hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マントルウェッジを通過するリサイクル炭素の検出

本研究では「地殻流体」の化学的側面を補強するため,マントルウェッジ由来の捕獲岩に見られる流体包有物の化学分析を行った.マントルウェッジを通過するリサイクル流体の存在は,電磁気観測や地震波トモグラフィー,ダイナミクス計算,高温高圧実験など間接的なアプローチによって活発に議論されているが,その起源を厳密に決めるには化学的情報との組み合わせが重要である.そこで本研究では,極東ロシアや島根県で採取したマントル捕獲岩中の二酸化炭素包有物の炭素同位体比の測定を行った.マントル捕獲岩中の二酸化炭素包有物は非常に小さな流体として存在しており,また,一つの鉱物内に異なる形成時期を持つ包有物列が見られる場合もあり,その炭素同位体比の分析と解釈には注意が必要である.本研究では顕微ラマン分光分析装置によって包有物一つひとつの炭素同位体比分析に挑んだ.しかし,分光法による炭素同位体比の分析精度は地球科学的な議論に耐えられるレベルではなかった.そこで,本研究では予定通り,流体包有物を還元環境で焼き鈍し,流体包有物の主成分である二酸化炭素をグラファイト化させる手法の開発も行った.様々な条件を試した結果,グラファイトの生成に成功した.この開発の先には二次イオン質量分析装置による高精度局所炭素同位体分析への道が開けている.炭素は単体で「地殻流体」を構成しているわけではない.マントルウェッジの炭素循環系の解明は,付随して動く様々な元素の循環モデルを解く手がかりになるであろう.本研究は「地殻流体」の化学的側面を補強するため,マントルウェッジ由来の捕獲岩に見られる流体包有物の化学分析,特に炭素同位体比分析を通して,マントルウェッジの物質循環系を究明することを目指している.平成22年度の研究計画は予定通り遂行でき,マントル捕獲岩の薄片作製と流体包有物の分光分析を中心に行った.また,二酸化炭素包有物の還元実験装置の一部として導入予定であった管状加熱炉と付随装置も予定通り設置できた.この装置を用いた還元実験はおそらく世界で初の試みとなるため,予備加熱には様々な困難があった.例えば加熱炉内の温度勾配が想定以上に大きいことや,1500°Cの高温に耐えうる素材の選択,還元剤と試料との接触部の工夫などである.これらの試行錯誤の結果,予備加熱に成功した.上記のように困難はあったが研究計画が順調に進んだため,平成23年度に行う予定であった炭素同位体比分析に用いる試料の準備を平成22年度末に開始した.行ったのは,ガスクロ燃焼装置付き質量分析器による炭素同位体比分析に用いるための試料の準備である.分光分析で二酸化炭素流体の密度を精密に測定したことにより,捕獲岩の由来深度を推定することができた.この結果と平成23年度に行う炭素同位体比分析を組み合わせることにより,マントルウェッジ内の炭素同位体分布図を作成することが原理的に可能になった.平成23年度も研究計画通りに作業を進めると予定である.ただし,炭素同位体分析に用いる予定であった質量分析器が東日本大震災による影響を受けている可能性がある.故障が無いか確認しながら慎重に作業を進める予定である.本研究では「地殻流体」の化学的側面を補強するため,マントルウェッジ由来の捕獲岩に見られる流体包有物の化学分析を行った.マントルウェッジを通過するリサイクル流体の存在は,電磁気観測や地震波トモグラフィー,ダイナミクス計算,高温高圧実験など間接的なアプローチによって活発に議論されているが,その起源を厳密に決めるには化学的情報との組み合わせが重要である.そこで本研究では,極東ロシアや島根県で採取したマントル捕獲岩中の二酸化炭素包有物の炭素同位体比の測定を行った.マントル捕獲岩中の二酸化炭素包有物は非常に小さな流体として存在しており,また,一つの鉱物内に異なる形成時期を持つ包有物列が見られる場合もあり,その炭素同位体比の分析と解釈には注意が必要である.本研究では顕微ラマン分光分析装置によって包有物一つひとつの炭素同位体比分析に挑んだ.しかし,分光法による炭素同位体比の分析精度は地球科学的な議論に耐えられるレベルではなかった.そこで,本研究では予定通り,流体包有物を還元環境で焼き鈍し,流体包有物の主成分である二酸化炭素をグラファイト化させる手法の開発も行った.様々な条件を試した結果,グラファイトの生成に成功した.この開発の先には二次イオン質量分析装置による高精度局所炭素同位体分析への道が開けている.炭素は単体で「地殻流体」を構成しているわけではない.マントルウェッジの炭素循環系の解明は,付随して動く様々な元素の循環モデルを解く手がかりになるであろう.
Quantum Rodiographyの胸部病変診断に対する有用性の臨床的研究

1.画像工学的特性の評価濃度分解能の評価としてバーガーファントムを、空間分解能の評価としてハウレットチャートを用いQR、CONV及びCRで撮影を行った。濃度分解能については、低濃度領域ではQRが、高濃度領域ではCRが優れていた。空間分解能については、CONV、CR、QRの順となった。QRは空間分解能においてはCONVにやや劣るもののCR同様濃度分解能に優れ、広いダイナミックレンジを持つ胸部領域の撮影に有用と思われた。2.胸部病変診断における有用性の評価結節影、粒状影、索状影及びすりガラス陰影を有する12症例をQR、CONV及びCRで撮影し、各画像の正常構造と異常影の描出能を高濃度領域、低濃度領域ごとに8人の放射線科医が評価を行った。正常構造、異常影の描出能は概ね高濃度領域ではCRが、低濃度領域ではQRが優れる傾向があった。また、QR、CRともにCONVに劣る項目はなかった。QRの正常構造、異常影の描出能はCONVと同等かあるいは優れており、様々な胸部病変の診断において有用と思われた。
岩澤理論の精密化とその応用

