5月13 「C2」が合成された話 カテゴリ:有機化学構造 有機化学は、いうまでもなく炭素原子を中心とした化学の分野です。炭素は極めて奥深い可能性を持ちますが、やはり一つの元素を世界の化学者がよってたかって200年も研究しているわけですから、炭素だけから成る全く新しい化学種が出てくることは、今やそうそうありません。1985年に登場したフラーレンはその数少ない例の一つであり、だからこそ科学者は驚きと興奮を持ってこれを迎えたわけです。 しかし最近になり、「C2」という化学種がフラスコ内で作れることが報告されました（論文。オープンアクセスです）。東京大学の宮本和範准教授、内山真伸教授らの研究グループによる成果です。今回はこの何がすごいのか、ちょっと書いてみます。 水素や窒素、酸素といった元素は、それぞれH2、N2、O2といった二原子分子を作り、これらはいずれも安定に存在します。しかし炭素の二原子分

化学反応は一般的に温度が高いほど速く進むが、触媒に電圧をかけると、低温なほど速く進む場合があることを早稲田大の研究チームが発見した。これまでの常識を覆す現象で、高温が必要だった化学反応の省エネにつながる可能性があるという。論文は英王立化学会の専門誌に掲載された。 物質を大量に反応させるには、できるだけ高温にすることが一般的。例えば、窒素と水素から化学肥料などに使われるアンモニアを合成して「空気からパンを作った」と絶賛されたハーバー・ボッシュ法は、約400度の高温と約250気圧の高圧が必要だ。 関根泰教授（触媒化学）らはアンモニアを作る際、触媒に電圧をかけて6ミリアンペアの電流を流すと、反応が速く進むことを発見した。特に100～200度では温度が低いほど反応が速く、100度は200度の2倍だった。 触媒の表面にイオン化した物… ","naka5":"<!-- BFF501 PC記事下（中⑤企

ことしのノーベル化学賞の受賞者に、スマートフォンなどに広く使われ、太陽発電や風力発電などの蓄電池としても活用が進む「リチウムイオン電池」を開発した、大手化学メーカー「旭化成」の名誉フェローの吉野彰さん（71）ら３人が選ばれました。日本人がノーベル賞を受賞するのは、アメリカ国籍を取得した人を含めて27人目、化学賞では８人目です。 ことしのノーベル化学賞に選ばれたのは、 ▽大手化学メーカー「旭化成」の名誉フェロー、吉野彰さん（71）、 ▽アメリカ・テキサス大学教授のジョン・グッドイナフさん、 それに▽アメリカ・ニューヨーク州立大学のスタンリー・ウィッティンガムさんの３人です。 吉野さんは大阪府吹田市出身で71歳。京都大学の大学院を修了後、旭化成に入社し、電池の研究開発部門の責任者などを務めたほか、おととしからは名城大学の教授も務めています。 吉野さんは、「充電できる電池」の小型化と軽量化を目指

次世代の半導体の材料などとして期待され、合成するのが難しいことから夢の物質とも呼ばれる炭素素材の「グラフェンナノリボン」を自在に製造する技術を開発したと名古屋大学のグループが発表し、コンピューターの小型化などに応用できる可能性があるとして注目を集めています。 「グラフェンナノリボン」という物質は、六角形の環状の炭素分子がつながった「ナノメートル」サイズの炭素素材で、大きさなどによって電気の通しやすさなどの性質が変化するため、次世代の半導体などへの応用が期待されていますが、効率よく合成する方法はなく、夢の物質とも呼ばれています。 名古屋大学の伊丹健一郎教授のグループは、環状構造を持つ特定の炭素分子を独自の触媒で反応させたところ「グラフェンナノリボン」を効率的に合成でき、材料の量などを調整することで、形や大きさを制御することもできたということです。 「グラフェンナノリボン」を使った半導体は、こ

あと1ヶ月ほどで、「平成」が幕を閉じる。平成とは私たちにとってどのような時代だったのか、さまざまな事件・出来事から激動の30年を見つめる「NHKスペシャル」のシリーズ「平成史スクープドキュメント」。第5回は、平成を彩ったノーベル賞に焦点を当てた。 平成に入って、自然科学系ノーベル賞を受賞したのは18人（アメリカ国籍取得者含む）。その中でも世界を驚かせたのが、2002年（平成14年）にノーベル化学賞を受賞した田中耕一だ。いち民間企業のエンジニア、修士号すら持たない研究者に化学賞が贈られたのは、世界で初めてのことだった。バブル崩壊の後遺症に苦しみ、「失われた20年」と言われた時代。中年サラリーマンの快挙に、日本中が沸いた。

