hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プラズマイオン衝撃により誘発されるp型GaNの電気的ダメージの全容解明

窒化物半導体(GaN)は次世代の省エネルギー型デバイス材料として期待されているが、所望のデバイス特性を得るにはプラズマイオンを用いた3次元的なデバイス加工を行う必要がある。この際、プラズマイオンの物理的衝撃により誘発する電気的ダメージはデバイス特性の信頼性を著しく低下させてしまう。本研究では、p型GaNへのプラズマイオン衝撃に焦点を絞り、イオン衝撃で発生する支配的な欠陥準位と電気的ダメージの生成挙動を系統的に調べ、プラズマイオン衝撃による電気的ダメージの全容を解明する。
転写因子ChREBPを標的とした生活習慣病の予防法および治療薬の開発

転写因子ChREBP(carbohydrate response element binding protein)は解糖系の律速酵素のひとつであるL-PKや脂肪酸合成のFAS、ACCの発現調節を行っている。ChREBPによる酵素の発現調節メカニズムはグルコース濃度に応じてChREBPが核内へと移行するわけだが、酸化ストレスにも応答していることを我々は見い出した。メタボリックシンドロームの発症機序には転写因子を含む代謝調節の異常が深く関与しており、転写因子の活性をコントロールすることで、脂質・糖代謝を改善する治療法の開発が進められている。解糖系、脂質合成系の調節酵素の遺伝子発現を促進する転写因子がChREBPである。われわれは高グルコースに曝露されて惹起される酸化ストレスもChREBPの転写活性に影響を及ぼすという最近の知見に基づき、その活性化機構の解明を通して肥満予防や糖尿病治療の為の医薬品や治療法の開発を目指すことを目的とした。2型糖尿病は膵b細胞の障害によりインスリン抵抗性とインスリン分泌に異常をきたすわけであるが、そのメカニズムとして解糖系の亢進により電子伝達系が活性化され活性酸素が増加することと、解糖系の最終産物であるピルビン酸を基質とし遊離脂肪酸が増加することが分かっている。つまり、高グルコース下における酸化ストレスには解糖系の亢進が深く関与していることになる。そこでまず、酸化ストレスがChREBPの転写活性を促進するのかどうかを確認した。HEK293細胞を培養し酸化ストレスを与えるためにH2O2を培養液中に添加した。12時間後、ルシフェラーゼアッセイを行い転写活性を測定した結果、濃度依存的に転写活性が増加していることが確認された。さらにGFPタグをつけたChREBPを強発現し、その細胞内局在を蛍光顕微鏡で観察したところH2O2処理によりChREBPが核内へと移行していることが分かった。以上のことからChREBPは酸化ストレス(H2O2処理)に応答し、転写が活性化されることになる。酸化ストレスによりChREBP自身のmRNA発現量が増減するのかを検討するために、現在qRT-PCRにて測定を進めており、同時にプロモーター領域を解析することで酸化ストレスに応答するエレメントが存在するのか検討中である。メタボリックシンドロームの発症機序の原因としてさまざまな検討がなされているが、糖・脂質代謝調節の異常が深く関与している。これには一連の酵素群が働いており、阻害剤による代謝調節の開発がなされている。我々は、転写因子の活性をコントロールすることで、代謝異常を改善しようと試みている。最近の知見では、高グルコースに暴露されて惹起される酸化ストレスもChREBPの転写活性に影響を及ぼすという結果を得ており、酸化ストレスと糖・脂質代謝異常との関係を、ChREBPを介して解明しようとしている。糖尿病においてはインスリン抵抗性とインスリン分泌に異常をきたすが、そのメカニズムとして解糖系の亢進にともない電子伝達系が活性化され、活性酸素が増加することがあげられる。高グルコース下における酸化ストレスには解糖系の亢進が深く関与していることになる。最初に、酸化ストレスによりChREBPの転写活性が増加するのかを検討した。HEK293細胞、HepG2細胞に過酸化水素を添加し、転写活性やDNA結合能を測定した。その結果、過酸化水素の濃度依存的に転写活性化を認めた。同時にL-PKプロモーター領域への結合能も増加していた。解糖系産物であるピルビン酸、乳酸の増加もみられたことから、酸化ストレスによりChREBPの転写活性は増加し、その結果解糖系は促進する方向に傾いていることが分かった。ChREBPの活性能をモニターすることで解糖系の流れが予測できることになる。個体をレベルではどうなっているのかであるが、SOD1KOマウスを酸化ストレスモデルマウスとして使用した。本マウスの肝臓におけるChREBPの発現量を測定したところ、予想に反して、減少していることが分かった。個体の肝臓においては酸化ストレスによりChREBP発現量が減少するという結果になった。今後は、細胞レベルと個体レベルとの差異について検討を行う予定である。肥満等に伴ういわゆるメタボリックシンドロームは、先進国において近年増加の一途をたどり、重大な問題となっている。過剰に摂取された炭水化物は速やかに単糖類に消化され解糖系を経て脂肪酸や中性脂肪に変換、蓄積される。糖質から脂肪酸合成経路には、多岐にわたる酵素群が関与しておりこれらの経路を担う酵素群は、翻訳後修飾や、ホルモン合成、分泌、栄養摂取などにより制御されている。これらの酵素群の発現を制御している転写因子の一つとしてChREBPがある。我々の研究結果から、グルコース濃度に応答し核内へと移行する重要な役割のひとつとして14-3-3タンパク質との結合が挙げられる。つまりChREBPは細胞質では14-3-3と結合して存在し、核内への移行に際してその結合がはずれimportinが新たに結合し輸送されることが分かった。さらには翻訳後修飾として、O-GlcNAcの関与も大切であることも世界に先駆けて報告した。近年になり抗酸化酵素の一つであるCu,Zn-SODのノックアウトマウスの肝臓において、ChREBP発現量に野生型マウスと差があること、さらにはChREBPノックアウトマウスの表現形とよく似た特徴を示すことから、酸化ストレスとChREBP発現量が密接に関係していることが予想された。そこでまず培養細胞を用いて酸化ストレスとChREBP発現量との関係性について検討をおこなった。培養細胞として、HepG2とHEK293T細胞を使用した。

