研究シーズ名
星間分子と香りを持つ分子の立体構造
分  野 分子科学
キーワード 分子分光学、電子回折、計算化学、星間分子
研究者名 久世 信彦
Kuze Nobuhiko
職  名 教授
所  属 理工学部
物質生命理工学科
連絡先
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概    要
 気体状態の分子の立体構造を決定する実験手法として、回転分光法と気体電子回折があります。本研究ではこの2つの実験装置を用いて、新規星間分子の発見と香りを持つ分子の立体構造を精度よく決定するための新しい研究手法の開発を行っています。星間分子の中には地球上では安定に存在できないものがあり、特異な構造をもつものがあります。これら分子がどのような構造をとって、どのように生成してきたかを調べることにより分子進化への手掛かりを探求します。また分子の立体構造と香りの受容との関係を調べるための精密構造の基礎データの収集を手がけています。また振動分光や量子化学計算による研究も加えて、これらの分子の構造と反応ダイナミクスについて多面的に研究を進め、実験装置・データ解析の開発を進めています。

応用例
・気体電子回折実験により,maltol(甘い香りの原因物質のひとつ),methyltrifluoro acetate, t-butyl acetateの立体構造の決定を行いました。
今後の発展性
気体電子回折装置のガス導入系(ノズル)2種を新規開発し、熱分解反応生成物およびエアロゾルの実験データの測定手法を確立します。
また分子振動の非調和性を取り込む形での、データ解析プログラムの開発を進めます。
研究設備
気体電子回折装置、Stark変調型マイクロ波分光器、FTIR分光器、FT-Raman分光器。
共同研究・外部機関との連携への期待
フェムト秒レーザーを用いた高次高調波実験の結果を量子化学計算などによるシミュレーションと検討することで反応ダイナミクスと分子構造変化を見ていきたいと考えています。また放射光実験への参加,時間分解電子回折装置の開発も視野に入れています。
関連特許・論文等
Nobuhiko Kuze, Atsushi Ishikawa, Maho Kono, Takayuki Kobayashi, Noriyuki Fuchisawa, Takemasa Tsuji, and Hiroshi Takeuchi
Molecular Structure and Internal Rotation of CF3 Group of Methyl Trifluoroacetate: Gas Electron Diffraction, Microwave Spectroscopy, and Quantum Chemical Calculation Studies
The Journal of Physical Chemistry A, 119, 1774-1786 (2015).

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