傷つけたり、切断したりしても元に戻るゴムの新素材を、理化学研究所などのグループが開発しました。さまざまな環境下で使えるということで、自動車のタイヤや保護材、人工臓器からロケットまで幅広い分野で活用が期待できるということです。 完全に切断しても切断面を軽く合わせるだけで数分後には元どおりにつながり、傷もほぼ消えるということです。 このゴム素材で袋をつくると、穴があいても自然に塞がると言うことです。 元に戻る仕組みは、「分子間相互作用」という分子と分子が互いに引き合う物理現象を利用しています。 グループでは、特殊な触媒を使ってねらいどおりに引き合う作用をみせる分子の合成に成功、切断面の分子と分子を近づけると再びつながる素材を実現しました。 これまでにも、こうした機能をもったゴム素材はありましたが、光や熱など外からエネルギーを加えるといった条件が求められ、普及の壁になっていました。 今回の素材は

子どもと一緒にシェアして読んでる漫画に少年ジャンプ連載の『Dr.STONE』（ドクターストーン）があります。 Dr.STONE 1 (ジャンプコミックスDIGITAL) 作者: 稲垣理一郎,Boichi 出版社/メーカー: 集英社 発売日: 2017/07/04 メディア: Kindle版 この商品を含むブログ (4件) を見る 人類が謎の現象によって石化してしまった3700年後の、原始時代みたいな世界で、科学の知識（もっぱら化学とちょっと物理）を使って、サバイバルするみたいなお話です。（最初はサバイバルかと思ったら、人間同士のバトルになっちゃうんだけど、バトルでもちゃんと科学は使われる。） この作品、『はたらく細胞』（もっぱら生物）と同じく、漫画としても面白い上、科学ネタが豊富です。というか、科学自体がテーマの漫画です。 はたらく細胞（１） (シリウスコミックス) 作者: 清水茜 出版社

肥料の原料として世界中で生産されている水素と窒素の化合物「アンモニア」の新しい合成法を、九州工業大大学院生命体工学研究科（北九州市若松区）の春山哲也教授（５４）が開発した。水と空気だけを材料にする簡易的な方法で、化石燃料を使用する従来の製造法に比べて、大幅なコスト低減が見込まれる。環境への負荷も少なく、注目を集めそうだ。 春山教授によると、世界の人口が増え続ける中、アンモニアは食糧の増産に欠かせない重要な化合物。世界で年間約１億７千万トン生産されている。 現在の製造はほぼ１００％、１９１３年に実用化された「ハーバー・ボッシュ法」を採用。天然ガスに含まれる水素を高温、高圧で窒素と合成し、アンモニアを生み出す。ただし、大規模な工場が必要で、二酸化炭素（ＣＯ２）を排出することにもなる。 気体と液体の境界で起こる反応を研究している春山教授は、水の表面の水素原子が他の原子と反応しやすい性質に着目。空

東京大学生産技術研究所の田中肇教授らの研究グループは、これまで特異なガラス転移現象として説明されてきた水の動的異常性が、実はガラス転移と無関係であり、液体の正四面体構造形成に起因していることを初めて突き止めた。 この成果は、従来のガラス転移に基づく水の動的異常性に関する定説を覆しただけでなく、水の熱力学的異常と動的異常が、ともに正四面体構造形成という共通の起源に基づくこと明らかにした点にも大きなインパクトがある。 水は、人類にとって最も重要な液体であり、本研究成果は、水の特異な性質そのもの理解に留まらず、生命活動、気象現象などとのかかわりの理解にも大きく貢献するものと期待される。 論文：【Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America】Origin of the emergent

「Discovery of Superconductivity in Quasicrystal」。日本語なら「準結晶中での超伝導状態の発見」とでも訳しましょうか。 名古屋大学、豊田工業大学、東北大学、豊田理化学研究所などのグループが達成した、人類史的な価値をもつ大業績と思います、 一定の確率でノーベル賞が出て不思議ではない驚くべき成果ですが、ことさらに大メディアが騒ぎ立てたりすることはありませんでした。 まあ、記事の編集担当デスクが理解できなければ仕方のない、いつものことですが、今回はこの「準結晶の超伝導」の何が凄いのか、簡単に解説してみたいと思います。 準結晶とは何か？ まず最初に「準結晶（Quasicrystal）」とは何か、から話を始めなければなりません。ワープロに「じゅんけっしょう」と入力すると「準決勝」と変換される程度に、世間にはほとんど知られていない物質の形態と思います。 原子

by Quinn Dombrowski がん治療の新たな方法の1つとして、ライプニッツ固体・材料研究所のHaifeng Xu氏らが、精子をがん腫瘍まで誘導して薬を運ぶという方法の研究を進めています。この方法であれば、薬の服用量を制限されることなく治療が行えると考えられています。 Sperm-Hybrid Micromotor for Targeted Drug Delivery - ACS Nano (ACS Publications) http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.7b06398 Hijacked sperm carry chemo drugs to cervical cancer cells | New Scientist https://www.newscientist.com/article/2156525-hijacked-spe