H2O2を培養細胞液に添加したところ、経時時間的に発現量が増加し続け、おおよそ10時間で定常状態に達した。GFPタグを用いて核内移行も確認され、DNA結合能も認められたことからChREBPはグルコースのみならず酸化ストレスにも応答していることが示唆された。今後は、種々の活性酸素種を調べるとともに、マウスなどの個体における検討も実施する予定である。転写因子ChREBP(carbohydrate response element binding protein)は解糖系の律速酵素のひとつであるL-PKや脂肪酸合成のFAS、ACCの発現調節を行っている。ChREBPによる酵素の発現調節メカニズムはグルコース濃度に応じてChREBPが核内へと移行するわけだが、酸化ストレスにも応答していることを我々は見い出した。本年度の主たる研究目的は、「酸化ストレスとChREBPの転写活性について」と「個体(酸化ストレスモデルマウス)におけるChREBPの発現と酸化ストレスとの関係について」である。酸化ストレスとChREBPの転写活性についてはすでに過酸化水素により活性化されることを見出している。個体レベルではSOD1ノックアウトマウスを使用した検討により、肝臓において酸化ストレスがかかるとChREBPの発現量が減少することが今回判明した。上記にあげた2つの研究目的を達成しているので、順調に進展しているとした。糖尿病細胞レベルでは、予想通りの結果を得ているが、個体レベル(マウス)においては細胞より得られた結果とは異なっていた。よってまずは、得られたデータを精査し、その差異を検討する予定である。具体的には以下の実験を行う予定である。a)細胞の種類を増やして、酸化ストレス下におけるChREBPの発現量の確認および転写活性の測定。b)SOD1KOマウスのその他臓器における酸化ストレスの度合いとChREBPの発現量の確認。また酸化ストレスと発現量に相関関係があるのかを解析する。本年度の研究目的は1酸化ストレス(H2O2およびその他の活性酸素種)によるChREBPの転写活性化機構の解明、2酸化ストレスのモデルマウスを使用し、個体におけるChREBPの発現についての検討を行うことである。1については酸化ストレスにより、転写活性が上がることをすでに見出しておりおおむね順調に進展していると考える。また2についてもモデルマウスとして抗酸化酵素のひとつであるSOD1を欠損したKOマウスを使用し、臓器別にChREBPの発現パターンを解析中である。今年度は、上記の結果をさらに発展させ転写活性化機構の解明を検討することである。特にマウスを使った研究が中心となってくるが、基礎となるデータは見出していることからも、おおむね順調に進展していると思われる。当初予想していた結果と異なるデータが出始めた。再実験を行い、特にデータの解析、精査に時間がかかったため、予定の予算より少なく済んだ。また、購入予定であった設備や備品が他のルートより入手でき、予算に余裕が出た。
卵胞発育におけるFSHR発現制御機構の解明

良質な卵を得るためには卵胞の正常な発育は必須である。卵胞内で卵の発育を補助する顆粒膜細胞が、卵胞刺激ホルモン受容体(FSHR)を適切に発現することは、正常な卵胞発育において極めて重要である。しかしながら、発育段階にあるヒト非黄体化顆粒膜細胞を入手することは困難なこともありFSHRの発現制御機構は解明されていない。我々は卵胞内のパラクライン及びオートクライン因子が関与していると考え、我々が樹立した不死化ヒト非黄体化顆粒膜細胞株(HGrC1)を用いてFSHRの発現制御機構の解明に取り組んだ。本年度の研究により、卵子由来のシグナル伝達物質Bone Morphogenetic Protein 15(BMP15)はFSHRの発現を誘導することを認めた。卵子特有のシグナル伝達物質にはBMP15とgrowth differentiation factor 9 (GDF9)があるが、GDF9はFSHRの発現を誘導しなかった。また、神経ペプチドphoenixinもFSHR発現を誘導することを認めた。Phoenixinは2013年に初めて報告された新規神経ペプチドであり、phoenixinの卵巣における働きについてこれまで報告はなかった。近年の晩婚化により生殖医療の需要は増大したが、加齢等による卵巣の本能性低下はpoor responderと呼ばれるFSH製剤への反応不良者を生み、生殖医療の大きな課題となっている。FSHR発現低下によるFSH作用不足は、卵の質の低下だけでなく、卵胞発育が停止し排卵に至らないまま卵胞が閉鎖することにも関与する。FSHR発現制御機構の解明は、妊孕性の高い良質な卵を多く獲得するための知見を与え、poor responderへの新たな治療方法の開発に役立つ可能性がある。BMP15とPhoenixinはHGrC1において、FSHR mRNA及びタンパク発現を促進し、FSHRシグナル伝達の産物であるCYP19A1の発現とエストラジオールの産生を促進することを認めた。これらの促進効果はそれぞれの阻害剤(TGFβ;受容体阻害剤LDN193189及びphoenixin受容体GPR173)によって阻害されることを確認した。BMP15に関しては、HGrC1におけるHAT活性を促進、FSHR遺伝子promoter領域のE-box elementのH3K9、H4K8、H4K12アセチル化を促進、そして同領域への転写因子USF1/2の結合を促進することを確認した。すなわちBMP15はエピジェネティックな制御を介してFSHRの発現を促進している可能性が示唆された。現在SMAD経路とnon-SMAD経路の関与について調査を進めている。Phoenixinに関しては、HGrC1の増殖とステロイド産生能も促進することを認めた。さらに、卵巣組織培養系にて卵胞発育の促進、排卵数の増加、成熟卵の割合の増加をもたらすことも確認し、これらの結果を論文報告した(Nguyen XP, Nakamura T et al., Reproduction (2019)158 1-10)。Phoenixinについては当初の計画以上に進展しており、BMP15についてはおおむね順調に予定通り研究が進行しているため当初の計画通り研究を進める。BMP15に関してFSHR発現制御においてSMAD経路とnon-SMAD経路の関与を調べる。SMAD経路に関してはTGFβ61538;受容体阻害剤LDN193189を用いてSmad1/5/8のリン酸化を調べ、non-SMAD経路に関してはp38 MAPK阻害剤SB203580を用いてp38のリン酸化を調べる。Ex vivoの実験としてBMP15を添加した卵巣組織培養を行い、発育卵胞数、卵胞の発育速度、最大卵胞面積、放出卵の成熟度について解析する。さらにin vivoの実験としてBMP15をマウスに腹腔内投与し、自然周期における卵巣重量と発育卵胞数、過排卵刺激周期における排卵数や成熟卵子数を検討する。

