大村の化学勉強法facebooktwitterrss高校化学の問題解説・勉強法を公開しています。科学の歴史も紹介しています。街角に、ずらりと並ぶ人の列。何事かと思って例の先を見ると、そこにあるのはたいていラーメン屋です。カレーやイタリアンなど日本人が好む料理は数あれど、これだけ行列ができるジャンルはラーメン屋以外にはないでしょう。全国各地にそれぞれのご当地ラーメンがありますし、それらを食べ比べに出かける熱心なファンも多いです。ラーメンの味わいには、日本人を強烈に惹きつける何かがあります。私たちにとってラーメンは、数日離れているだけで戻りたくなる、味覚のホームグラウンドのような位置を占めていると言えるでしょう。ラーメンの味の基礎を成す化合物は、グルタミン酸ナトリウムでした。昆布や鰹節のダシとして日本料理に欠かせない味であり、アジア圏の料理にも広く用いられます。このためグルタミン酸ナトリウムを純粋に取り出した「うま味調味料」は、各国で大きな成功を収めてきました。その一方でこのうま味調味料は、長年にわたって様々なデマや批判に悩まされ続けてきた歴史を持ちます。今に至っても、うま味調味料というものは、何か怪しげなもの、体に悪そうなもの、使うべきでないものというイメージを持つ人が多数派なのではないでしょうか。日本人にはちょっと不思議なことですが、欧米では一世紀近くもの間、「うま味」という味はその存在さえも認められませんでした。欧米人の香辛料に対する熱狂ぶりは日本人には理解しがたいようですが、彼らにしてみればグルタミン酸の人気の方がよほど不可解なものであるようでした。これほどまでに愛され、嫌われ、無視されてきた味覚というものは、世界の食の歴史においてまったく類例を見ません(なお、グルタミン酸そのものはうま味が弱いですが、普遍的に存在するナトリウムイオンがここに結び付くと、強く味を感じさせるようになります。以下本文では、単にグルタミン酸と表記します)。「熱化学が好きで酸化還元が苦手です。列強が死闘を繰り広げた香辛料の利権争いは、18世紀に入ると下火になります。あれほどまでに熱狂的であった香辛料への需要が、この時期から落ち込み始めたのです。この時期に起きた「農業革命」がその一因ではないかと考えられます。この時代まで、家畜は年間を通して飼えるものではありませんでした。冬に入ると牧草が不足するため、その前に家畜を保存食へと加工する必要があったのです。カブなど冬でも育つ作物の開発などにより、ヨーロッパの長い冬でも家畜を飼育できるようになりました。このため年間を通して新鮮な肉が得られるようになり、香辛料の需要が減少したのです。19世紀になって冷蔵技術が開発されると、この傾向は決定的になります。今では香辛料は、単に味覚を楽しませるための嗜好品となっています。一定の需要はありますが、荒くれ男たちが香辛料を求めて7つの海を駆けめぐり、生産地の領有権を血みどろで争うようなことは、もはや起きることはありません。香辛料化合物の研究を元に、芳香族化合物の合成法、構造と香りの関連などについては、大いに解明が進みました。このような化合物を作れば、このような香りを引き出せる、というように、かなりの部分「香りをデザインする」ことができるようになったのでした。バニラの香り成分であるバニリンの構造を少し変化させると、チョコミントの香りを作り出すことができます。サフロール分子の構造を少し変えれば、ユリやシクラメンの香りを持つ「トロピオナール」という物質になります。液体の宝石」とも呼ばれ、高級ブランドの主力商品でもある香水は、これら香り物質をブレンドしたものに他なりません。今や香水業界は、数千億円クラスの企業が林立する巨大産業に成長しています。新成分の開発競争は熾烈を極め、他社製品の分析によるコピーも横行するなど、シビアな戦場となっています。香辛料の研究から医薬も生まれています。シナモンやクローブは漢方薬としても用いられてきた歴史がありますが、近年では唐辛子の発痛作用の研究から、逆に鎮痛剤を作るような研究が進んでいます。カプサイシンは体内で「受容体」と呼ばれるタンパク質に結びつくことで、痛覚のスイッチを入れます。カプサイシンに似た化合物でこの受容体を塞いでしまえば、痛みを感じなくなるという理屈です。医薬の中でも鎮痛剤は巨大市場であり。その開発競争は現在極めてホットな分野になっています。時代が流れ、香辛料そのものに対する需要は低下しました。香辛料の成分は化学の力で姿を変え、新たな付加価値を得つつあります。ように血こそ流れないものの、今も香辛料を巡って、一攫千金を狙う者たちの戦いは続いているのです。【CIA加盟!(^^)!】神奈川県の吉田さん♪「熱化学が好きで酸化還元が苦手です。香辛料が強く求められてきた歴史的経緯を見ると、何やら香辛料には麻薬作用でもあるのではという気がしてきます。実際、いくつかの香辛料は、アンフェタミンなどの麻薬と比較的近い親戚筋に当たり、構造もかなり似たものがあります。芸能人が使用していたことで有名になった麻薬MDMAは、サッサフラス油の香り成分であるサフロールを人工的に化学変換して合成されます。麻薬分子は作用の鍵となる窒素原子を持っていますが、香辛料の分子はこれを欠いています。このため、香辛料が強い向精神作用を持つとは考えにくいのです。香辛料崇拝が我々日本人に理解しがたいのは、我が国の食文化に香辛料を占める地位が低いことが一因と思われます。これは、日本人が長らく肉食をせず、穀物を主体とした食文化であったことが第一でしょう。