東京工科大学　工学部　応用化学科　ブログ

　７月に東京ビックサイト、１０月には仙台夢メッセにて開催された「夢ナビ」にて講演を行ってきました。

　夢ナビは全国の高校生を対象に、大学の教員が講義をするイベントです。文科系から理系まで多くの分野の講義があり、３万名ほどの高校生が集まるため会場は熱気であふれていました。私は、昨年から「ハリーポッターの魔法を解き明かす光と化学」というタイトルで夢ナビの講義を担当しています。夢ナビのイベントでも１，２を争う人気科目となり、ブースに入りきれない人たちは後ろから立ち見となりました。

　もともとこの講義は、本学のオープンキャンパスの際の模擬講義の一つとして立案されたものでした。現在では物質は原子・分子から構成させていることは誰でも知っていますが、昔は金属のように固いもの、水のようにさらさら流れるもの、火のようにゆらゆらするものなど、一体何からできているのか不思議で堪らなかったに違いありません。石や水が、つきつめれば同じ粒子、すなわち陽子、中性子、電子からできているなど、現在でも直感的には信じがたいことでしょう。昔の人たちも物質の本質を知ることに興味をもちました。彼らはどの物質にも、それをその物質たらしめる精がはいっていると考えたのでした。火の中には火の精、水の中には水の精があるというわけです。もしその物質から精を取り出し、別の物質にその精を入れれば物質を変えることができると考えました。たとえば、金の精を他の物質に入れればその物質は金になってしまいます。これが錬金術の名前の由来です。しかし、当時の錬金術師たちが目指したのは単なる金儲けではなく永遠の生命を得ることで、即ち、生命の精を得て不老不死となることだったのです。

　昨日（11月25日）、本学工学部の学生を対象として軽部学長による「学長講話」が行われました。応用化学科の学生も機械工学、電気電子工学の学生と一緒にメディアホールで約一時間半、学長のお話しを聞きく時間を持ちました。

さて、今回の学長のお話は本学の歴史についてです。片柳理事長の戦前から戦中の経験、戦争直後に立ち上げた絵画と洋裁の学校の話から東京工科大学の成立、そして今回の工学部の発足に至るまで、約70年間の歴史を駆け足で振り返る内容でした。

　こう書くと、「なるほど、理事長や学長にとっては懐かしいお話しかもしれないけれど、それが私たちとどんな関係が？」と思う人も居るかもしれません。

　しかし、この話にはもう一つの意味があると私は思いました。

　このシリーズでは、片桐の担当している有機化学１の講義のポイントを読み物にして、解説して行きます。

　異性体の分類については、教科書により大きく異なります。図には、その一例を示しています。ここで、話を難しくしているのが、異性体間の相互変換の早さです。

　例えば、アミンの非共有電子対はsp2構造を経て反転します。そのため、原理的には２つの対掌体は存在していても、テクニカルに分離できません。そのため、この２つの対掌体は「（実質的に）同じもの」とされます（式１）。

　同様の現象は、シクロヘキサンのフリップフロップにも言えます。２つのコンフォマーは分離できないので、原理的にはジアステレオマーであっても「（実質的に）同じもの」とされます（式２）。

　一方、単結合周りの回転が阻害されている場合、例えばBINOLという化合物では、２つのコンフォマー間の変化ができないため、分離することができ、これは対掌体とみなされます。このような分子をアトロープ異性体と呼びます。

あるいは、かつ、しかし、すなわち、そして、ただし、なお、また、および、

したがって、ならびに、ゆえに、

　「TOEICで５５０点をとらないと、就職にひびくよ。」「えっ、そんなの無理です」。いとも簡単に「無理」と断じてしまった。「どうやったらとれますかねぇ。」ではなく、もうあきらめている。TOEICを受けたこともないくせにあきらめている。なんじゃそれは！。

　このときに限らず、話をしているときの学生さんのコメント中の「それは無理」「それはできない」ということばは気になる。これは，自分の能力にリミッターをかけていると思われる。なぜ「やってみます」と言えないのだろうか？。

　火事場の馬鹿力、ということばがある。人間は壊れないように、筋肉の出せる力にリミッターをかけている。普段出せる力は、本当の限界の３割程度と言われている。緊急時（火事場）でこのリミッターが外れると、絶対出せない力、３倍くらいの力を出すことができる、といわれている。体のリミッターは体を壊さないためのものである。しかし、心のリミッター、能力のリミッター，人生のリミッターには益はないと思う。

　自分が傷つくことが怖いのだろうか。心が傷ついてもそこから回復できるのが若者の特権ではないのだろうか。ナイーブなこと，傷つきやすいことは必ずしも美徳ではない。

　「あきらめ（絶望）は愚者の結論」（ディズレィリ）ともいう。これはいかにも西洋人的な思考です。日本人ならむしろ「人生あきらめが肝心」の方がしっくりとくるかもしれない。どっちが正解かはわからない、でも、私自身は自分にリミッターをかける＝あきらめる人生を送りたいとは思わない。