FSHR発現制御機構の解明は、妊孕性の高い良質な卵を多く獲得するための知見を与え、poor responderへの新たな治療方法の開発に役立つ可能性がある。BMP15とPhoenixinはHGrC1において、FSHR mRNA及びタンパク発現を促進し、FSHRシグナル伝達の産物であるCYP19A1の発現とエストラジオールの産生を促進することを認めた。これらの促進効果はそれぞれの阻害剤(TGFβ;受容体阻害剤LDN193189及びphoenixin受容体GPR173)によって阻害されることを確認した。BMP15に関しては、HGrC1におけるHAT活性を促進、FSHR遺伝子promoter領域のE-box elementのH3K9、H4K8、H4K12アセチル化を促進、そして同領域への転写因子USF1/2の結合を促進することを確認した。すなわちBMP15はエピジェネティックな制御を介してFSHRの発現を促進している可能性が示唆された。現在SMAD経路とnon-SMAD経路の関与について調査を進めている。Phoenixinに関しては、HGrC1の増殖とステロイド産生能も促進することを認めた。さらに、卵巣組織培養系にて卵胞発育の促進、排卵数の増加、成熟卵の割合の増加をもたらすことも確認し、これらの結果を論文報告した(Nguyen XP, Nakamura T et al., Reproduction (2019)158 1-10)。Phoenixinについては当初の計画以上に進展しており、BMP15についてはおおむね順調に予定通り研究が進行しているため当初の計画通り研究を進める。BMP15に関してFSHR発現制御においてSMAD経路とnon-SMAD経路の関与を調べる。SMAD経路に関してはTGFβ61538;受容体阻害剤LDN193189を用いてSmad1/5/8のリン酸化を調べ、non-SMAD経路に関してはp38 MAPK阻害剤SB203580を用いてp38のリン酸化を調べる。Ex vivoの実験としてBMP15を添加した卵巣組織培養を行い、発育卵胞数、卵胞の発育速度、最大卵胞面積、放出卵の成熟度について解析する。さらにin vivoの実験としてBMP15をマウスに腹腔内投与し、自然周期における卵巣重量と発育卵胞数、過排卵刺激周期における排卵数や成熟卵子数を検討する。
教員の職能成長を促進する勤務校の特性に関する実証的研究

1文献研究の成果教員の職能発達に関する先行研究は、統計的方法を駆使した横断的方法に依拠しているために、個別教員の実像から乖離した平均化された職能発達過程を析出するにとどまり、個別教員の職能発達を実際に規定していると予測される勤務校特性と教員特性が職能の発達過程や促進契機にもたらしている個別性の追究が不十分である。2調査結果の概要調査票を用いた調査と聞き取り調査を予備的に実施した結果、教員の力量形成に大きい影響を与えた学校は2校目か3校目に集中している。また、(1)尊敬できる上司や先輩教員との出会い、(2)研究授業の経験、(3)安定した家庭生活、の三条件が教員の職能発達の促進要因として回顧されている。3今後の研究課題全歴任校の特性と各校別在職期間中の諸経験について教員自身に回顧(自分史)していらい、その記入・記録素材から、教員の自己特性・勤務校特性・職能発達契機の相関程度を解明するためには、更に精緻で簡便な調査票の開発が必要である。
第二世代BMPを応用した口腔インプラントの骨結合促進と歯槽骨再生

ヘパリン結合部位を改変・修飾することで局所停滞性を高め,骨誘導能を改善した遺伝子組換え変異型骨形成因子(BMP-2 T4 mutant)は,それ自体で組織停滞性がよいため,本因子のキャリアに,従来の野生型BMP-2に最適化されたキャリアと同等の徐放プロファイルを持たせることが,よい骨再生能を生むかどうか不明であった。そこで我々は,徐放プロファイルをin vitroの系で求めるとともに,in vivoでそれを確認した。In vitro, in vivoの徐放試験については等イオン点が高いゼラチンハイドロゲルほど,高い収着挙動および徐放動態を示した。しかしながら,ラット頭蓋骨骨欠損モデルにおいては,カチオン化ゼラチンではほとんど骨再生は認めらなかったが、塩基性ゼラチンを用いた群では強い骨再生が認められた。以上から,BMP-2 T4 mutantは,塩基性ゼラチンと共に用いることで,確実な骨再生を安定的に実現できることがわかった.本結果をさらに大動物で確認するため,ビーグル犬の下顎骨に骨欠損を作製した後インプラントを埋入し,周囲におけるPl9/BMP-2 T4 mutantの骨誘導能を検討したところ,デンタルエックス線写真とCT画像,および組織像により骨の再生が得られたことが認められた.ヘパリン結合部位を改変・修飾することで局所停滞性を高め,骨誘導能を改善した遺伝子組換え変異型骨形成因子(BMP-2 T4 mutant)は,それ自体で組織停滞性がよいため,本因子のキャリアに,従来の野生型BMP-2に最適化されたキャリアと同等の徐放プロファイルを持たせることが,よい骨再生能を生むかどうか不明であった。以上から,BMP-2 T4 mutantは,塩基性ゼラチンと共に用いることで,確実な骨再生を安定的に実現できることがわかった.本結果をさらに大動物で確認するため,ビーグル犬の下顎骨に骨欠損を作製した後インプラントを埋入し,周囲におけるPl9/BMP-2 T4 mutantの骨誘導能を検討したところ,デンタルエックス線写真とCT画像,および組織像により骨の再生が得られたことが認められた.近年,我々は,ヘパリン結合部位を改変・修飾することで局所停滞性を高め,骨誘導能を改善した遺伝子改変骨形成因子(BMP-2 T4 mutant)を,大腸菌発現系で生産することに成功した。このBMP-2 T4 mutantは,それ自体で組織停滞性がよいため,従来の野生型BMP-2に最適化されたキャリアと同等の徐放プロファイルを持たせることが,よい骨再生能を生むかどうか不明であった。そこで我々は,このBMP-2 T4 mutantに最適化した徐放プロファイルをin vitroの系で求めるとともに,in vivoでその有効性を検証した。まず、in vitroにおいて等イオン点を調整した7種類のゼラチンハイドロゲルに対して^<125>Iラベル化したBMP-2 T4 mutantを含浸させ,収脱着挙動を検討した。次にin vitroの結果を踏まえ、カチオン化ゼラチン並びに塩基性ゼラチンに^<125>Iラベル化したBMP-2 T4 mutantを含浸させ,マウス皮下にて徐放動態を分析した。最適化されたゼラチンハイドロゲルの同所性骨再性能を検討するために,ラット頭蓋骨骨欠損モデルに移植し、軟エックス線並びに組織学的検討を加えた。しかしながらラット頭蓋骨骨欠損モデルにおいては,カチオン化ゼラチンではほとんど骨再生は認めらなかったが、塩基性ゼラチンを用いた群では強い骨再生が認められた。以上から,BMP-2 T4 mutantは,塩基性ゼラチンと共に用いることで,確実な骨再生を安定的に実現できることがわかった。現在は大動物のインプラント周囲骨欠損モデルにおいて塩基性ゼラチンとBMP-2 T4 mutantのコンビネーションの有効性を検証中である。以上から,BMP-2 T4 mutantは,塩基性ゼラチンと共に用いることで,確実な骨再生を安定的に実現できることがわかった.本結果をさらに大動物で確認するため,ビーグル犬の下顎骨に骨欠損を作製した後インプラントを埋入し,周囲におけるPI9/BMP-2 T4 mutantの骨誘導能を検討したところ,デンタルエックス線写真とCT画像,および組織像により骨の再生が得られたことが認められた.
低酸素による放射線抵抗性獲得に関わる分子を標的とした放射線増感の研究