岩澤理論は、「代数体のイデアル類群」や「Galois表現のSelmer群」のような代数的な対象と、「ゼータ関数の特殊値」のような解析的な対象の間に横たわる関係を研究する整数論の一分野である。岩澤理論に於いて、Euler系と呼ばれるGaloisコホモロジー類の系列がしばしば代数的対象と解析的対象を結ぶ架け橋の役割を果たす。本研究では、Euler系を用いて代数的対象に関する(従来の研究と比較して)より精度の高い情報を記述する理論を構築することで岩澤理論を精密化を図った。特に、適切な条件を満たすGalois変形の双対精Selmer群の擬同型類が「良いEuler系」を用いて決定できることを証明した。本年度は、主としてGalois変形の岩澤理論の精密化に関する研究を行った。この研究では、「Galois変形のEuler系」の存在と、そのEuler系に関する「岩澤主予想」を仮定した上で、「双対精Selmer群の擬同型類の決定」を中間的な目標として研究を行った。本年度以前の研究により、この領域において既にある程度の成果は得られていたが、「擬同型類を決定する」という精度までは至らなかった。本年度の研究ではまず、これまでの手法(特に「特殊化による貼り合わせ」やEuler系・Kolyvagin系を用いた議論)に関するより精密な検証を行い、これまでの手法が(擬同型類の決定という精度では)上手くいかなかった原因が「環の大きさ」にあると判断した。そこで本年度では、係数環が1変数か2変数(正確には1変数の円分変形)の形式的冪有数環の場合という、「比較的小さな環」の場合に焦点を当てて研究を行った。本研究で扱ったケースは、(概)通常肥田変形という重要な対象を含むものである。本研究では、この「比較的小さな環」の場合に、(その状況に特化した議論を用いることで)ある適切な仮定の下では双対精Selmer群の擬同型類がEuler系のKolyvagin導分によって決定されることを示した。この結果に関する論文は、現在執筆中である。今後は、双対精Selmer群だけでなく、より多く幅の広い応用のあるGreenberg型のSelmer群の構造の研究も視野に入れる予定であるが、その際に、本年度の研究で得られた手法は手がかりになると期待できる。本年度は、前年度から引き続いて、Galois変形の岩澤理論の精密化に関する研究、特に双対精Selmer群の擬同型類に関する研究を行った。前年度までの研究では、Galois変形のEuler系から得られるKolyvagin導分と呼ばれるGaloisコホモロジー類を用いて(「代数側」の対象であるSelmer群に対して)「解析側」の対象といえるイデアルを構成して、このイデアルとSelmer群の高次Fittingイデアルの比較を行った。高次FittingイデアルはSelmer群の擬同型類を決定する上で重要な不変量である。この研究では適切な条件のもとで、(1)岩澤主予想を仮定すると、1変数の場合(と「1変数の円分変形」という、2変数の場合の特別な場合)には、擬同型類を決定できる精度で、「解析側」のイデアルがSelmer群の高次Fittingイデアルを近似できているということを示し、(2)多変数の場合も、解析側のイデアルがSelmer群の高次Fittingイデアルの上界を与えることを示すという成果が得られていたが、(2)の議論には技術的な問題点が多く、非常に煩雑な議論が必要となっていた。本年度の研究では、上記の成果(2)の改良を図った。結果の主張を改良するとは出来なかったが、議論を見直し、落合理氏のGalois変形のEuler系の理論を援用することで、成果(2)の証明を大幅に簡略化、明瞭化することに成功した。この成果と前年度までの成果を合わせた論文は現在執筆中である。また、本年度は前年度に引き続いて、非可換岩澤理論についての情報収集を行った。特に、総実代数体の非可換岩澤主予想の証明に関連する話題について技術的な議論も含めて細部まで検討を行った。前年度の整数論サマースクールで行った講演と、本年度の情報収集で得られた知見の一部をまとめた記事を、整数論サマースクールの報告集に寄稿した。前年度までの研究で得られた成果と手法は、本研究で基礎となるものである。本年度の研究で前年度の結果の証明の議論を大幅に改良することが出来たため、今後の研究ではより精度が高く、扱い易い手法を用いることができるようになると期待できる。この点から、本年度の進展は有意義なものであると考えられる。また、非可換岩澤理論についての先行研究の詳細な検討で、研究課題と技術面での問題点が整理されたことは、今後の研究の展開において有益なものである。しかし、本年度の研究では、技術的な面では有益な進展はあったものの、当初計画していたような、「これまで得られた成果の拡張・精密化」や、「具体的な対象への応用」については十分に達成されていない。従って、本研究の進捗状況はやや遅れていると言わざるをえない。本年度は以下の4つの研究を並行して実施した。第一に、前年度までの研究に引き続いて、Galois表現およびGalois変形の双対精Selmer群に付随する岩澤加群の構造に関する研究を行った。

前年度までの研究では、Galois表現(あるいはGalois変形)が「岩澤主予想」を成立させるような良い条件を満たすEuler系を持つとき、そのGalois表現(あるいはGalois変形)の双対精Selmer群に付随する岩澤加群の高次Fittingイデアルを、Euler系を用いて構成されるあるイデアルで(擬同型類を決定できる精度で)近似できることを示した。しかし、この結果を得るために、Galois表現およびGalois変形に関して、あまり明瞭でない技術的な条件を仮定する必要があった。そこで、本年度は楕円保型形式に付随するGalois表現、および概通常肥田変形の場合に、この技術的な条件について詳細に検証した。楕円保型形式に付随するGalois表現については、過去の研究でも扱っているが、これについても、改めてより詳細に検証した。第二に、前年度までの研究では十分に扱うことができなかった、虚二次体の(イデアル類群に付随する1変および2変数の)岩澤加群の擬同型類に関する研究を行った。本研究では特に、虚二次体の岩澤加群の擬同型類の研究で必要となるEuler系の理論の整備を行い、一定の成果が得られた。今後はこれを足掛かりとして虚二次体の岩澤加群の擬同型類の研究を実施したい。第三に、非可換岩澤理論の精密化に向けて、原隆氏(東京電機大学)とGauss和型のEuler系の非可換化に関する共同研究を開始した。第四に、総実代数体の非可換岩澤主予想のKakdeによる証明の過程で得られたp進L関数の間の乗法的な合同式の一般化を試みた。第四の研究については一定の成果が得られたので、現在論文にまとめている。本年度は複数の研究を並行して実施した。それぞれ、一定の成果は得られたものの、それらの結果を年度内に論文にまとめて投稿することは出来なかった。当初の予定も十分には達成されていない。従って、本研究はやや遅れていると言わざるをえない。(1)私は過去の研究において、楕円単数のオイラー系を用いて、虚二次体上の1変数および2変数の不分岐岩澤加群の高次フィッティングイデアルの(然るべき意味での)「上界」を与えるイデアルC_iを構成していた。本研究では、ガロア変形の手法を用いて「イデアルC_iが岩澤加群の擬同型類を決定できる精度で高次フィッティングイデアルを近似している」ということ示した。更に、ルビン・スターク元の理論との比較により、「考えている素数pが考えている虚二次体Kで分解し、更にKの類数を割らない」という状況下では、イデアルC_iが高次フィッティングイデアルと一致することを証明した。(2)前年度に引き続いて、概通常肥田変形の双対精セルマー群の擬同型類を研究した。主定理の仮定をより確認しやすい言葉に翻訳して、具体例を検証した。(3)前年度に引き続き、原隆氏(東京電機大学)と「非可換岩澤理論の精密化」に関する共同研究を行った。本研究では特に非可換環上の加群の「高次フィッティングイデアル」の理論を整備し、今後の研究を遂行する上で扱い易いと期待できる加群のクラスと不変量を定式化した。更に、この不変量を通した岩澤加群とルビン・スターク元の関係について調査した。(4)デデキント環上整な1次元整閉整域Rのイデアル半群が、「Rの極大スペクトラムに適切な位相を入れた位相空間上のある全順序モノイドに値をとり、適切な条件を満たす上半連続関数全体のなすモノイド」と同型になることを示した。
熱的環境下での高分子圧電材料からなる知的複合材料における解析的手法の構築