割れても、断面を押しつけるだけで元どおりに修復できるガラス材料の開発に、東京大学の研究グループが世界で初めて成功しました。 研究グループは新たな接着剤の開発を進めていましたが、偶然、固くさらさらした手触りの物質に自然に元どおりになる自己修復機能があることを発見しました。 この物質は「ポリエーテルチオ尿素」と呼ばれるもので、これを材料に作ったガラスは割れても数十秒間、断面を押しつければ元どおりに修復できます。 また数時間あれば元の強さに戻ることも確認できたということです。 こうした室温環境で壊れても自己修復できる物質はゴムのような柔らかい材料では見つかっていましたが、ガラスのような固い材料では実現が難しいとされていました。 柳沢さんは「見つけたときは自分も半信半疑だったし、論文もさまざまな指摘を受け何度も実験を繰り返した。直るガラスは、壊れたら捨てるというサイクルとは異なる環境に優しい材料に

質量の単位「キログラム」の新たな基準を「量子力学」の定数を使って作り出すことに成功したと、つくば市の産業技術総合研究所などの研究チームが発表しました。チームによりますと、来年の国際会議で、およそ１３０年ぶりにキログラムの定義が見直される見通しだということです。 このため、産業技術総合研究所などで作る５か国の国際チームは、原子など極めて小さな物質を扱う「量子力学」の定数「プランク定数」を使って１キログラムを定義し直す取り組みを進め、原子と原子の間の距離をレーザーなどで精密に測って重さ１キログラムのケイ素の球体を作成しました。 その結果、「国際キログラム原器」では、その精度が１億分の５だったのに対し、新たな基準では１億分の２．４以下にまで精度を高めることに成功し、来年１１月に開かれる国際機関の会議で、およそ１３０年ぶりにキログラムの定義が見直される見通しになったということです。 産業技術総合研

プレスリリース 研究 2017 2017.09.06 量子力学から熱力学第二法則を導出することに成功 〜「時間の矢」の起源の解明へ大きな一歩〜 東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻の伊與田英輝助教、金子和哉大学院生、沙川貴大准教授は、マクロ（巨視的）な世界の基本法則で、不可逆な変化に関する熱力学第二法則を、ミクロな世界の基本法則である量子力学から、理論的に導出することに成功しました。これは、極微の世界を支配する「量子力学」と、私達の日常を支配する「熱力学」という、二つの大きく隔たった体系を直接に結び付けるものです。本研究では、量子多体系の理論に基づき、単一の波動関数（注４）で表される量子力学系において、熱力学第二法則を理論的に導きました。従来の研究とは異なり、カノニカル分布などの統計力学の概念を使うことなく、多体系の量子力学に基づいて第二法則を導出したことが、本研究の大きな特徴です。さら

エタノールは体内で代謝されることによって、アセトアルデヒド→酢酸へと 変化していきますが、同様にメタノールは体内でホルムアルデヒド→蟻酸へ 変化します。 この時生成されるホルムアルデヒド・蟻酸は人体にとっては猛毒となりますので、 メタノールを誤飲すると最悪死亡することもあるわけです。 死ななかったとしても、ご質問の通り失明する可能性は極めて高いのですが、 その理由としてアルコール脱水酵素（メタノールをホルムアルデヒドにする）が 肝臓に次いで眼球の網膜に多く存在することが原因です。 では何故、眼球にアルコール脱水酵素が多いのか？ 若干余談ではありますが、簡単に視覚のメカニズムについても説明します。 網膜では外界からの光を感知し、それを脳に伝えて映像化するための処理が 行われていますが、この処理は全て化学反応で成り立っています。 その反応は緑黄色野菜の栄養素として有名なβ-カロテン、これを 真

化学実験室ではエタノールをよく使用する。 たまに、実験室のエタノールを水で薄めて、飲もうとする輩がいる。結論から言うが、純度95%と純度99.5%のエタノール、水で薄めて飲むといけないのは99.5%の方である。 実験室でよく使用される、純度95%や純度99.5%のエタノールは、お酒の製造に転用される可能性があるということで、酒税相当分が価格に上乗せされて流通している。１リットル当たり800円強が上乗せされているという。厳密には「酒税」ではなく、「酒税相当分」というらしい。 一方、お酒の製造に転用できないように、わざわざ不純物を添加したエタノールもあり、工業用アルコール、変性アルコールと呼ばれている。こちらは、酒税に相当する分が上乗せされていないので安い。工業用アルコールは、メタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノールなどが、意図的に加えてあって、飲むと危険である。（プロパ

第一原理計算コードのセットアップから使用方法、結果の解釈の方法までを解説したホームページです （現在は各種の実験手法や量子化学計算、分子動力学法、機械学習など多岐にわたったものになっています） ここでは基礎無機化学の基本情報について纏める。 ----------------------------------------------------------------------------- □ 試料を作成する場合、価数の合計が0になるように試薬のmol数や重量(g)を調整します。下記の酸化状態と酸素(O-2)を覚えておけば、色々と役に立つでしょう。 □ あなたが研究する分野にもよりますが、試薬を透明な溶液（水やエタノールやエチレングリコールなど）に溶かす場合、試薬が透明にならなければ、試薬が溶液に完全に溶けているかどうかを疑うようにして下さい。特に、水やエタノールに溶けるかはMSDSに