1.p73の放射線誘発アポトーシスへの寄与以前の解析で子宮頸癌照射1週後のp53不応答の症例でp73遺伝子発現が増強した場合に、p53応答の症例と同じようなBax,p21誘導が生じることが判明した。そこで、p53とp73の放射線誘発アポトーシスにおける相互関係を蛋白レベルで明らかにするため、根治的放射線治療を施行した子宮頸癌放射線治療を施行した68症例について免疫組織化学染色法を用いて検討した。その結果、照射によりp53発現の増強しない症例では、p73の発現増強が認められた症例に、有意にアポトーシスが誘導されることが示された(p<0.05)。それに対して照射によりp53応答が認められた症例ではp73の発現の有無はアポトーシス誘導に関係していなかった。結果はInt J Radiat Oncol Biol Phys 2007に報告した。2.放射線治療時の遺伝子発現変化に与える化学療法の寄与子宮頸癌放射線39例のマイクロアレイ解析により、化学療法併用により特有な遺伝子群の発現変化が認められたが、一方でCDKN1A,BAX,THFSF8など、従来から放射線により誘導される遺伝子群の多くは同じような発現パターンを呈することが明らかとなった。3.血管新生関連分子の子宮頸癌放射線治療成績への影響VEGF,COX-2,CA-IX,HIF-1Aの免疫染色を施行し、これらの相互関係と治療後の予後について52例について解析した。この結果、VEGFとHIF-1A発現の陽性率は有意な相関を示した(p=0.04)。しかし、これらの単独もしくは組み合わせによる治療成績への影響は今回の検討では明らかではなかった。症例数および観察期間を増やすして再解析する予定である。
南極成層圏の温度場とオゾンホールの関連についての研究

南半球の春季に生じているオゾンホールと気温低下の密接な関連について、資料解析によって詳細に調べた。この結果に基づき、オゾンホールの要因に関する理論を構築した。解析に用いた資料は、米国NMCの全球の気温資料の8年間と昭和基地における20年間の気温とオゾン資料である。オゾンホール出現時の南極下部成層圏の急激なオゾン減少については、極成層圏雲を生じさせる程の-85°C以下の低温状況が必要条件と考えられている。すなわち、この雲の氷面上における不均一反応により、フロンガス中の塩素ガスが放出され、太陽放射による塩素原子の解離によりオゾン消減反応が急激に生じ、オゾンホールを生み出す。本研究では、この低温化の特徴はどのようなものであり、又何故生じているかについて詳細に調べ、以下の結果を得た。1.南極域成層圏の気温の年々変化を日比の値に基づき調べると、1979年から1987年にかけて、全季節にわたり低温化傾向にあり、とくに極夜期の冬季および春季が顕著であった。2.さらに、気温の南北分布の年々変化を下部成層圏について調べると、冬型の分布(極域ほど気温が低い)の持続期間が年々長期化している重要な事実を発見した。1980年に比べて1987年は約2ヶ月間長期に持続していた。同様な傾向は、昭和基地の資料によっても見出すことが出来た。このことから、本研究は、オゾンホール出現の過程として、1.室温効果気体(炭酸ガス、フロンガス等)の増加の結果、南極成層圏で極成層圏雲が生じる程度の低温化が生じ、雲の氷面上で不均一反応が起きオゾンを消滅させた。2.極域の低温の結果、南極成層圏の西風が強まり、波動による南北の気温やオゾン交換が弱められた。この理論を更に今後検討していく。
古典場の理論における臨界相互作用の数学解析

本年度は最終年度として、今までの研究を統括するとともに、古典場の理論における臨界相互作用について、非相対論的場の方程式および半相対論的場の方程式、またそれらの解析において重要な評価の基礎をなす不等式について研究した。非相対論的場の方程式としては、おもに非線型分散型方程式と非線型放物型方程式系を研究した。非線型分散型方程式の典型例として、微分型相互作用をもつ非線型シュレディンガー方程式を取り上げ、トーラス上で考察し、ゲージ不変性の破綻と爆発現象との関連を見出し、爆発時刻の上からの評価を初期値の積分平均で具体的に書き下した。非線型放物型方程式系の典型例として、ナビエ・ストークス方程式を取り上げ、その爆発解の爆発率を考察し、爆発ノルムの下からの評価を与えた。特に、非線型波動方程式の研究で最近頻繁に用いられるようになった、波の輪郭分解の方法をナビエ・ストークス方程式に初めて適用可能な形に定式化し、証明の鍵として使用した。また、近年多方面で応用されている交換作用素評価を、分数冪ライプニッツ則評価として精密化・一般化した。特に、従来の非斉次のベッセル型から斉次のリース型に書き換えるとともに、従来の冪の条件を大幅に拡張することができた。半相対論的場の方程式の典型例として、シュレディンガー・ポワソン・スレーター系の半相対論型を取り上げ、その最低エネルギーと基底状態の存在についての変分解析的研究をお行った。また、ガリアルド・ニーレンバーグの不等式をスレーター型の自己相互エネルギーの入った新しい形に書き換えて定式化し、自己エネルギーによる直接評価を可能な形とした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、相対論的場の方程式として最単純モデルと考えられるクライン・ゴルドン方程式に関する最良双線型評価を、空間一次元(時空二次元)の場合に示し、解の運動量空間に於ける台(フーリエ・サポート)の分離関係による特徴付けを与えた。また、その最良双線型評価の双対版が、単位双曲線上へのフーリエ制限評価に外ならない事も示した。コンパクト曲面に限らないフーリエ制限評価を具体的に大域的に与えた例として、これは極めて特徴的なものである。その後、対応する高次元版はC. Jeavonsによって考案され、証明が与えられた。相互作用の臨界に位置する不等式として、臨界型ハーディーの不等式が様々な研究者によって提出されているが、臨界に現れる対数補正が特異性を起こす境界に於いて消滅するような函数空間にのみ有効なものばかりであった。そこで、本研究に於いては、特異性の発生する境界に於いて、積分が収束するように函数の発散部分を引き去る操作を導入することを試みた。その結果、大域的臨界型ハーディーの不等式を見出し、証明を与える事が出来た。一方で、特異性を斉次性によって制御する試みも行い、対数補正のある臨界型ハーディーの不等式をローレンツ空間に拡張した不等式を証明し、そこに現れる重み等の指数の関係式の最良性も論じた。非相対論的場の方程式としては、二次の相互作用をもつ非線型シュレディンガー方程式の系(システム)の解の正則性を研究し、適切なハーディー空間を見出すことで、その理論が閉じるような方法論を考案した。本年度は昨年度に引き続き、古典場の理論に現れる方程式としての相対論的場の方程式及び半相対論的場の方程式、またこの理論に深い関連を持つ臨界型ハーディーの不等式を対象として研究を行った。相対論的場の方程式として最単純モデルと考えられるクライン・ゴルドン方程式に関する最良双線型評価を多次元空間で検討した。特に、最良定数の決定、最良定数を与える函数のクラスの特徴付けを具体的に書き下す事が、最も興味ある問題である。昨年迄の研究代表者の研究成果により、空間一次元の場合は解決済みである。二次元以上ではC.Jeavonsの結果が公表されている。本研究では、N.BezとC.Jeavonsとの共同研究により、無質量の場合に上記問題に最終解答を与える事が出来た。双線型評価に現れる時空上の積分は、パーセバルの等式により、時空フーリエ変換された波動函数の積の特性多様体上の積分に書き換えられるので、この積分の評価が具体的な課題となる。本研究では(調和多項式に関する)ヘッケの公式と(特殊相対論に現れる)ローレンツ変換を組み合せる事によって、この計算を完遂させる事が出来た。半相対論的場の方程式では、フーリエ制限法(ブルガンの方法)が有効に働く相互作用を見出し、その系の初期値問題の時間大域的適切性を有限電荷空間(L2空間)で証明した。また、単独系では通常の摂動論的枠組の限界を示す初期値の例を示し、半相対論系の線型作用素の持つ非局所性が本質的な困難を伴っている事を明らかにした。臨界型ハーディーの不等式の研究では、従来の対数補正の更なる微細構造に相当する高次の多重対数補正を取り込んだ新しい不等式を見出し、証明を与えた。研究計画は予定通り順調に進んでおり、その段階で思いがけない着想が幾つか得られ、今後の進展に繋がる事が期待される。本年度は昨年度に引き続き、古典場の理論に現れる方程式としての非相対論的場の方程式及び半相対論的場の方程式、またこの理論に深い関連を持つ臨界型ハーディーの不等式を対象として研究を行った。