圧電材料と耐熱構造材料を組み合わせることにより,熱的環境下で使用可能な高機能知的複合材料のシステムを作ることが可能となる。高分子圧電材料の特徴は,吸湿性を有することである。本研究の目的は、吸湿性の影響を考慮した圧電湿熱弾性問題の解析解を導出し,数値シミュレーションにより定量的評価を行うことにある。以下の頂序に従って解析を展開した。1.構造材料の非定常熱弾性解析:圧電効果および吸湿効果を持たない異方性複合材料からなるアングルプライ積層材料の一次元非定常熱弾性問題を、平面ひずみ状態と広義の平面ひずみ状態について解析した。2.傾斜機能材料の非定常熱弾性解析:圧電効果を持たない傾斜機能材料を想定した。3.圧電材料単体の非定常圧電熱弾性解析:解析モデルとして、圧電中空円筒、圧電中空球を取り上げた。4.傾斜機能圧電材料の非定常圧電熱弾性解析:斜機能材料の熱弾性問題の解析方法を傾斜機能圧電材料の圧電熱弾性問題の解析に拡張した。5.知的複合材料の非定常圧電熱弾性解析:構造材料の解と圧電材料の解を用いて、構造材料と圧電材料からなる知的複合材料の圧電熱弾性問題を種々のモデルに対して行った。6.圧電湿熱弾性解析:吸湿性を有する高分子系の異方性材料と圧電材料からなる複合中空円筒の非定常圧電湿熱弾性問題を温度場と湿度場が非連成であるとして、理論解を導出した。さらに数値計算を行い、温度および湿度が変位、応力および電位分布に及ぼす影響を調べた。1.圧電材料単体の解析解析モデルとして(1)表面から一様温度を有する加熱媒体により加熱される場合の圧電中空円筒の一次元問題,(2)表面から非軸対称に加熱される場合の圧電中空円筒の平面ひずみ問題,(3)表面から一様温度を有する加熱媒体により加熱される場合の圧電中空球の一次元問題の3つのモデルに対する非定常圧電熱弾性問題を解析し,理論解の導出を行った。2.傾斜機能圧電材料の解析解析モデルとして(1)不均質特性が厚さ方向に指数関数で与えられた傾斜機能帯板が幅方向に非一様加熱を受ける場合の平面ひずみ問題,(2)不均質特性が半径方向にベキ状関数で与えられた傾斜機能円筒パネルが円周方向に非一様加熱を受ける場合の平面ひずみ問題の2つのモデルに対する定常または非定常圧電熱弾性問題を解析し,理論解の導出を行った。3.知的複合材料の解析解析モデルとして(1)圧電アクチュエータが接着されたクロスプライ積層円筒パネルが円周方向に非一様加熱を受ける場合の平面ひずみ問題,(2)電極層を考量した積層圧電帯板が幅方向に非一様加熱を受ける場合の平面ひずみ問題,(3)傾斜機能層を有する知的複合帯板が幅方向に非一様加熱を受ける場合の平面ひずみ問題,(4)等方性構造材料と圧電材料からなる二層複合中空球の一次元問題の4つのモデルに対する非定常圧電熱弾性問題を解析し,理論解の導出を行った。以上の成果については口頭発表および論文掲載済みである。なお,吸湿性の影響については現在解析中である。1.圧電材料単体の解析解析モデルとして表面から軸対称加熱を受ける圧電円板を取り上げ,古典板理論を用いて熱弾性場と電磁場が非連成の場合に対して非定常圧電熱弾性問題の解析解を導出した。冷却面側に電位を与え,加熱側表面の垂直変位を制御する場合について数値計算を行った。2.圧電湿熱弾性問題温度場と湿度場が非連成の場合は,湿度分布の解析は温度分布の解析と向様な方法により解析可能であることがわかった。

また,温度と湿度が連成する場合の解析については,表面から一様な温度および湿度が作用する場合の一次元非定常問題において,直交座標系,円柱座標系および球座標系に対して定式化を行い,理論解を検討した。3.傾斜機能圧電材料の解析解析モデルとして,圧電効果をもたない不均質特性が半径方向にべき乗関数で与えられた傾斜機能中空円筒および傾斜機能中空球の一次元非定常熱弾性問題の厳密解を統一的に導出し,数値計算により不均質パラメータが温度,変位および熱応力に及ぼす影響を調べた。また,圧電効果を有する場合に対して,この解析方法の拡張性について検討を行った。4.知的複合材料の解析解析モデルとして,(1)アングルプライ積層材料と圧電材料からなる多層層状中空円筒の一次元問題,(2)等方性構造材料と圧電材料からなる二層複合中空円筒の非軸対称問題に対して非定常圧電熱弾性問題を解析し,理論解の導出を行った。なおこの成果については,国際会議で発表予定である。1.構造材料の解析圧電効果および吸湿効果を持たない異方性複合材料からなるアングルプライ積層材料の一次元非定常熱弾性問題を、広義の平面ひずみ状態について解析し、数値計算により繊維配向角および内外半径比の影響を調べた。2.傾斜機能材料の解析圧電効果を持たない傾斜機能材料を想定し、解析モデルとして、(1)不均質特性が半径方向にべき乗関数で与えられた傾斜機能中空円筒および傾斜機能中空球の一次元非定常熱弾性問題、(2)不均質特性が半径方向にべき乗関数で与えられた傾斜機能円筒パネルの二次元非定常熱弾性問題、(3)不均質特性が半径方向にべき乗関数で与えられた傾斜機能中空円筒の平面非軸対称熱弾性問題、(4)直交異方性を有するとともに厚さ方向に指数関数で与えられた不均質特性を持った長方形板の三次元非定常熱弾性問題に対して厳密解を導出し、数値計算により不均質性や異方性の影響を調べた。3.傾斜機能圧電材料の解析傾斜機能材料の熱弾性問題の解析方法を傾斜機能圧電材料の圧電熱弾性問題の解析に拡張した。解析モデルとして、物性値の不均質特性が半径方向にべき乗関数で与えられた傾斜機能圧電中空球の一次元非定常圧電熱弾性問題の厳密解を導出し、数値計算により不均質性の影響を調べた。4.知的複合材料の解析(1)アングルプライ積層材料と圧電材料からなる多層層状中空円筒の一次元非定常圧電熱弾性問題、(2)等方性構造材料と圧電材料からなる二層複合中空円筒の非定常非軸対称圧電熱弾性問題に対して前年度に導出した理論解を用いて数値計算を行った。5.圧電湿熱弾性解析吸湿性を有する高分子系の異方性材料と圧電材料からなる複合中空円筒の非定常圧電湿熱弾性問題を温度場と湿度場が非連成であるとして、理論解を導出した。さらに数値計算を行い、温度および湿度が変位、応力および電位分布に及ぼす影響を調べた。
コナラ林内と周辺域におけるイソプレン放出量と拡散過程の評価