　今、私は第二種永久機関を作ることにより熱力学第二法則に挑戦しようとしている。

　本学科の学生実験を紹介しているこのシリーズ、今回は「無機定性分析」について紹介します。

　いろいろな場で学生さんによく質問するお題です。

「人類最大の発明は何？」

いろいろな答えが返ってきますが、こと化学に関する発明で私が人類最大の発明だと思うものはハーバーとボッシュによる「空中窒素固定技術」です。現在、地球に７０億人以上の人間が暮らしている、ということそれ自体がハーバーボッシュによるこの発明によって大量の窒素肥料が合成され、充分な量の食料が生産されたことによっている、数十億人の命を支えているこの技術こそ、最大の発明だ、と考えるている訳です。

　さて、この偉大な発明をおこなった人物、フリッツ･ハーバーについて知りたいと思って見つけたのが本書です。タイトルにあるように「毒ガス開発」に力点が置かれていて、かなり意外な感じがします。

　もちろん、空中窒素固定技術に関する記述もあり、興味深い内容でした。特に、空中窒素固定技術が硝酸の作成から爆薬の製造にも利用できたことから、この発明が実は軍事技術として開発されたのではないか、という説に関しては、当時の科学技術と軍事との関係に基づいて明確に否定されていた点は印象的です。

　このシリーズでは、片桐の担当している有機化学１の講義のポイントを読み物にして、解説して行きます。

　命名法は人間が決めたルールなので、めんどくさいし憶えることばかりで嫌われがちです。しかし、これは有機化学の「ことば」ですから、これを知らなければ有機化学を学ぶことすらできません。あきらめましょう。

　今回は、その中でも、特に日本語で憶えることのデメリットについてまとめます。

Ｘの読み方、alkane，alkene、alkyneの発音

　Xenonは日本ではキセノンと呼びますが、英語ではズィーノンと発音されます。これはゼロックス（Xerox）という会社名の発音に似ています。同様に、xyleneは日本語よみではキシレンですが、英語ではザイレンと呼ばれます。このような齟齬は、IUPACの英語の日本語表記への変換法の問題です。でも、今更直せないというのが，ホンネでしょう。

　同様に飽和炭化水素のalkaneは日本語ではアルカンと呼びますが、英語ではアルケーン、二重結合を持つalkeneは日本語ではアルケンですが、英語ではアルキーン、三重結合を持つalkyneは日本語ではアルキンですが、英語ではアルカインと発音されます。ああややこしい！。これはaをアと発音するかエーと発音するか、eをエと発音するかイーと発音するかの違いから生じています。

　同様に、rとlの発音の区別表記のできない日本語ではCH₂=CH-CH₂-のallyl＝アリル基と、芳香族基を表すaryl=アリール基をのばしだけで区別します。さらに、C₆H₅-CH₂-のbenzyl＝ベンジル基と、ジフェニルジケントン化合物（C₆H₅-CO-CO- C₆H₅）の慣用名benzil=ベンジルは，日本語表記が同じになってしまいます。

　本学の学生実験を紹介するシリーズ、今回紹介するの実験テーマは「キレート滴定」、正確には「キレート滴定による水の硬度の測定」です。

　まず、「滴定」について。このシリーズの第１期、つまり前期の工学基礎実験Ⅰ（化学）でも何回か出てきた言葉です。そのものずばり滴定を行ったのは「中和滴定」ですが、その後の「緩衝液」でも同様のビュレットを使った操作を学修しました。

　今回の実験も操作としてはよく似ていますが、滴定で測定する対象が異なります。今回の目的物は水の中に含まれる金属イオン。金属イオンと強く結合するキレートと呼ばれる物質を用いて滴定を行います。

　さて、実験の目的は....、下の写真をみると何と市販のミネラルウォーターが！「実験室は飲食禁止だぞ、けしからん！」という事ではなくて、このような飲み水の中の金属イオンの定量がこの実験の目的なのです。

　今回は、家庭の冷蔵庫の中で活躍する触媒について紹介します。

　リンゴと一緒に保存するとバナナが腐りやすくなると聞いたことはありませんか？　これは、リンゴから放出されるエチレンという気体が植物の成熟を促進するからです。エチレンは、バナナのみでなく、キウイフルーツなどの他の果物、ブロッコリーなどの野菜、カーネーションなどの花といった実に多くの植物の鮮度に影響を与えます。

　家庭の冷蔵庫でいたずらをするこのエチレンを除去するために、効率的な触媒を開発しました。触媒ですので、原理的には交換の必要がありません。これまでの技術では、活性炭のような吸着材にエチレンを吸収させる方法や、エチレンを分解させる薬剤が用いられてきました。しかし、これらは効力がなくなったら交換をしなければなりません。

　新しい触媒の開発は、私の前任地、北海道大学の触媒化学研究センター（現　触媒科学研究所）で行われました。

　本学の学生実験を紹介するシリーズ、第２期も基礎技術が終了して個別の実験テーマがスタートしました。今回紹介するのは「エステル合成」です。

このシリーズでは、片桐の担当している有機化学１の講義の大事なポイントを読み物にして、解説して行きます。