非相対論的場の方程式として最単純モデルと考えられる非線型シュレディンガー方程式に対してはゲージ不変性が破綻すると時間大域解が存在しない(爆発現象)事が起こる様子を記述し、その機構を常微分方程式の見地から解明した。また、対数型ソボレフ埋蔵(ブレジス・ガルエの不等式)と対数型グロンウォールの補題を組み合せたブレジス・ガルエの論法を、高階ソボレフノルムに繰り込み項を導入した補正高階エネルギーを定義する事に依って、従来よりも高次の冪を持った非線型シュレディンガー方程式や半相対論的場の方程式の時間大域解の存在を証明する事が出来た。臨界型ハーディーの不等式の研究では、その基礎となるべき等式版を見出し、剰余項を明示化し、最適化函数の非存在の機構をコンパクト性の議論に依らない形で具体的に解明する事が出来た。研究計画は予定通り順調に進んでいる。現在までの研究で思いがけない着想が幾つか得られており、今後の進展に繋がる事が期待される。本年度も昨年度の研究を引き継ぎ、古典場の理論における臨界相互作用について、非相対論的場の方程式および半相対論的場の方程式、またそれらの解析において重要な評価の基礎をなすさまざまな不等式について研究した。非相対論的場の方程式としては、おもに非線型分散型方程式と非線型放物型方程式系を研究した。非線型分散型方程式の典型例として、非線型シュレディンガー方程式を取り上げ、周期境界条件の下で考察し、ゲージ不変性の破綻と爆発現象との関連を見出し、爆発時刻の上からの評価を初期値の積分平均で具体的に与えた。非線型放物型方程式系の典型例として、ナビエ・ストークス方程式を取り上げ、その爆発解の爆発率を考察し、爆発ノルムの下からの評価を与えた。特に、非線型波動方程式の研究で最近頻繁に用いられるようになった、波の輪郭分解の方法をナビエ・ストークス方程式に初めて適用可能な形に定式化し、証明の鍵として使用した。また、ナビエ・ストークス方程式の解析に必要な加藤・ポンセの交換作用素評価を、分数冪ライプニッツ則評価として精密化・一般化した。特に、従来の非斉次のベッセル型から斉次のリース型に書き換えるとともに、従来の冪の条件を大幅に拡張することができた。半相対論的場の方程式の典型例として、シュレディンガー・ポワソン・スレーター系の半相対論型を取り上げ、その最低エネルギーと基底状態の存在について、変分解析的に研究した。特に、ガリアルド・ニーレンバーグの不等式をスレーター型の自己相互エネルギーの入った型のものに書き換えて定式化し、直接評価を可能な形とした。本年度は最終年度として、今までの研究を統括するとともに、古典場の理論における臨界相互作用について、非相対論的場の方程式および半相対論的場の方程式、またそれらの解析において重要な評価の基礎をなす不等式について研究した。非線型分散型方程式の典型例として、微分型相互作用をもつ非線型シュレディンガー方程式を取り上げ、トーラス上で考察し、ゲージ不変性の破綻と爆発現象との関連を見出し、爆発時刻の上からの評価を初期値の積分平均で具体的に書き下した。
信念と危機的経験の相互生成に関する人類学的研究：ヌエル難民の予言信仰を事例に