イソプレンは植生が最も多く放出する揮発性有機化合物である。本研究ではコナラ属の森林のイソプレン放出特性を明らかにすると共に、周辺域への拡散過程の評価を行った。自動開閉式のチャンバーとPTR-MSを用いてコナラ、ミズナラ、カシワにのイソプレン放出量の連続観測を行った結果、夜間放出が存在することと、日変動、空間変動および環境応答特性を明らかにした。さらに多点観測の結果から、イソプレンが森林大気の周辺域への拡散過程を評価する上で非常に有効な指標となることを示した。地球温暖化でイソプレンは夜間の放出量が増加する可能性が示唆されたことから、さらにこの分野の詳細な研究が必要と考えられた。イソプレンはコナラの葉面で生産・放出され、林外に拡散している。このイソプレンの大気中寿命は短く、バックグランド濃度も非常に低いことから、イソプレンはコナラ林の大気の拡散過程を評価するためのトレーサーとなりうる。本研究はこの特徴に注目し、イソプレンの3次元空間分布特性と複数地点における濃度の時系列変動特性の違いを抽出する観測システムを開発し、イソプレンの森林周辺域への拡散過程を評価した。はじめにイソプレンの広域的な空間分布を評価するため、森林に挟まれた盆地を横断する46kmの測線を3本設定し、車両で移動しながら日中のイソプレン濃度を多点観測した。その結果、林縁から500mまでの範囲のイソプレンの濃度勾配が顕著であることを確認した。次に3次元的なイソプレンの濃度分布特性を評価するため、直径約1.5mの気球に外径3mm、内径2mmのテフロンチューブを接続し、林内と林縁から500mの範囲内の複数地点で地表1mと20m高における大気採取を行った。これらの大気サンプルを分析した結果、林内では20m高の濃度が高く、林縁から林外に離れると1m高のイソプレン濃度の方が高くなる傾向がある可能性を示した。さらに、時系列変動特性を評価するために、林外と林内で新たに開発した自動観測システムを用い、24時間の連続観測を行った結果、林内では正午前後に、林外では朝夕にイソプレン濃度のピークが存在することを示した。これらは、大気安定時に森林の大気が地表付近を流下している現象を示すデータとしての可能性が考えられることから、今後さらにこのイソプレンの特徴を活かして研究を進めていくことが重要と考えられた。イソプレンは非常に反応性の高い揮発性炭素化合物であり、日本国内ではコナラやミズナラ等の葉面から大量に放出されていることが知られている。しかしその野外観測例は少なく、特に現段階では夜間のイソプレン放出特性についてはほとんど解明されていないことから、本研究では夜間も含めてイソプレン放出量を多点で連続観測できる自動観測システムの開発を行うこととした。さらに、イソプレンは森林起源の大気のトレーサーとして利用できる可能性が高いことから、葉面から森林周辺域へのイソプレンの拡散過程を評価できる多点観測システムの開発も行うこととした。本年度はプログラマブルコントローラーと空圧機器を利用して多点自動葉群チャンバーを製作し、複数樹種や陽樹冠と陰樹冠で夜間の葉面イソプレン放出量の試験観測を行った。観測の結果、夜間にも樹冠上部と下部で同時にイソプレンが放出されていることを確認した。また、夜間の放出量は日没直後に特に樹冠上部で高く、この時間帯以外の夜間放出量も常に樹冠上部の方が下部より高いことを明らかにした。一方、コナラ、ミズナラ、ナラガシワの夜間イソプレン放出量の種間差は小さかった。夜間放出量の変動要因を検討した結果、温度への依存性が高いこと、水ストレスによる影響を受けやすいことなどが示唆されたことから、今後これらに注目していくことが重要と考えられた。予定していた自動多点連続観測システムの開発に成功したことから、おおむね順調に進展していると判断した。現在の自動イソプレンフラックス多点連続観測システムに改良を加えて干渉成分の影響を考慮しつつ、さらに詳細なフラックスの変動特性の評価を進める。さらに、大気採取システムを改良して広域的な多点観測を実現し、森林からのイソプレンの拡散過程を評価する。前年度分析できなかった一部サンプルについて、本年度分に含めて質量分析計を用いた分析を実施する。
高磁場MRI装置を用いたオートプシーイメージングシステムの開発

3-T超高磁場MRI装置を用いた死後画像診断であるオートプシー・イメージングシステム開発を行った。最適な撮像方法の確立、死後超高磁場MR画像読影方法の確立、死後画像診断システム導入による病理学的・法医学的影響の検討を行った。平成21年度研究実績概要平成21年度9月より研究を開始。平成21年度には以下の研究業績があった。研究実施施設倫理委員会において研究実施承認を得た研究実施施設ではこれまで行なっていないオートプシーイメージングを研究目的で行なうため、施設倫理委員会審査を受け、承認を得た。研究施設が保有する超高磁場MRI撮影装置でのオートプシーイメージング撮影のための条件最適化を行ったオートプシーイメージングを超高磁場MRI装置で撮影するには、予め撮影シーケンスの最適化、撮影範囲の設定、テーブル移動設定等が予め必要であり、本研究で用いる超高磁場MRI装置を用いて、これら設定の最適化を行い、撮影時間1時間に頭部から大腿部までを撮影可能な設定とした。1例のオートプシーイメージングを超高磁場MRI装置で行った。研究施設救急外来に搬送された心肺停止症例に対して、超高磁場MRI装置を用いてオートプシーイメージングの撮影を行った。撮影時間はおおよそ1時間であり、頭部から骨盤部までの撮影が可能であった。現在、同時に撮影したCT画像と合わせて、超高磁場MRIによるオートプシーイメージングの解析を実施している。所属機関において死亡が確認され、ご遺族の同意が得られた患者および、機関外からの法医学解剖症例でMRI撮像対応が可能な症例を対象とした。平成21年度に2例全身MRIとCTを撮影実施。平成22年度に2例の全身CTとMRIを撮影した。本研究代表者および専任MRI操作者が、遺体のMRI画像を撮像した。撮像には、所属機関が所有する、研究用高磁場MRI装置を用いた。遺体の研究用MRI装置までの搬送には、専用移動式寝台を用いた。遺体のMRI撮像方法には、まず生体に用いているのと同様の撮像方法を試行するが、生体と異なる条件であるので、Aiに最適なMRI撮像方法の検討を行った。その結果、磁化率強調コントラストが有用である可能性が示唆されたため、撮影方法に磁化率強調画像を追加することとした。生体画像診断の知識を元に、遺体特有の所見等を複数の視点で検討した。全身のMRI画像データをデータベースサーバに蓄積し、三次元再構成画像や、解剖写真とMRI画像重ね合わせを行う専用の画像表示ソフトの開発をあわせて行う過程であり、大容量の二次元画像を高速表示するソフトウェアが完成し、リリースされた。現在、データベースに登録されている4例の画像データを元に、CT所見とMRI所見の対比を行い、それぞれの撮影方法による所見の見え方の違いについて検討を行っている。その結果を用いて、Ai診断の基盤となるエビデンス構築を行う計画である。平成23年度には撮像データ解析を実施した。その結果、磁化率強調コントラスト及び脂肪抑制併用T2強調画像が有用である可能性が示唆されたため、撮影方法に磁化率強調画像を追加することとした。全身のMRI画像データをデータベースサーバに蓄積し、三次元再構成画像や、解剖写真とMRI画像重ね合わせを行う専用の画像表示ソフトの開発・評価を実施。また、法医学教室医師とともに、法医学解剖症例のCT画像解析を並行して実施し、その知見を元にさらに本研究で得られた画像を再評価している。その結果を用いて、Ai診断において重要な、血栓の各画像に於ける画像所見について詳細に検討を加えることとしている。CT画像及び超高磁場MR画像の解析がほぼ完了している。
抗PAF・血管拡張作用を有するS,N複素環化合物の有機合成化学的研究

