村田靖次郎 化学研究所教授らは、炭素原子が球状に結合しているフラーレンの一種であるC 70 の内部に水分子を闭じ込めることに成功しました。
研究成果は、2016年3月7日（米国時間）の週に科学誌「Nature Chemistry」のオンライン速報版で公開されました。
研究者からのコメント
以前の研究において、フラーレン颁 60 の内部に1个の水分子を闭じ込めることが可能であることを示してきました。今回、より内部空间の大きな颁 70 を用いて同様のことが出来れば内部の水分子が动く様子がわかる、ということを期待して、博士后期课程2年の张鋭君达と研究に取り组みました。合成反応の开発にはとても时间がかかりましたが、当初の目的を达成することができました。さらに、2个の水分子が颁 70 に闭じ込めることができるという予想外の结果も得ることができました。これは、外部からの水素结合のない水二量体の初めての例となります。今后、この手法を発展させることによってフラーレンの性质を変化させることが可能になると期待されます。また、别々の分子を1个ずつ闭じ込めることによって、小分子の构造と反応に関する基础研究をさらに展开することを计画しています。
概要
水は生命にとって最も身近かつ重要な物质であり、水分子（贬 2 翱）から构成されています。しかし、1个、あるいは2个の水分子を取り出して、その基础的物性を明らかにする研究はほとんどありませんでした。
今回、本研究グループでは、フラーレン颁 70 に开口部を构筑し、そこから1个、あるいは2个の水分子を内部に挿入し、その后、开口部を元通りに修復することによって、水分子を内包したフラーレン颁 70 を合成しました。さらに、水分子を内包した颁 70 の构造を解析して1个の水分子が単独で动いている様子を明らかにし、また、世界で初めて2个の水分子だけを他の水分子から孤立させ、その挙动観测に成功しました。今后、この技术を利用して、水の単分子や2个の分子の物性研究を详细に行うことが可能になり、生命に最も関係の深い水の挙动解明を进める事が可能となります。
1个および2个の水分子を内包したフラーレン颁 70 の构造
详しい研究内容について
书誌情报
[DOI]
Rui Zhang, Michihisa Murata, Tomoko Aharen, Atsushi Wakamiya, Takafumi Shimoaka, Takeshi Hasegawa and Yasujiro Murata
"Synthesis of a distinct water dimer inside fullerene C70"
Nature Chemistry, Published online 07 March 2016
- 産経新聞（4月5日夕刊 3面）に掲載されました。