平成30年度は、研究実施計画における研究目的のII「ヌエル人難民の紛争・歴史経験と予言の相互生成過程」を捉えるための方法の一つとして、「複数の知/実践の体系と相互作用」をこれまでの調査結果と資料の検討により明らかにした。平成30年4月から6月にかけて、これまでウガンダの難民定住地での調査と、南スーダンの国内避難民キャンプでの調査結果を整理・分析した。この結果は、平成30年7月にブラジル・フロリアノポリスにて行われた、国際人類学・民族学連合の年次大会において発表を行った。具体的には、難民定住地での親族や家族をめぐる規範に焦点を当てて、ヌエルの規範が避難先でどのように維持・再編成されているのかを明らかにした。平成30年8月から11月にかけては、これまでの調査結果のうち難民・国内避難民の社会組織に焦点をあて、ヌエル社会の伝統的社会構造が、どのように避難先で変貌を遂げたかを明らかにするための資料を検討した。またこの結果について、平成30年12月に沖縄で行われた、日本質的心理学会年次大会にて発表した。平成30年12月から平成31年3月にかけては、上記の検討の結果を、2本の論文にまとめ、出版に向けての作業を行った。一つは日本質的心理学会が発行する学術雑誌『質的心理学研究』に投稿した。論文タイトルは「難民の実践にみる境界と付き合う方法:ウガンダに暮らす南スーダン難民の相互扶助組織を事例として」である。もう一つは難民研究フォーラムが発行する学術雑誌『難民研究ジャーナル』に投稿した。論文タイトルは「強制移動民が形成する自治組織の比較分析ー南スーダン、ヌエル人の国内避難民および難民を事例として」である。論文はいずれも受理・出版された。平成30年度は現地調査こそ実施できなかったものの、これまでの調査結果をまとめて学会発表や学術論文を通じて発表することを通じて、既存の研究に対して新たな知見を加えることが出来たと考える。また、成果発表を通じて得た新たな課題は、今後の調査研究にとって有意味なものであることを確信している。今後の研究は、本研究課題のI「スーダン地域の社会変容と予言者信仰」のうち、「諸精霊・神観念の相互作用:トランス・ローカリティと歴史性」を文献調査を軸に明らかにしていくことが望まれる。これまでの現地調査によってヌエル社会の「在来」信仰とキリスト教神学の共生状態は明らかになったものの、その「在来」信仰自体がどのような歴史的変遷を経て成立したかは十分に明らかになっていないからである。具体的には、イギリスの文書館で収集した史資料の検討やナイル系諸民族の民族誌の比較検討が必要となる。平成30年度は現地調査に行く代わりに、文献調査を軸として論文執筆などを行ったため、旅費として計上した分を文献購入費に充てた。
液体バイオエネルギー供給フローの構築と沿岸域の創生デザイン

本研究は,浅海域(生産地)ー港湾・漁港(生産・供給基地)ー市街地(需要地)というエネルギー供給フローの構築を目指して,沿岸漁村地域,漁港の新たな可能性を検討し,その実現性を検証するためのフィジビリティースタディーである。空間情報を用いた空間解析によって,本研究対象領域における全エネルギー生産量は,自家用乗用車エネルギー需要量の約11%程度しか賄うことができないが,一部の漁港周辺で需要と供給で一致し,漁港区域をバイオエネルギー供給基地とする事が可能であることがわかった。多くの漁港地区は,未利用地が散見され,かつ漁獲高も年々減少しており,具体的な基地整備の検討,今後の社会の注目に期待したい。本研究は,浅海域におけるエネルギー生産,陸域におけるエネルギー需要,流通・処理拠点としての沿岸地域のあり方についての空間解析を行い,液体バイオエネルギー供給フローの構築と沿岸域の新たな可能性の検討と計画=創生デザインを行うことを目的としたものである。本年度は全2年の研究計画の2年目であり、「ネギー生産プラント建設を想定した漁港区域の再構築の提案」を主な活動内容としている。今回被災した東北地方の沿岸集落の前面海域には,漁場という海洋資源が存在している。これは,地震活動がもたらす複雑な地形に由来しており,ある意味,津波という危険遭遇と,資源の享受は表裏一体であるといえる。また海底谷と深層海流の湧昇の絶妙な組み合わせによって漁場が形成している沿岸の浅海域では,藻類や植物プランクトンが莫大なエネルギーを生産している。このように,高齢化で地域システムの維持が困難であり,将来の災害にも備える必要のある沿岸域であるが,エネルギー面からはもともと大きな可能性を有する地域であり,地域の再構築によってその利活用を現実化していく必要がある。本研究では,沿岸域における資源量とその活用の可能性について,地域計画的な側面から論じると共に,防災的な側面から含めた地域再編について説明した。また,海洋資源の存在位置から漁港への輸送フローに配慮した沿岸域の総合的な地域計画の必要性にも言及し,エネルギー生産プラントを核とした産業クラスター形成の可能性についての検討を行った。今回の大震災において,国内各地のエネルギー供給基地と遮断された沿岸の被災地域は,何日も供給がストップし,その後の復興の妨げとなった。地域の産業を支えていた漁港等のインフラも壊滅的な打撃を受け,もとより高齢化で地域システムの維持が困難であった地域の将来を完全に閉ざした格好となっている。一方で,今回被害を受けた漁業地域の漁場である沿岸の浅海域では,藻類や植物プランクトンが光合成を行い,莫大なエネルギー生産地である。特に藻類が群生する藻場では,海水に溶け込むCO2を吸収して大量の炭水化物を内部に固定している。人工底質の整備等によって人口藻場を創生すれば,安定的なバイオエタノール燃料の生産にもつながるため,技術面を中心に,現在多方面で研究が行われている。本研究課題は,研究視野を海域から陸域まで拡大することによって,浅海域(生産地)ー港湾・漁港(生産・供給基地)ー市街地(需要地)というエネルギー供給フローの構築を目指して,沿岸漁村地域,漁港の新たな可能性を検討し,その実現性を検証するためのフィジビリティースタディーである。エネルギー生産,エネルギー需要,流通・処理拠点としての沿岸地域のあり方についての空間解析を行い,液体バイオエネルギー供給フローの構築と沿岸域の新たな可能性の検討と計画=創生デザインを行うことを目的としている。本年度は,浅海域における一次エネルギー生産量の推定,輸送用エネルギー需要量の推定を実施した。具体的には,各種資料,データをもとに,湧昇流海域推定マップ,人口密度マップを作成し,次年度の,港湾・漁港ごとのエネルギー需要量の割り当て,バイオエネルギー生産プラント建設を想定した漁港区域の再構築の提案の基礎資料とした。24年度の研究目標がデータの整備に重きを置いていることに加え,そもそもが陸域,海域を含む空間情報を取り扱う研究であることから,データの整備が研究活動の大きなウェートしめる。現在,当初予定の千葉県沿岸域のデータ整備は終了し,比較のため大分県沿岸域のデータも作成中であり,データ整備の面では当初計画以上の進捗である。25年度は,24年度の結果「浅海域における一次エネルギー生産量の推定」「輸送用エネルギー需要量の推定」をふまえ,「港湾・漁港ごとのエネルギー需要量の割り当て」「バイオエネルギー生産プラント建設を想定した漁港区域の再構築の提案」を行うものとする。具体的には,研究対象領域における第2種漁港・第3種漁港・特定第3種漁港,港湾のマップ化,輸送用エネルギー需要の需要地から漁港までのフロー最適化,各港ごとのエネルギー需要量の按分を実施,各漁港区域における空地の抽出,バイオエネルギー生産プラント必要施設数の推定を順次実施する。