抗PAF(血小板凝集抑制因子)作用は、プロスタグランジンのそれと並ぶ種々の興味ある薬理活性を示し、喘息、リウマチ病などへの医薬として臨床適用が期待されていることから、近年大きな注目を集めている。本申請者は、きわめて優れた活性と選択性を示すチアゾリジン-4-オン系抗PAF剤(アンタゴニスト)の合成化学的研究を進め、立体選択的合成法を開発し1)、これを用いて幾つかの光学活性体の合成を行い、2R体が活性本体であるという従来剤に無い興味ある結果を得ている2)。また、光学活性チアゾリジン-4-オンを合成した技術を活かし立体化学的性質を調べ位置選択的エピ化、trans選択的アルキル化も明らかにした。さらにα-メルカプトカルボン酸シリルエステルを基質とする高立体選択的合成法も見い出した3)。今年度、本申請者は、チアゾリジン-4-オンの合成において、各種α-メルカプトカルボン酸シリル誘導体を基質とし、テトラブチルアンモニウムフロリドを触媒に用いると環化反応を著しく促進することを見いだした3)。さらに、ヒドラゾンと類型の反応が進行し、アリールヒドラゾンからは3-アニリノチアゾリン-4-オンが、メチルヒドラゾンからは、新規ヘテロ環/ペルヒドロチアジアジンが得られることを見いだした4)。これらは最近、当研究室で注力しているケイ素-ヘテロ原子の効率的活性化に基づく有用有機反応5-7)の一つの展開でもある。以上、本申請者は、抗PAF活性チアゾリジン-4-オン(アンタゴニスト)の合成化学的研究を行い、当初の目的はほぼ達したと判断している。その成果はFull paper2報3,8)(計18ページ)に詳しく述べてある。なお、これらの研究を契機に、チアゾリジン-4-オン構造の核酸S-isosterやオキシゲナーゼ阻害剤の研究が活発になってきており、チアゾリジン-4-オンは一般的に重要なヘテロ環化合物になりつつある。本申請者は、きわめて優れた活性と選択性を示すチアゾリジン-4-オン系抗PAF剤(アンタゴニスト)の合成化学的研究を進めている。すでにチアゾリジン-4-オンのcis体,trans体をある程度自在に作り分ける立体選択的合成法を開発し(cis/trans=4/11/20)、これを用いて幾つかの光学活性体の合成を行い、2R体が活性本体であるという従来剤にない興味ある結果を得ている。しかし、現在の方法では立体選択性が不十分でより高活性と期待される5-位が長鎖の類縁体の高光学純度チアゾリジン-4-オンの薬理試験へ向けての充分量の供給は困難である。本申請者は、以下の2点を見いだした。1.この合成において、alpha-メルカプトカルボン酸シリルエステルを基質とし、アルミニウムアルコキシド・チタンアルコキシド、またはピペリジンを触媒として用いると、trans,cis比いずれも従来より高い立体選択性を発現することを見いだした(cis/trans=15/11/50)。2.この方法に基づき、目的の光学活性体の合成を行い、薬理試験に供し、未だ未開拓でもっとも注目すべき点の一つである5-位の構造-薬理活性相関を明らかにできた。

つまり、5-位の絶対配置は、あまり活性分離を示さなかった。これは5-位が長鎖の類縁体が5-位メチル体や5-位アリール体と異なりリレセプターとゆるい結合をしていると想像される。抗PAF(血小板凝集抑制因子)作用は、プロスタグランジンのそれと並ぶ種々の興味ある薬理活性を示し、喘息、リウマチ病などへの医薬として臨床適用が期待されていることから、近年大きな注目を集めている。本申請者は、きわめて優れた活性と選択性を示すチアゾリジン-4-オン系抗PAF剤(アンタゴニスト)の合成化学的研究を進め、立体選択的合成法を開発し^<1)>、これを用いて幾つかの光学活性体の合成を行い、2R体が活性本体であるという従来剤に無い興味ある結果を得ている^<2)>。また、光学活性チアゾリジン-4-オンを合成した技術を活かし立体化学的性質を調べ位置選択的エピ化、trans選択的アルキル化も明らかにした。さらにα-メルカプトカルボン酸シリルエステルを基質とする高立体選択的合成法も見い出した^<3)>。今年度、本申請者は、チアゾリジン-4-オンの合成でにおいて、各種α-メルカプトカルボン酸シリル誘導体を基質とし、テトラブチルアンモニウムフロリドを触媒に用いると環化反応を著しく促進することを見いだした^<3)>。さらに、ヒドラゾンと類型の反応が進行し、アリールヒドラゾンからは3-アニリノチアゾリン-4-オンが、メチルヒドラゾンからは、新規ヘテロ環/パ-ヒドロチアジアジンが得られることを見い出した^<4)>。これらは最近、当研究室で注力しているケイ素-ヘテロ原子の効率的活性化に基づく有用有機反応^<5-7)>の一つの展開でもある。以上、本申請者は、抗PAF活性チアゾリジン-4-オン(アンタゴニスト)の合成化学的研究を行い、当初の目的はほぼ達したと判断している。その成果はFull paper 2報^<3,8)>(計15ページ)に詳しく述べてある。なお、これらの研究を契機に、チアゾリジン-4-オン構造の核酸S-isosterやオキシゲナーゼ阻害剤の研究が活発になってきており、チアゾリジン-4-オンは一般的に重要なヘテロ環化合物になりつつある。
罪刑法定主義の要請を基軸とする管轄権理論の再構成

