◆ 高分子のIR/セルロースとアミロース ◆
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参考振動モデルの元データ計算:吉田弘ほか(計算方法…密度汎関数法のB3LYP/6-311+G**)‖ Chimeデータへの変換・HTML作成:本間善夫

※振動モデル欄の数字は 波数/cm-1。Electrostatic PotentialおよびLipophilic PotentialのボタンはアニメーションをOFFにしてから押してください。
試料の主成分 IRスペクトル 分子モデル
(繰り返し単位)
参考振動モデル例
(低分子の場合)

セルロース

セロハンテープ(接着剤を溶剤で除去)



綿布(ブロード)/KBr法
グラフ中の注記:石川,「被服材料実験書」,p.155


空間充填  球棒モデル
アニメーション  OFF
Electrostatic Potential
Lipophilic Potential

メタノール[gas]/OH伸縮
実測=3681,計算=3845



空間充填  球棒モデル
アニメーション  OFF
Electrostatic Potential
Lipophilic Potential

メチルエーテル/CO伸縮
実測=928,計算=934

アミロース
デンプンの薄膜(米の炊飯時にできた膜)
※IRスペクトルデータは1984-85年の測定。

●アミロースとセルロース【天然高分子】 …本間・川端,「動く分子事典」,p.230(コラム16)
 多糖の代表例であるアミロース(amylose)とセルロース(cellulose)は,どちらも構造式を -[(C6H10O4)-O]n- と書くことができる。
 デンプンの成分であるアミロースは,α-D-グルコースがお互いの炭素1についているヒドロキシル基と炭素4についているヒドロキシル基の間から水分子が取れ,1,4'-α-グリコシド結合ができて長く結合したもので,らせん状高分子になる傾向を持つ。アミロースの鎖に,さらに炭素6のヒドロキシル基と別なアミロース鎖の炭素1のヒドロキシル基から水が取れて結合した枝分かれ構造を持つものをアミロペクチン(amylopectin)という。その枝分かれの部分の結合は,1,6'-α-グリコシド結合であり,鎖が長くなり,枝分かれが多いと水に不溶となる。アミロースは分解酵素β-アミラーゼによりほとんど完全にマルトースに加水分解される。また,繊維状・フィルム上になり易く食品包装材料に用いられているほか,生分解性プラスチックにデンプンを混ぜて生分解性を高める試みもある。
 セルロースは繊維素ともいい,植物体の細胞膜の構成要素で天然に最も多量に存在する高分子であり,草木のからだを支持している分子といってよい。β-D-グルコースが,1,4'-β-グリコシド結合でつながった高分子で,直鎖状で隣接分子と水素結合によって結晶構造を形成できるのが強さの原因である。希硫酸または希塩酸と長時間煮沸すると,加水分解されてグルコースになる。人間が食品として摂取した場合,体内では消化されないが食物繊維として補助的な役割を示す。また近年,酢酸菌などの微生物がつくる純度と結晶化度の高いセルロースが,微生物セルロース(バクテリアセルロース)としてオーディオスピーカーの振動板や食品・化粧品・医薬品への利用が進められている。



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