25年度は,調査旅費として200(千円),研究補助費として200(千円),GISデータ費として100(千円),論文投稿料として100(千円)を計上する。24年度に空間情報の整備を前倒しで実施したことにより,GISデータ(デジタルマップ)の購入を抑え,現地調査及び分析補助アルバイトのための研究補助費に重点をおいた。
反応生成物収率向上のための原料非定常フィードシステムの構築

化学工業反応における生成物収率の熱力学的ブレークスルーを目的として,2種類の反応原料物質を変則的に触媒上に供給し,反応に供する“非定常フィード反応"システムの構築と評価に関する研究を展開した。本年度は,下記の2点に関する事項について研究を行い,本システムが様々な触媒反応に応用できることを明らかにした。1.非定常フィード反応システム装置と制御ソフトウェアの改良-原料ガスの導入機構に改良を加え多様な反応ガス,ガス切り替え間隔の短時間化(10秒単位)を行うとともに,質量分析装置を用いた気体成分検出器評価手法の確立を行った。2.非定常フィード反応システムの展開-一酸化窒素と酸素との触媒(アルミナ担持白金触媒)反応について,非定常フィード反応システムが有効に適用できるか否かについて検証を行った。ここでは速度論的な解明により,反応は一酸化窒素濃度に1次,酸素濃度に0.5次で進行していることを明らかにした。また,反応は一酸化窒素の触媒表面上への吸着律速で進行し,一酸化窒素と酸素とを分離し非定常的に触媒上で反応させることにより,150450°Cの反応温度範囲において定常的な反応と比べ転化率が向上することを明らかにした。非定常フィード反応システムにおいて,反応収率を最大にするための条件について様々な検討を行った結果,350°C,10秒という短時間の原料ガス供給の切り替え動作がこの反応に対しては極めて有効であることが分かった。本研究で開発した非定常フィード反応システムは,省エネルギー,高効率化の観点より今後推進すべき反応手法の一つであるが,反応収率を最大にするための原料供給条件の最適化に時間を要し,実用化に際しては今後さらなる検討が必要であることも明らかとなった。化学工業反応における生成物収率の熱力学的ブレークスルーを目的として,2種類の反応原料物質を変則的に触媒上に供給し,反応に供する"非定常フィード反応"システムの構築と評価に関する研究を展開した。本年度は,下記の4点に関する事項について研究を行った。1.システム設計と製作-気体反応原料の供給様式が秒単位で任意に設定でき,触媒反応に供することができる非定常フィード反応システム装置の設計と製作を行った。ここでは,高速応答性(応答時間約1秒)に優れたデジタルマスフローコントローラ2台とコンピュータ制御器を導入し2系統の気体原料が独立して反応層に供給できる反応装置を製作した。2.システム制御プログラムの製作-"非定常フィード反応"装置を制御するプログラムの設計・作成を行った。プログラムは,グラフィカルな概念で構築できるLabVIEW言語を採用し,2系統の気体原料の供給速度,供給様式が独立して任意に設定・制御できるものを製作した。3.システム検証-作製した"非定常フィード反応"装置の検証を行った。検証では,反応層出口に質量分析装置の導入ポートを設置し,2系統の気体原料の供給様式を秒単位で変更した際の原料供給様式の変化を観測した。その結果,本システムでは,設計通りの性能を示すことが明らかとなった。4.システムの適用反応の検証-炭化水素の酸化反応に関するモデル検証を行い,本反応の"非定常フィード反応"装置への適用性に関する検討を行った。本年度は昨年度に試作・検証した「非定常フィード反応システム装置」を用いて下記の3点に関する事項について研究を行った。1.非定常フィード反応システム装置の改良と制御ソフトウェアの最適化-反応層への気体原料の供給装置である2台のデジタルマスフローコントローラをLabVIEWソフトウェアで制御し,反応層出口から排出される成分の一部を質量分析装置で確認しながら,制御通りに気体原料が反応層出口から排出されるよう,反応層への気体原料成分の供給方法,供給位置について検討し最適化を行うとともに,制御ソフトウェアの改良を行った。また,検出器としてガスクロを用いた場合の評価手法の確立を行った。2.非定常フィード反応システムの発展-モデル反応としてメタンの接触部分酸化反応について,非定常フィード反応システムが有効に適用できるか否かについての検証を行った。その結果,非定常操作を導入することにより定常操作と比べ反応活性が向上することを見出した。また,反応収率を最大にするための各原料(メタンおよび酸素)供給条件について様々な検討を行った結果,短時間の原料ガス供給の切り替え動作がこの反応に対しては有効であることが分かった。3.非定常反応システムの展開-製作した非定常フィード反応システム装置他を用いて,触媒層の加熱様式の非定常化についても検討を行った。

ここでは速度論的な解明により,反応は一酸化窒素濃度に1次,酸素濃度に0.5次で進行していることを明らかにした。また,反応は一酸化窒素の触媒表面上への吸着律速で進行し,一酸化窒素と酸素とを分離し非定常的に触媒上で反応させることにより,150450°Cの反応温度範囲において定常的な反応と比べ転化率が向上することを明らかにした。非定常フィード反応システムにおいて,反応収率を最大にするための条件について様々な検討を行った結果,350°C,10秒という短時間の原料ガス供給の切り替え動作がこの反応に対しては極めて有効であることが分かった。本研究で開発した非定常フィード反応システムは,省エネルギー,高効率化の観点より今後推進すべき反応手法の一つであるが,反応収率を最大にするための原料供給条件の最適化に時間を要し,実用化に際しては今後さらなる検討が必要であることも明らかとなった。
環拡大重合法による環状ビニルポリマーの大量合成

本研究は,環状ビニルポリマーの実用スケールでの供給を達成するために,ビニルモノマーに適用できる環拡大重合システムの確立を目的として着手し,実施した。リビングラジカル重合が可能な官能基を有する環状化合物を合成して検討を行い,環状高分子を得ることができたものの,分子間での反応を避けることができず,環サイズが大きく,重合活性点が複数含まれる生成物が主生成物となることがわかった。この環状高分子は,複数の重合活性点をもつため,マルチブロック共重合体などの新しい合成法に展開できると期待される。平成24年度は、前年度までに実施した、ビニルモノマーの環拡大重合において鍵となるリビングラジカル重合活性を有する環状化合物の合成を受けて、主にスチレンをモノマーとする環拡大重合の条件検討を中心に研究を行った。NMP (Nitroxide Mediated Polymerization)およびRAFT (Reversible Ad dition/Fragmentation Chain Transfer)重合にそれぞれ適用可能なアルコキシアミンおよびチオカルボニルチオ基を分子鎖内に含む30員環程度の環状化合物をそれぞれ用いて、スチレンの重合を行ったところ、これらの分子にスチレンが連続的に挿入したと考えられる高分子生成物を得た。前年度までの予備的な検討で、環状分子間でのラジカル交差反応の併発により重合が精密に制御できていないことが示唆されていたので、重合条件の最適化ならびに生成物の構造解析を行った。収量は少ないながらも重合条件によっては生成する、分子量5000程度の比較的低分子量体について質量分析(MALDI-TOF-MS)による解析に成功し、この生成物が環状構造をとっていることを確認した。一方で、温度、濃度、時間などの条件を詳細に検討したものの、ラジカル交差反応は避けられず重合の精密な制御は困難であることが示唆された。スチレン以外のモノマーとしてメタクリル酸メチルについても検討したところ、チオカルボニルチオ基を有する環状化合物では、重合体を与えたが、同様に重合の精密制御は困難であった。しかしながら、主生成物である高分子量体も環状構造を保っていることが考えられ、今後は、分子量分布等の精密制御は難しくとも、環状構造の確認を合成、物性両面から行い、環状高分子の大量合成を達成する。平成25年度は、前年度までに得られた結果を受けて、リビングラジカル重合活性を有する環状化合物を用いたビニルモノマーの環拡大重合を環状高分子の大量合成に展開できる可能性を検証すると同時に、マルチブロック環状高分子の合成を行った。NMP (Nitroxide Mediated Polymerization)およびRAFT (Reversible Ad dition/Fragmentation Chain Transfer)重合にそれぞれ適用可能なアルコキシアミンおよびチオカルボニルチオ基を分子鎖内に含む30員環程度の環状化合物をそれぞれ用いて、スチレンおよびメタクリル酸メチルを用いて重合を行った。前年度までの検討では、ラジカル交差反応は避けられず重合の精密な制御は困難であったため、反応初期の生成物の解析を行った。結果として、分子量の精密制御に至らない原因であるラジカル交差反応が初期から起こり、その後に重合が進行すること確認された。このため、重合反応のスケールアップは困難であった。一方で、主生成物は反応点を複数含む環状高分子であり、この特徴を活かし、本手法を環状マルチブロック共重合体の合成へと展開した。RAFT重合を利用した方法ではスチレンに加えてメタクリル酸メチルでも重合が進行する。検討を行った結果、スチレンとメタクリル酸メチルを重合する順番によらず共重合体を得ることができた。またスチレンとメタクリル酸メチルを同時に重合して合成したランダム共重合体も得た。マルチブロック共重合体は、特異な高次構造や集合体形成が期待されるが、鎖状、環状を問わず確立した合成法がなく、本手法は簡便なマルチブロック共重合体の合成法として有用であると考えられる。本研究では,多くの汎用高分子材料に用いられるビニルモノマー系に適用できる環拡大重合を用いた環状高分子の合成法を確立することを目的としており,平成23年度は,ビニルモノマーの環拡大重合において鍵となる,リビングラジカル重合活性を有する環状化合物の構造最適化と効率的合成法の確立を中心に研究を行った。NMP (Nitroxide Mediated Polymerization)およびRAFT (Reversible Addition/Fragmentation Chain Transfer)重合にそれぞれ適用可能なアルコキシアミンおよびチオカルボニルチオ基を分子鎖内に含む環状分子の合成を行った。NMPを可能とする代表的なアルコキシアミンであるTEMPO(2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl),およびRAFT重合を可能にするチオカルボニルチオ基を含み,両末端に二重結合を有する鎖状化合物を合成し,Grubbs触媒を用いて閉環メタセシス反応を行うことで,30員環程度の環状化合物(化合部1および2)の合成に成功した。

TEMPOを含む環状化合物1をスチレンとともに加熱することで、環状ポリスチレンは得られるものの、分子量分散度は多少大きい(Mw/Mn = 2程度)ことがわかった。分子量分散度が大きい要因のひとつは、環状分子間でのラジカル交差反応と考えられ、温度、溶媒、濃度を中心に検討したところ,比較的低温で長時間反応することで,ある程度分散度を小さくすることができたが,ラジカル交差反応を完全に抑制するには至っていない。また、チオカルボニルチオ基を有する環状化合物2を用いたスチレンの環拡大重合も同時に検討したところ,こちらでもラジカル交差反応が確認されたものの,その程度は小さかったため,今後は化合物2を中心に環拡大重合の検討を行っていく。平成23年度において、NMPおよびRAFT重合をそれぞれ可能にする30員環程度の環状化合物を比較的収率よく合成する方法を確立することができたが、これらの環状化合物を用いたスチレンの環拡大重合は、ラジカル交差反応や熱重合の併発により、精密な重合制御には詳細な条件検討が必要となっていた。重合の精密制御は、分子量分布の狭い様々な分子量の環状高分子を選択的に合成するために重要な要素であるため、平成24年度は、研究計画から遅れるものの、その条件について詳細な検討を行った。しかしながら、分子量制御といった精密な重合制御は本系では困難であることがわかった。一方で、比較的低分子量の生成物を質量分析した結果、生成物が環状構造をとっていることが確認された。また、RAFT重合を用いた場合には、スチレンだけではなくメタクリル酸メチルも重合可能であることを確認した。当初の予定は、モノマーの適用範囲の検討およびブロック共重合体の合成、ならびに、重合反応のスケールアップであったが、前者においては、ある程度確認できたものの、後者においては、重合条件の検討に大幅な時間を費やすことになったため、達成できていない。平成23年度は,ビニルモノマーの環拡大重合を可能にする環状化合物の合成法の確立を第一の目的に研究を行った。その結果,環状構造構築にGrubbs触媒による閉環メタセシス反応を用いることで,NMPおよびRAFT重合をそれぞれ可能にする30員環程度の環状化合物を比較的収率よく合成する方法を確立することができた。したがって,この点までは順調に目的を達していると判断している。一方で,これらの環状化合物を用いたスチレンの環拡大重合においては,目的の環状ポリスチレンの生成は確認したものの,ラジカル交差反応による高分子量体の生成や,熱重合の進行なども同時に起きていることが確認された。温度,溶媒,濃度や時間といった重合条件の検討も行ったが,現在までのところ,選択的な環状ポリスチレンの合成には至っていない。当初の予定では,ある程度選択的な環状ポリスチレンの合成を可能にする重合条件を確立することとしており,この点でやや遅れている。平成24年度までの検討により、分子量分布等の精密な重合制御は困難であるが、アルコキシアミンあるいはチオカルボニルチオ基を有する環状分子を用いたラジカル重合によりビニルモノマーの重合が進行し、環状高分子が得られることがわかってきている。