本研究は、罪刑法定主義の要請に焦点を当て、それが理論上・実行上どのように管轄権行使を制約するのかを検証することを目的とした。研究の主な成果として、第1に、罪刑法定主義の要請は、管轄権行使を制約する要因として働きうる。またそうした罪刑法定主義の要請を受け、国家実行においては、国内立法や執行過程において予見可能性を確保するための一定の要件や手続きを設けていることも確認した。第2に、一部の条約において国内法制の統一が図られていることは、第一義的には司法協力を容易にする機能を果たすものであるが、同時に、法の内容や法廷地に関する予見可能性を確保する機能をも果たしうることを確認した。研究初年度にあたる本年度は、罪刑法定主義を基軸とした管轄権理論の再構成に向けた予備的作業に着手した。第1に、個人が国際法上の責任を負う「国際法上の犯罪(crime under international law)」に関して、それらの成立の経緯を再検討した。ある行為を犯罪化(criminalization)するにあたっては、実体的な禁止規範の存在とともに、そうした禁止規範の内容を実現する手続の整備が必要とされる。この点、国際社会における「国際法上の犯罪」の犯罪化のプロセスは、ニュルンベルク・東京裁判と国連総会におけるニュルンベルク原則の承認を通じて実体的な禁止規範が確立される一方、手続の整備については、冷戦期には進展が見られなかった。したがって、国際法上の犯罪が実定法上確立するといえるのは、1990代以降、各種刑事裁判所が設立されて以降であると結論される。このように国際法に特有の犯罪化のプロセスを跡づけることで、国際法上の罪刑法定主義概念の明確化に向けての予備作業とした。以上の成果を英文の論文として公表した。第2に、「国際法上の犯罪」に対する普遍管轄権の行使条件を巡る最近の展開について検討を行なった。近年「国際法上の犯罪」について、国内法で普遍管轄権を設定する国が増加するのに伴い、具体的事案における司法・執行管轄権の行使がどのような条件に服するのかに関心が高まっている。この点で、「被疑者の所在」を捜査や訴追の開始条件とする国内法規定を設ける国が相当程度あることに着目し、それら国家実行の評価枠組み、および国内法規定の解釈過程における国際法の役割について検討した。これらは管轄権の評価枠組みを再検討し、またそのプロセスで罪刑法定主義の要請がどのように関わりうるかについても考察を行なうものであり、研究課題の予備作業の一部を構成する。以上の成果を和文の論文として公表した。平成27年度は、罪刑法定主義の要請が、個々の管轄権行使にとってどのような制約要因として作用するのかを検討するために、国際・国内判例、及び関連する条約の検討を行った。罪刑法定主義の要請は、憲法上の要請であると同時に、各種人権条約の実践を通じて、国際人権法上の要請としても理解されるようになっている。これらはより具体的には、法の予見可能性及び法廷地の予見可能性の要請として具体化されており、刑事法分野の管轄権行使に対して一定の制約要因として作用しうる。今年度は、実行・判例の分析を通じて以上の点を確認したうえで、さらに、実行上、このような制約がどのように克服・緩和されているかを検討した。一方で、立法・判例には、1犯罪行為地の法を適用するとか、犯罪行為地の法と法廷地法とを比較して軽い方の罪を適用するといった対処によって、法の予見可能性を充足し又法廷地の予見可能性の問題を回避するという方式、2法廷地の利益に対する侵害の意図をもって、法の予見可能性と法廷地の予見可能性の双方が充足されるとする方式が見られることを確認した。他方で、刑事法分野における条約は、特定の行為について、締約国に対して犯罪化と裁判権設定の双方を義務付け、それによって法制度の統一を図ることで、間接的にこのような罪刑法定主義の要請を充足する機能を果たしうることを確認することができた。これらの知見は、順次研究成果として公表する予定である。関連する判例・条約実行の収集及び分析が順調に推移したため研究最終年度に当たる平成28年度は、国内裁判所の役割を中心に検討を行った。第1に、国内裁判所による国際法の原理・原則の適用の在り方を検討した。国内裁判所が第一義的に解釈・適用するのは国内法規則であるが、とりわけ人権分野の諸規則に顕著なように、国際法と憲法とが共通した規則を有している場合、又は条約の実施法の解釈適用が問題となっている場合には、国際法規範も参照されうる。この点で、日本の裁判所は厳格・謙抑的な立場をとる傾向にあったが、近時、国際規範の参照に積極的ともみられる判例や、正面から参照を認めないものの、国際規範の実質的な内容を取り込んでいるとみられる判例が現れていることを指摘した。また、国際規範の参照に積極的な外国の裁判所の判例を検討し、日本に対する示唆の有無について考察した。第2に、第1の点とも関連して、国内裁判所が国際法規範を解釈適用することが、他の国内機関との関係にどのように影響するかを検討した。とりわけ、行政府の裁量が国際法の義務により制約されることで、司法審査の対象となるとされた事例をとりあげ、その一般化可能性について考察した。これらと並行して、第3に、管轄権の基礎理論についても検討を進めた。以上の成果は、順次論文のかたちで公表してきており、年度内に公表できなかったものについても早期に公表する予定である。

また、外国の研究者を招聘して研究課題に関するセミナーや研究会を開催し、研究課題についての考察を深めることができた。本研究は、罪刑法定主義の要請に焦点を当て、それが理論上・実行上どのように管轄権行使を制約するのかを検証することを目的とした。研究の主な成果として、第1に、罪刑法定主義の要請は、管轄権行使を制約する要因として働きうる。またそうした罪刑法定主義の要請を受け、国家実行においては、国内立法や執行過程において予見可能性を確保するための一定の要件や手続きを設けていることも確認した。第2に、一部の条約において国内法制の統一が図られていることは、第一義的には司法協力を容易にする機能を果たすものであるが、同時に、法の内容や法廷地に関する予見可能性を確保する機能をも果たしうることを確認した。罪刑法定主義を基軸とした管轄権理論の再構築へ向けて、「国際法上の犯罪」に焦点を当てて検討を行い、一定の知見を得ることができた。またその成果を、2本の論稿(英文・和文)として公表することができた。次年度は研究課題の最終年度に当たるため、これまでの検討結果を総合し、体系的な考察を行う予定である。国際公法次年度以降は、罪刑法定主義の内実に踏み込んだ研究を行なう。第1に、国内法上の罪刑法定主義の内容について整理する。とりわけそれが域外行為に対する管轄権行使に対してどのような制約を及ぼすのかについて検討を行なう。第2に、国際平面での罪刑法定主義の内容を整理する。とりわけ、各種人権条約実施機関及び国際刑事裁判所において示された同原則の内容について精査する。最後に、国際平面における罪刑法定主義と、国内平面におけるそれとの異同について整理し、国際法上の犯罪を国内で訴追・処罰する際に、罪刑法定主義がどのような形で考慮されるのかについて検討を行なう。平成27年度は、予定していたセミナー出席のための外国出張を、学内業務のために取りやめることになったため、旅費のための予算を消化しきれなかったため。研究会への出席を1回キャンセルしたために、1回分の国内旅費を消化できなかったため。繰越した予算については、28年度の外国出張(国際会議での報告を予定)で消化する予定である。今年度は予定通り英文・和文での執筆を進め、国内・海外での報告を積極的に行なう。26年度に消化できなかった国内旅費は、国内での報告のための旅費として消化する予定である。
アミノアシルtRNA合成酵素の作用機作に関する研究

