1: 2016/07/08(金) 21:04:41.15 ID:CAP_USER
共同発表:幾何学の定理を活用したものづくり~30の頂点を持つアルキメデスの多面体(二十・十二面体)の化学分子合成~
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160708/index.html
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160708/icons/zu3.gif


ポイント
3次元空間にかかる幾何学的な制約をうまく分子設計に組み込み、これまでに類をみない新物質(多面体型(二十・十二面体)の巨大中空分子)を合成することに成功した。
「合計100成分にも及ぶ個々の小さなパーツが自発的に組み上がり最終構造を作る」という、一見不可能とも思える高度かつ精密な制御を実現した。
今回合成に成功した巨大分子構造は、タンパク質をすっぽり包み込めるほど大きな内部空間を有するため、将来的にはタンパク質のカプセル・コンテナとして活用し、分子構造解析を可能にするなど、創薬やヘルスケア分野に貢献することが期待される。


東京大学 大学院工学系研究科の藤田 誠 教授らの研究グループは、3次元空間に課される多面体としての制約注1)を化学分子の合成指針として活用し、一見不可能とも思える多数成分からの巨大球状構造の自己集合をこれまでに達成してきました。今回、分子のわずかな「たわみ」注2)までも構成成分の分子設計注3)に取り入れることで、100成分にも及ぶ多数成分の集合挙動を高度に制御することに成功し、アルキメデスの多面体注4)のひとつである「二十・十二面体」型の構造を持つ、新しい分子を狙い通りに合成することに成功しました。直径8ナノメートルを超える前人未踏の巨大中空球状構造は、従来存在しなかった新しいカテゴリーの物質であり、学術的にも、新しいナノ空間の創出を期待させる独創性の高い研究成果です。

続きはソースで

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引用元: 【合成化学】幾何学の定理を活用したものづくり 30の頂点を持つアルキメデスの多面体(二十・十二面体)の化学分子合成 [無断転載禁止]©2ch.net

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5: 2016/07/08(金) 21:26:30.75 ID:ZR4/6ZXu
変形フラーレンンが丸みを帯びて

所々フラクタル構造が挟まってるだけにしか見えんがね・・・

6: 2016/07/08(金) 21:48:10.32 ID:ydbGAGiy
パーツが若干歪んでるのが肝なんだな
しかし、対称性が高いから中に閉じ込めたタンパク質などはいろんな方向に入ってしまって
分子構造解析に使えるとは思えんが

7: 2016/07/08(金) 22:06:40.92 ID:WnYvIeAj
正12面体や正20面体の分子ってあったっけ?
サッカーボール分子は知っているけど

16: 2016/07/09(土) 01:59:19.91 ID:o+MnCgpf
>>7
正十二面体の分子は、例えば、C_{20}H_{20} (dodecahedrane) 分子
正二十面体の分子は、例えば、[B_{12}H_{12}]^{2-} イオン

これら以外にも金属クラスタとかでも各々の構造の例があると思うけど自分は知らない(今、思いつかない)

なお、正二十面体のそのイオンの中の2つのホウ素原子(B)をそれぞれ炭素原子(C)に置き換えると
正二十面体構造はほぼ保ったままで中性の分子 C_{2}B_{10}H_{12} にできるが、
その際、置き換える2つの炭素原子の位置関係によって3通りの異性体 (ortho-/meta-/para-) が可能で
実際に3つとも現実に存在する(合成済ということ)

8: 2016/07/08(金) 22:08:13.99 ID:UlGUW9Kw
そういえば二十数年前騒がれたフラーレンC60はどうなった?
臨床医学に役立つかもといわれ結局応用に使われないまま?

11: 2016/07/08(金) 23:55:49.34 ID:zmjUOkjr
宇宙背景放射のデータからポアンカレ正十二面体空間と云われている

12: 2016/07/09(土) 00:15:18.48 ID:k0V96Jo5
使徒っぽい

13: 2016/07/09(土) 00:43:10.53 ID:c5ZZ41Sy
 
なんか、人為的なちっちゃい系はむっちゃこわいねん

14: 2016/07/09(土) 01:29:28.67 ID:RkNKC8Gq
デルタ多面体の出番なかなかこねえな

18: 2016/07/09(土) 04:37:00.96 ID:DlVDjE1K
金属クラスタってヘテロポリ酸とかの事だよね、Feにケイ素酸塩で構成した場合は八面体構造
になったと思う。

19: 2016/07/09(土) 17:45:57.20 ID:o+MnCgpf
>>18
> 金属クラスタってヘテロポリ酸とかの事だよね、

違う
モリブデン(他にタングステンやバナジウムなど)を主体とするイソポリ酸やヘテロポリ酸(の正確には陰イオン)は金属クラスタではない
金属酸素酸イオンで特に縮合度の高いものを「ポリ酸(イオン)」と呼ぶ
金属酸素酸イオンで一番簡単で誰でも知っている例としては過マンガン酸やクロム酸イオンでクロム酸イオンがあり
クロム酸イオンが2つ縮合したのが重クロム酸イオン

これら金属酸素酸イオンの多くでは金属原子を中心おいた正四面体(過マンガン酸イオンやクロム酸イオン)
または正八面体(Mo, W, Vのポリ酸イオンを構成するヘテロ原子以外の基本ユニット)の各頂点に酸素原子を置いた構造を持ち
ポリ酸の場合は正八面体ユニット同士が八面体の頂点の酸素原子や辺(つまりその辺の両端の2頂点にある合計2個の酸素原子)を共有して
ユニットが連結されることで「ポリ」と呼ばれるほどの縮合度の高い構造(でもあくまでも独立した有限サイズの陰イオン)となるので
ポリ酸イオンにおける共有結合はあくまでもMo/W/Vなどの金属原子(あるいはヘテロポリ酸の場合のヘテロ原子)と酸素原子の間のみ

これに対して、一般に金属クラスタと呼ばれるのは多数(数個ないし数十個)の金属原子同士が直接に共有結合で結ばれ
多くの場合はそれら金属原子に更に様々な配位子(例えば中性の一酸化炭素分子 CO等)が配位した構造となる

21: 2016/07/09(土) 20:22:51.24 ID:0HGd4rtN
ガロアの群論なんかかなり前から物理や化学に応用されているのでこの多面体の化学分子合成なんかとっくに行われていると思うが。

22: 2016/07/09(土) 23:38:21.28 ID:o+MnCgpf
多面体の形を持つ分子の有機合成は合成技術的に難しいんだよ

23: 2016/07/10(日) 00:16:40.13 ID:qakjt9Hh
>>1
これは凄いな
分子もここまで作れるのか