動的分子化学研究室Chemistry of Dynamic Molecules Laboratory

著書

理工系の大学基礎化学 (2019)

理工系の大学基礎化学 、相樂隆正・海野雅司 編著、培風館、2019年9月.共著教科書(担当執筆は、 1. 原子の性質と分子の成り立ち、4. 分子間の相互作用と分子の集合など)

相樂が起案し、海野教授(佐賀大学)と共同編集した教科書。大学ではじめて化学を学ぶ理工系や医薬系の学生のための教科書である。高校で化学を学習しなかった学生でも,数学や物理の基礎的素養があれば十分理解できるよう丁寧に解説されている。まず,分子とは何かが明解に示され,物質の状態,化学反応などの基礎を詳説し,つづいて分子構造,熱力学,反応速度,有機化学,無機化学,光と色の化学などについて述べる。さらに,現代の産業を支える化学技術として高分子化学,創薬化学,セラミックスなどの最新の話題にも言及する。大学で実際に講義を担当している著者らにより執筆されている本書は,世界的な標準シラバスに準拠した内容を,読者が興味をもって学べるように教育的配慮が十分なされている。 [共著者は、上記の他に、長田(佐賀大)、小野寺(長崎大)、鷹野(広島市大)、坪田(九工大)、藤澤(佐賀大)、松本(宮崎大)、山田(佐賀大)]

Bottom-up Nanofabrication(2009)

“Dynamic Behaviors of Molecular Assemblies and Nano-Substances at Electrified Interfaces”, Takamasa Sagara, in Bottom-up Nanofabrication: Supramolecules, Self-Assemblies, and Organized Films, Vol. 3 (Self-Assemblies-I), Eds. K. Ariga, H. S. Nalwa, American Scientific Publishers, Valencia, Chapter 13, 347-373 (2009).

114編の参考文献をもとにした相樂著の総説である。著者が開拓しつつある「分子組織体の動的電気化学」というべき新領域について基礎からわかりやすくかつ意欲的・ダイナミックに著述されている。電位変化によって、電極表面の分子、ナノ粒子、組織膜、デンドリマー、超分子などをどのようにすれば大きく、鋭く、可逆に動かすことができるか、という新しい切り口からの論述が展開されている。

Diffraction and Spectroscopic Methods in Electrochemistry(2006)

T. Sagara, UV-visible Reflectance Spectroscopy of Thin Organic Films at Electrode Surface (Chapter 2), In Advances in Electrochemical Science and Engineering, Volume 9: “In situ Spectroscopic and Diffraction Methods”, Eds. C. Alkire, D. M. Kolb, J. Lipkowski, P. N. Ross, Wiley-VCH Verlag, Gmbh, Winheim, Chapter 2, pp. 47-95 (2006).

電位変調紫外・可視反射分光法の理論と測定法、 および電極上の有機薄膜〜単分子層の構造や動的挙動の解明への適用法とその実際について、102編の文献を引用して記述した。 とりわけ、著者の独創的な手法で広く汎用されている分光シグナルで電気化学挙動の速度論を 議論する手法と、吸着分子の配向を見積もる方法に関して詳述した。 この本は、電気化学分野で最先端を掲載し続け、世界各国研究機関の図書館で常備率が極めて高い最高評価の書籍。 このVol. 9に、分光電気化学分野・手法で世界をリードする著者本人の原著論文約30報を基礎としてChapter 2を単独招待執筆したもの。 2007年12月には当該分野の世界的重鎮S. MukerjeeがJ. Am. Chem. Soc.に書評を寄せ、 This book is an excellent collection of chapters show new entrants to this field the art of understanding…”さらに”… is highly recommended for all graduate and advance students … because it fills the important, need for overview of …electrochemical interface … of interest to a wide spectrum of professionals as well”とした上で、特にChapter 2を取り上げ”… is refreshing to see … the best among techniques for studying interfaces of organic films … especially true for studying the dynamics of interfacial changes.”と特段の評価を記した。

ベーシック分析化学(2006)

ベーシック分析化学、高木 誠編著、化学同人、2006年. 第6章「電極を用いる電気化学測定」(pp. 75-97)ほかを相樂が執筆(担当部分の分担:中嶋直敏教授(現九大))。

電極の概念を冒頭からエネルギー準位の考え方で導入し、平衡電位測定および電位制御のエッセンスを明解してある。Nernst式の理解、電気化学的可逆の概念、電極を用いる電気化学測定の三大要素(特徴)、電気化学窓の意味とポーラログラフィー、分光電気化学の基礎などもわかりやすく記述されている。他の電気化学の教科書では必ずしも手が届いていないツボを、短編でありながら充実した内容で納得しながら学ぶことができる好著である。 全国数大学の化学系で教科書採用中。

電気化学測定/解析 テクニック&事例集(2009)

電気化学測定/解析 テクニック&事例集、情報機構、2009年. 第2章第8節第3項「修飾電極の測定−基礎と応用」(pp. 259-271)を相樂が執筆。

「修飾電極」の定義を試みた上で、単分子層レベルで機能する修飾電極についてまとめた。 修飾電極をキャラクタライズする測定手法として、サイクリックボルタンメトリー (律速段階などによる場合分けの明解な解説を含む)、交流インピーダンス法 (等価回路とは何かの解説付き)、ポテンシャルステップ法についてポイントを説明した。 更に、アルカンチオールSAMの還元離脱、金ナノ粒子修飾電極、タンパク分子を包含した人工脂質膜、 ヘムタンパク分子の分子配向の測定などを詳述した。

超分子科学−ナノ材料創製に向けて(2004)

超分子科学−ナノ材料創製に向けて、中嶋直敏編著、化学同人、2004年. 第35章「電子機能性金属ナノ粒子」(pp. 357-364)を相樂が執筆

まず、表面修飾した金属ナノ粒子において「量子化」と一般に言われる効果が、 「量子化した充放電」、「電子状態の量子化(分子化)」、「強調される表面効果」 として明確に区別されるべきことを分かりやすく述べた。その上で、 電極上における金属ナノ粒子に特徴的な挙動、粒子集合系および一粒子の電子伝導特性 についても解説した。

第39章「自己組織化フラーレン」(P397-406)、第42章「カーボンナノチューブの溶媒への可溶化」(P431-440)を村上が執筆

実験化学講座(2004)

「実験化学講座 改訂5版 第27巻 機能性物質」(分担執筆)、相樂隆正、第5章1節1項“有機薄膜(LB、SAM)”、日本化学会編、丸善、pp. 335-347 (2004).

相樂著の実験化学講座である。LB膜やSAMなどの有機薄膜を概観した上で、 LB膜の作製法と性質をまず論述してある。次いで、自己集合単分子膜(SAM)として、 アルカンチオール(またはその誘導体)の単分子層とシロキサン単分子層をそれぞれの 特長を評価しながら紹介している。人工光合成ほかの様々な機能性が併記されているだけでなく、単分子膜の構造と挙動に分子レベルで迫ることができる測定法についても的確な記述が与えられている。人工脂質膜やLBL(Layer-by-Layer)法についても触れられてある。