1.中等度好熱菌Bacillus stearothermophilus NCA1503の凍結保存菌体からL-バリンに特異的なアミノアシルtRNA合成酵素(EC6.1.1.9)(以下VRS)を電気泳動的に単一にまで精製した。このVRSと蛍光性のATP誘導体(3'-0-anthraniloyl ATP;以下Ant-ATP)との相互作用を解析したAnt-ATPがVRSによるL-バリン-tRNA合成の基質となることを初めて見いだした。VRSとの結合に際してAnt-AYPの蛍光が変化することを見いだし、これを指標として蛍光滴定を行い解離平衡定数を定めた。更に、この蛍光変化を指標としてストップトフロ-法を用いて両者の結合過程を追跡し、この結合過程が少なくとも2段階(速い2分子結合過程と遅い1分子異性化過程)からなることを明らかにし、その速度論量を求めた。2.上記と同じ菌体から、L-リジンに特異的なアミノアシルtRNA合成酵素(EC6.1.1.6)(以下LRS)を、粗抽出液からの精製度約1000倍・活性回収率約30%で、電気泳動的に均一な標品として精製した。本LRSは、分子量約6万の均一なサブユニットからなる分子量約12万の二量体であることをゲル濾過法およびSDS電気泳動法により示した。アミノ酸活性化反応及びtRNAアミノアシル化反応における速度論量を求めた。平衡透析法、蛋白質蛍光の変化を指標とする蛍光滴定法、および定常状態速度論的測定の結果を総合して、アミノ酸活性化反応においては、(1)LRSには先ずL-リジンが結合し次いでATPが結合すること、(2)LRS二量体当たり2個の均等な活性部位のうち平均して1個のみが触媒作用を示すこと、(3)ATPの結合によりアミノ酸基質の側鎖の構造に対するLRSの識別がより厳しくなることを明らかにした。中等度好熱菌Bacillus stearothermophilus菌体から, L-リジンに特異的なアミノアシルtRNA合成酵素(以下LRS)を, 4種類のクロマトグラフィーを含む7工程で電気泳動的に均一にまで精製した.本標品は-20゚Cにおいて約5ヶ月間安定であった.本LRSは,分子量約6万の均一なサブユニットから成る分子量約12万の二量体であることを確認した.アミノ酸活性化反応およびtRNAアミノアシル化反応におけるKm値は, L-リジンに対してはそれぞれ, 14μMおよび46μMであり, ATPに対してはそれぞれ, 160μMおよび230μMであった(pH8.0,37゚C).LRSと基質L-リジンおよびATPとの結合を,放射性同位元素標識化合物を用いた平衡透析法により測定した(pH8.0,5゚C). L-リジンは,單独で存在する場合には, LRS1分子当たり0.78個が結合(解離定数,Kd=20μM)するが, ATP(3.6mM)共存下では2個が結合した(Kd=21μM).一方, ATPは,單独では(15000μMの範囲で)LRSとの結合は観察されなかったが, L-リジン(2mM)共存下ではLRS1分子当たり0.74個が結合した(Kd=79μM).

この結果は,酵素分子二量体中に存在すると推測される2個の均等な活性中心のうち平均して1個のみが触媒として働くことを示唆する.一方LRSとL-リジンおよびATPとの結合を,酵素中のトリプトファン残基由来の蛍光(励起光,295nm;発光,340nm)の変化を指標として観測した.この蛍光変化は,定性的には上記の平衡透析法で得た結果とよく対応して,これが基質の特異的な結合を反映するものであることが強く示唆された. 63年度には,この蛍光変化をLRSへの基質結合の指標として,より積極的に反応の解析に活用したい.中等度好熱菌Bacillus stearothermophilus菌体から電気泳動的に均一にまで精製したリジルtRNA合成酵素(以下LRS)について、基質分子の特異的認識機構の一端を明らかにしようとした。LRSと基質L-リジンおよびその類縁化合物ならびにATPとの結合を、トリプトファン残基由来の蛍光(励起光、295nm;発光、340nm)の変化を指標として観測した。この蛍光変化は、前年度の実績報告に記したごとく、LRSと基質との特異的相互作用を直接に反映すると考えられるものである。試験したリジン類縁化合物の中で、LRSが触媒するアミノ酸依存ATP-PPi交換反応の基質となるS-アミノエチル-L-システイン(以下SAEC)は、ATPが共存しない場合もLRSと結合し、その解離定数(Kd)は41.4μM(pH8.0、37°C)で、本来の基質L-リジン(Kd=26.2μM)に近い結合の強さを示す。一方、ATP-PPi交換反応の阻害剤であるカダヴェリン(Kd=14.5mM)、L-リジンアミド(Kd=14.0mM)、L-リジンヒドロキサメイト(Kd=650μM)も各々単独でLRSと結合するが、そのKd値が示すように結合は弱い。しかし、ATPが共存する場合は、L-リジン、SAEC、カダヴェリン、L-リジンアミド、L-リジンヒドロキサメイトの見かけのKd値は、35、176、57.4、65.7、0.05μMとなった。これらのことは、ATPが共存しない場合には、LRSは基質アミノ酸の側鎖部分の認識はやや甘く、かつ、カルボキシル基部分とも接触している可能性を示唆し、そして、ATPが共存することにより、LRSは基質アミノ酸の側鎖の構造の識別を厳密に行うようになるとともに、カルボキシル基は認識の対象から外れることを示唆するように思える。中等度好熱菌Bacillus stearothermophilusNCA1503菌体から電気泳動的に均一にまで精製したリジルtRNA合成酵素(以下LRS)について、基質分子の特異的認識機構の一端を明らかにしようとした。酸素精製法に改良を加え、粗抽出液から精製度1000倍・活性回収率30%の方法を確立した。昨年度までの研究成果によれば、平衡透析法によっても、また、基質・酵素間の特異的結合を反映することを前前年度に於て明らかにした蛋白質蛍光の変化を指標とする蛍光滴定法によっても、LRSには先ずアミノ酸基質Lーリジンが結合しない限りATPは結合しない事が示唆された。本年度は、この点をATPーピロリン酸(PPi)交換反応を用いる二基質の定常状態速度論滴解析およびそれに及ぼす基質類似阻害物質(Lーリジンに対するカダヴェリン及びATPに対するアデノシン)の効果の解析により検討した。結果は予測の通りであったが、この様な基質結合順序をもつアミノアシルtRNA合成酵素は我々の知る限りではまだ報告されてはおらず、興味深い。このことは、Lーリジンの結合により、微細かも知れないが確かな構造変化がLRSに起こることを暗示するものである。一方、昨年度の実績報告に述べたATPの結合がアミノ酸基質の側鎖部分の構造の認識の精度を高めるという知見と考え合わせると、本LRSのアミノ酸基質認識機構の(少なくとも)二重篩機構を窺い知ることが出来る。
自然免疫の活性化による抗がん免疫療法

