[スポンサーリンク]

一般的な話題

ホストとゲスト?

[スポンサーリンク]

皆様はホスト-ゲストケミストリーという言葉をご存知でしょうか。

ご存知の方も多くいらっしゃるとは思いますが、筆者の勉強も兼ねて、ホスト‐ゲストケミストリーについてすこしだけ書いてみようかと思います。


ホスト‐ゲストケミストリー、非常にざっくりと言い表せば以下の様になります。

比較的弱い相互作用で、大きな分子が小さな分子を捕まえる化学』

弱い相互作用というのは水素結合、イオン結合、親水性相互作用、疎水性相互作用やもっとマニアックな相互作用など枚挙に暇がありません。

この場合の大きな分子は捕まえる方ですからホスト分子といいます。一方、捕捉される小さな分子をゲスト分子と呼びます。

 

ホスト分子の例としてシクロデキストリン(cyclodextrin)というものを挙げてみます。これはD-グルコース単位がα(1→4)グルコシド結合によって結合し、環状になった分子で、正に環状デキストリンです。以下CDと略記します。

molecule-big
グルコースは水に溶けますから、それを構成単位とするこのCDも水に溶けるということは想像に難くありません。

しかし、化学結合の妙といいましょうか、CDを構成するグルコースの酸素原子(下図での赤色の球)というのは、全てCD環の外側に向いております。

170px-Beta-cyclodextrin3D

 

すると、どうでしょうCDの環の外側は親水性、そして内側は疎水性という芸術的ともいえる構造の化合物が出来上がるのです。

これによってCDは、水環境中で比較的疎水性の分子を取込み、そして疎水性分子を水中に分散させることができるわけです。

ミソは水環境ということ。疎水性分子というのは当然水に馴染みません。しかしここへ内部が疎水性のCDを放り込みます。すると疎水性分子はCDの穴へと自発的にはまり込んでしまいます。

エネルギーダイヤグラムで考えてみます。疎水性分子と水は相性がよくありません。つまり疎水性分子が水に分散している状態というのは、エネルギー的には不安定。ここへ投げ込まれたCDは疎水性分子から見ればエネルギー井戸のように見えます。従って、CDの中へ入れば安定になれる。エネルギー的に安定になりたい疎水性分子は、喜んでCDの孔に飛び込んでいくわけですね。
indigo20090918energydiagram.GIFまたCDには構成単位の員数によって6、7、8員環のCDそれぞれα-、β-、γ-CDという風に呼びます。員数が増えれば必然的に環径も大きくなります。
CDに限りませんが環状ホスト分子というのは、環の大きさによってその環径にぴったり合うゲストを選択的に捕まえることができます。ホストとゲストの組み合わせによっては更に複雑な選択性を示すものも発見されているようです。条件に合うものを選択的に捕まえるというのは、酵素反応でいう鍵と鍵穴の関係に似ています。

このようにホスト-ゲストケミストリーは分子の形に注目する化学といえるのではないでしょうか。

 

関連書籍

[amazonjs asin=”4759809538″ locale=”JP” title=”超分子科学―ナノ材料創製に向けて”]

 

関連リンク

Avatar photo

インジゴ

投稿者の記事一覧

金沢大学の自然科学研究科で修士1年をしております。高分子研究室にいながら研究テーマは超分子です。

関連記事

  1. 技術セミナー参加体験談(Web開催)
  2. 水素製造に太陽光エネルギーを活用 -エタノールから水素を獲得し水…
  3. アメリカ大学院留学:卒業後の進路とインダストリー就活(1)
  4. X線分析の基礎知識【X線の性質編】
  5. 世界の「イケメン人工分子」① ~ 分子ボロミアンリング ~
  6. 味の素ファインテクノ社の技術と社会貢献
  7. アルミニウムで水素分子を活性化する
  8. 第30回ケムステVシンポ「世界に羽ばたく日本の化学研究」ーAld…

注目情報

ピックアップ記事

  1. 林松 Song Lin
  2. 活性酸素種はどれでしょう? 〜三重項酸素と一重項酸素、そのほか〜
  3. AIで世界最高精度のNMR化学シフト予測を達成
  4. 半導体・センシング材料に応用可能なリン複素環化合物の誘導体化
  5. うっかりドーピングの化学 -禁止薬物と該当医薬品-
  6. 第97回―「イメージング・センシングに応用可能な炭素材料の開発」Julie MacPherson教授
  7. キラルLewis酸触媒による“3員環経由4員環”合成
  8. 有機合成創造の軌跡―126のマイルストーン
  9. 概日リズムを司る天然変性転写因子の阻害剤開発に成功
  10. 高分子鎖デザインがもたらすポリマーサイエンスの再創造|オンライン R2

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2009年9月
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930  

注目情報

最新記事

粉末 X 線回折の基礎知識【実践·データ解釈編】

粉末 X 線回折 (powder x-ray diffraction; PXRD) は、固体粉末の試…

異方的成長による量子ニードルの合成を実現

第693回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院理学系研究科(佃研究室)の髙野慎二郎 助教にお願…

miHub®で叶える、研究開発現場でのデータ活用と人材育成のヒント

参加申し込みする開催概要多くの化学・素材メーカー様でMI導入が進む一…

医薬品容器・包装材市場について調査結果を発表

この程、TPCマーケティングリサーチ株式会社(本社=大阪市西区、代表取締役社長=松本竜馬)は、医…

X 線回折の基礎知識【原理 · 基礎知識編】

X 線回折 (X-ray diffraction) は、原子の配列に関する情報を得るために使われる分…

有機合成化学協会誌2026年1月号:エナミンの極性転換・2-メチル-6-ニトロ安息香酸無水物(MNBA)・細胞内有機化学反応・データ駆動型マルチパラメータスクリーニング・位置選択的重水素化法

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2026年1月号がオンラインで公開されています。…

偶然と観察と探求の成果:中毒解毒剤から窒素酸化物を窒素分子へ変換する分子へ!

第692回のスポットライトリサーチは、同志社大学大学院理工学研究科(小寺・北岸研究室)博士後期課程3…

嬉野温泉で論文執筆缶詰め旅行をしてみた【化学者が行く温泉巡りの旅】

論文を書かなきゃ!でもせっかくの休暇なのでお出かけしたい! そうだ!人里離れた温泉地で缶詰めして一気…

光の強さで分子集合を巧みに制御!様々な形を持つ非平衡超分子集合体の作り分けを実現

第691回のスポットライトリサーチは、千葉大学大学院 融合理工学府 分子集合体化学研究室(矢貝研究室…

化学系研究職の転職は難しいのか?求人動向と転職を成功させる考え方

化学系研究職の転職の難点は「専門性のニッチさ」と考えられることが多いですが、企業が求めるのは研究プロ…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP