では現状の低未利用地発生状況の調査を行い、その調査データをもとにGIS上で分析を行い、将来的に低未利用地発生が予想されるエリアの抽出を行った。また、その結果を活用し、将来の土地利用シナリオ作成を行った。当初予定していた、(1)「対象地の将来の地域気候予測」、(2)「将来の水・土砂災害リスク評価とリスク低減のため将来都市環境ゾーン地図作成」、および、(3)「低未利用空間の現状分析およびそれに基づくシ土地利用シナリオ作成」を実施することができたため、「おおむね順調に進展している。」と判断した。現在、都市づくりの現場において、気候変動適応(水・土砂災害リスク低減、都市高温化緩和)が求められている。本年度は、第1の目的達成のために(1)「対象地の将来の都市高温化予測とその緩和のための将来都市環境ゾーン地図の作成」、そして第2の目的達成のために(2)「ワークショップによる対象都市の気候変動適応型再自然化計画シナリオ作成」を行った。(1)では、気候予測結果(気温分布、風向風速分布、等)の分析を行い、対象地のゾーニングを行い、その結果をもとに「都市高温化緩和のための『将来都市環境ゾーン地図』」を作成した。(2)では、ワークショップ(住民、自治体等が参加)を実施し、対象都市の気候変動適応型再自然化計画シナリオを作成を行った。当初予定していた、(1)「対象地の将来の都市高温化予測とその緩和のための将来都市環境ゾーン地図の作成」、および(2)「ワークショップによる対象都市の気候変動適応型再自然化計画シナリオ作成」を実施することができたため、「おおむね順調に進展している。」と判断した。

一方で、我が国は人口減少時代に突入しているため、都市内に発生する低未利用空間の中で、自然に戻すべき場所を積極的・効果的に自然に戻すこと(都市内再自然化)により、有効な気候変動適応計画が可能になるものと思われる。そこで本研究では、科学的視点から気候変動適応のための再自然化指針をステークホルダーに伝えるための将来都市環境ゾーン地図集を作成することを第1の目的、地図集を利用して気候変動適応を目的とした人口減少時代の再自然化計画シナリオを作成することを第2の目的、さらに他都市にも活用可能な「気候変動適応を目的とした人口減少時代の再自然化計画指針」を作成することを第3の目的としている。本年度は、(1)「気候変動適応型再自然化計画シナリオの評価」、および(2)「気候変動適応を目的とした人口減少時代の再自然化計画指針の提案」を実施した。(1)については、これまでの成果として作成した将来の再自然化シナリオに対して、メソ気象モデル等を適用し、気候変動適応の視点からシナリオ評価を行った。また(2)については、一般化可能な気候変動適応型再自然化計画指針を抽出し、その整理・提案を行った。また、あわせてここまでの実践をもとに、気候変動適応を目的とした人口減少時代の再自然化計画シナリオの作成手法(将来都市環境ゾーンマップ集の作成手法も含む)のあり方についても検証を行い、その手法の提案をあわせて行った。次年度は、(1)「対象地の将来の都市高温化予測とその緩和のための将来都市環境ゾーン地図の作成」、および(2)「ステークホルダー協働型シャレットWSによる対象都市の気候変動適応型再自然化計画シナリオ作成」を実施する予定である。(1)については、本年度の成果(対象地の気温分布、湿度分布、風分布、地表面温度分布、熱収支分布)の分析を行い、将来の都市気候特性により対象地のゾーニングを行う。その後、その結果をもとに、高温化影響緩和のための都市緑化推奨地や、都市換気のための「風の道」推奨地などを表現した「都市高温化緩和のための『将来都市環境ゾーン地図』」を作成する。(2)については、対象地において、ステークホルダー協働型ワークショップ(住民、自治体、都市計画プランナー等が参加)を実施し、対象都市の気候変動適応型再自然化計画シナリオを作成する。その際に、本年度の成果(将来的な低未利用地発生予測に基づく土地利用シナリオ)を活用する。次年度は(1)「気候変動適応型再自然化計画シナリオの評価」、および(2)「気候変動適応を目的とした人口減少時代の再自然化計画指針の提案」を実施する予定である。(1)については、昨年度のワークショップの成果に対して、メソ気象モデル等を適用し、2つの気候変動適応の視点(水・土砂災害リスク低減、都市高温化緩和)からシナリオ評価を行う。(2)については、これまでの成果をもとに、一般化可能な気候変動適応型再自然化計画指針を抽出し、その整理・提案を行う。また、ここまでの実践をもとに、気候変動適応を目的とした人口減少時代の再自然化計画シナリオの作成手法(将来都市環境ゾーンマップ集の作成手法も含む)のあり方についても検証を行い、その手法の提案をあわせて行う。研究分担者との研究打合せ回数が、当初予定していたものから減ったため。研究分担者の要した旅費が、当初予定より若干少なかったため。次年度の旅費として使用予定。次年度、本年度の分も含め、研究分担者との研究打合せを実施する予定である。
ラジカル反応における新エナンチオ制御法の開発

本研究は「ルイス酸を用いるキレーションコントロールによるラジカル不斉誘起」という方法論に基づき、キラルルイス酸によりエナンチオトピックなスルホニル酸素原子を識別させ、アキラルなスルホニル基をキラルな立体制御素子として用いる、ラジカル反応における新しいエナンチオ制御法の開発に関するものである。平成12年度では、α-スルホニルラジカルの補足反応におけるエナンチオ選択性に対する、ルイス酸、キラルリガンド、アリル化剤など各種反応条件等を検討し、以下の点について明らかにした。1ルイス酸としてZn(OTf)_2,キラル配位子としてフェニル置換ビスオキサゾリンを用いた2-(1-ベンジルベンズイミダゾリル)ビニルスルホンへのラジカル付加-補足反応において、開始剤としてトリエチルボラン存在下、ヨウ化t-ブチル、ジアリルジブチルスズを用いてアリル化反応を行ったところ、収率80%、84%eeでアリル化体が得られた。2触媒的不斉ラジカル反応化の検討では、50モル%のキラルルイス酸を用いたときに、収率85%、76%eeのエナンチオ選択性が得られたものの、触媒量を20モル%に減少させると、エナンチオ選択性は大幅に低下した。3分子力場計算によるコンホメーション解析を行い、エナンチオ選択性発現機構に対する考察を行った。その結果、プロR酸素とイミダゾリル窒素がルイス酸によってキレーションしたSトランスラジカル中間体を経由して選択性が発現したと推定した。以上、スルホニル基を用いるラジカル反応にける不斉反応場の構築法とスルホニル基の立体制御素子としての可能性を明らかにした。