Adjuvant抗がん免疫機構を解明して、抗がん免疫の一般則を提示することを目的とし、Toll-like receptors(TLR)2/TLR4、TLR3依存性の樹状細胞活性化adjuvant, BCG-CWS, poly I:Cの機能同定を行った。結果を要約する。1.BCG-CWSによるTLR2/TLR4活性化はCTL(細胞傷害性Tリンパ球)を強く誘導する。2.PolyI:CによるTLR3活性化はNK誘導性の樹状細胞(DC)を成立させる。以上からadjuvantがDCの機能を規定する要因であると云える。メカニズムの研究では3.抗原提示樹状細胞はTLR1,2,3,4,5,6,8を発現する(抗体による発現確認)、4.ヒトのTLRが樹状細胞をCTL指向型に変えるにはMyD88 adapter依存性のシグナルが必須である。5.ヒトのTLRが樹状細胞をNK指向型にするにはTICAM-1(TRIF)adapter経路の活性化とそれに続くtype I interferon(IFN)の誘起が必須である。6.TLR刺激によってヒト樹状細胞に誘導される遺伝子群はCTL潜性型、NK活性型で異なったprofilingを取り、それぞれ特有の誘導遺伝子を含む。7.これらの網羅的同定と機能解析からがんの予後診断、免疫療法の適用診断、樹状細胞療法を含めた抗がん免疫療法確立への貢献が期待できる。結果を要約する。
トリメトキシシリルエノールエーテルを活用した第四級不斉炭素構築法の開発

1.トリメトキシシリルエノールエーテルを用いたアルドール反応の反応機構の考察昨年度行なっていた、トリメトキシシリルエノールエーテルを用いたアルドール反応による第四級不斉炭素の構築において、生成物の立体配置の決定などを行なうことで、不斉発現がどのように制御されているかを考察した。2.リチウムビナフトラートを触媒とした直接的Michael付加反応の開発昨年度、リチウムビナフトラートを触媒とする直接的アルドール-Tishchenko反応を開発したが、同様の方法で系中にてマロン酸エステルのリチウムエノラートを発生させて、α,β-不飽和カルボニル化合物と反応させることで、高収率かつ高立体選択的にMichael付加体が得られることを見出した。本反応はこれまでの反応とは異なり詑扮ブチルメチルエーテルを溶媒として用いることで立体選択性や反応速度の大幅な向上が見られることが特徴である。3.アキラルなβ-ヒドロキシケトンのTishchenko反応による不斉還元法の開発昨年報告したアルドール-Tishchehko反応において、リチウムビナフトールにより立体選択性が発現していることが分かったため、アキラルなβ-ヒドロキシケトンとアルデヒドをリチウムビナフトラートで反応させたところ、高立体選択的にカルボニル基を還元できることが分かった。そこで、様々な基質を用いて反応を行なった。本反応はアキラルなβ-ヒドロキシケトンを還元し、1,3-ジオールが得られる反応であるため、天然物合成などへの適用が期待できる。1.第四級不斉炭素を構築するアルドール反応において添加剤の検討を行った立体的に混み合っており合成が非常に困難であった第四級不斉炭素を構築する触媒的不斉アルドール反応において、良好な化学収率かつ立体選択性でanti付加体が得られることを以前報告している。そこで、添加剤の有無により逆のジアステレオマーであるsyn体が合成できないか検討を行ったところ、水を添加剤として用いた場合にsyn,anti比が逆転し、良好な収率かつ立体選択性でsyn付加体が得られた。このことにより、同じ基質・触媒から、水の有無という僅かな違いのみでsyn,anti両ジアステレオマーを作り分けることが可能となった。2.トリメトキシシリルエノールエーテルを用いた新規反応を発見した前述の第四級不斉炭素を構築するアルドール反応において、イソブチロフエノンより合成したトリメトキシシリルエノールエーテルを用いた際に、副生成物として1,3-ジオールのモノエステルの生成が確認された。この反応はアルドール-Tishchenko反応とよばれる反応であり、基質・条件により高収率かつ高立体選択的にエステル体が得られることがわかった。本反応を確立できれば第四級不斉炭素を含む連続した3つの不斉炭素中心を一気に構築することが可能となることや、1,3-ジオールの構造は天然物に多く含まれる構造であることから、天然物合成への適用が期待される。以後は本反応の条件検討や基質一般性の確認等を行っていく予定である。1.ケイ素を用いないリチウムビナフトラートを触媒とした直接的アルドール-Tishchenko反応を開発したこれまでの反応では、ケイ素を用いるために、反応を行うための試薬の合成が大変であったり、反応終了後にケイ素由来の副生生物が大量に生成してしまうために、グリーンケミストリーの観点からも問題を抱えていたが、ケイ素を用いない直接的な反応を開発することができた。具体的には、THF中、3,3'-ジフェニルビナフトールのジリチウム塩を触媒として、0°Cにてケトンとアルデヒドを反応させたところ、高収率かつ高立体選択的に単一のジアステレオマーで1,3-ジオール誘導体が合成できることが分かった。また、鎖状ケトンと環状ケトンを用いた場合では、異なるジアステレオマーが得られることも分かった。なお、アルドール供与体として反応性の高いケトンとしてシクロペンタノンを用いたところ、五連続不斉炭素中心を含む、1,3,5-トリオール誘導体が合成できることが分かった。2.アキラルなβ-ヒドロキシケトンのTishchenko反応による不斉還元法を発見した先程のアルドール-Tishchenko反応において、リチウムビナフトールにより立体選択性が発現していることが分かったため、アキラルなβ-ヒドロキシケトンとアルデヒドをリチウムビナフトラートで反応させたところ、高立体選択的にカルボニル基を還元できることが分かった。

3.アキラルなβ-ヒドロキシケトンのTishchenko反応による不斉還元法の開発昨年報告したアルドール-Tishchehko反応において、リチウムビナフトールにより立体選択性が発現していることが分かったため、アキラルなβ-ヒドロキシケトンとアルデヒドをリチウムビナフトラートで反応させたところ、高立体選択的にカルボニル基を還元できることが分かった。そこで、様々な基質を用いて反応を行なった。本反応はアキラルなβ-ヒドロキシケトンを還元し、1,3-ジオールが得られる反応であるため、天然物合成などへの適用が期待できる。