新鮮な海の幸や清潔な水に恵まれた我が国では、保存食の必要性が低かったことも大きいです。味覚の面でも、日本食では味噌や醤油などの発酵調味料が味付けの基本を成していたため、刺激的な香辛料が入り込む余地は少なかったといえます。強い自己主張を嫌う文化が、料理の面にも表れているのかもしれません。それに加え、どうやら日本人は臭いに対して関心の低い民族であるようです。日本語には「におい」「かおり」程度の語彙しかないのに対し、英語はsmell(臭気全般)、perfume(香料などの芳香)、odor(匂い)、stench(悪臭)、stink(悪臭)、scent(香気)、fragrance(化粧品などの芳香)、bouquet(酒の香り)、aroma(コーヒーやカレーなどの香り)、flavor(味と香りを合わせた語)などなど、日本語とは比較にならないほどの豊な表現を持ちます。様々なニュアンスを表す文字が存在しています。匂いの文化に関し、諸外国に比べて日本はやや遅れをとることは否めないようです。│trackback(0)『酸化還元の理論(その2)』化学勉強法2014-05-11化学の勉強法この記事を閲覧するにはパスワードが必要です⇒パスワード入力Tweetフェノールと香り2014-05-11サイエンスヒストリー>>(千の使い道がある物質)の続き天然物質が需要に追いつかないため、という理由でフェノール分子を基本として人工の代替品が創製されたのは、ベークライトが唯一の例ではありません。バニリンの需要は、長い間バニラ蘭からの供給量を上回っています。そこで合成バニリンが作られていますが、原料は驚くべきものです。紙を作る過程で木材バルブを亜硫酸処理したときに得られる廃液です。この廃液にはリグニンが多く含まれています。リグニンは陸上の植物の細胞壁あるいは細胞間に豊富に存在し、植物に強度を与えています。木材の乾燥重量の約25%にもなるといいます。この物質は単一の化合物ではなく、異なるフェノール性ユニットが様々に架橋されたポリマーです。軟材(針葉樹)と硬材(広葉樹)とではリグニンの含量に差があり、また構成ユニットの化学構造も異なります。軟材は二置換フェノールしか含みませんが、硬材は二置換フェノールも三置換も含みます。リグニンにおいても、ベークライト同様、その堅牢性はフェノール性分子の架橋の程度に依存します。これら構成ユニット(モノマー)が架橋したリグニン構造は、ベークランドのベークライトと実によく似ています。図の円で囲んだ部分はバニリン分子の構造と非常に近いです。リグニン分子をある条件で分解すればバニリンが生成します。合成バニリンは、天然物を模倣して化学合成したものではありません。天然資源から得られる純粋なバニリンであり、バニラビーンズのバニリンと化学的にまったく同一のものです。天然バニラビーンズを使ったバニラの香料は、ほかに微量の化学物質を含み、これらがバニリン分子と一緒になってバニラの香りを出します。人工バニラは、着色料としてキャラメルを含む溶液に、リグニンなどから作った合成バニリンを入れて市販されています。奇妙に思うかもしれませんが、バニラの分子と石炭酸のフェノール分子との間には化学的な関係があります。植物には主要な抗生物質としてのセルロースに加え、木質にはリグニンが含まれています。植物の遺骸は、適当な温度と高圧下で長い時間が経つと石灰となります。家庭や工場の燃料であった石灰ガスを生産する過程で石灰を熱すると、刺激臭のある真っ黒なねばねばした液体が得られます。これこそが石灰酸を得たときの原料であるコールタールです。殺菌剤フェノールも、元をたどればリグニンから来ているのです。ねとらぼより転載)「視野が20分の1になってしまう「歩きスマホ」」http://bit.ly/1igiVwi駅ホームからの転落、人への衝突、転倒・・・そろそろ法律で規制すべきなのか?弁護士からの意見がありました。研究の今後が気になります。@kagakunooomura【CIA加盟】福岡県の宇佐さん「化学が苦手なので、頑張りたいです。@kagakunooomura【CIA加盟】ちばけん!の理科大生!さん「理科教員志望の理科大生です。@kagakunooomura【CIA加盟】東京都のつくぽんさん「理系大学を受験する高校3年生です。@kagakunooomura【CIA加盟】神奈川県のなつみかんさん「化学を本気で克服したいと思っています。「アメリカにて現在chemistryのクラスを取っています。クラスに全然ついていけてないのでみなさんの力を貸してください。化学って楽しいけど難しい。年内商品化へ...水虫菌を抑える成分抽出」http://bit.ly/1tQpNttナマコの煮汁から抽出されるサポニンに抗菌作用があることを確認。Wikipediaより転載)「オーブンを使って1円以下で作る、DIYな顕微鏡レンズ」http://p.tl/MHucジメチルポリシロキサンというゲル状のシリコンポリマーを使うようです。ギズモード・ジャパンより転載)「冷蔵庫がない時代、ロシアでは牛乳にかえるを入れていた!?」http://bit.ly/1k73705かえるの皮から分泌される特定の物質に抗菌・抗生作用があるからだそうです。迷信で片付けられていたところを、研究者が疑問を抱いて今回の発見へ。ギズモード・ジャパンより転載)「グーグル自走車、もはや人間超え。混雑した町中を走る日も近い?」http://bit.ly/SbIx8pSF映画の世界が現実に...レーダーによって、全方位約150m以内にあるオブジェクトも把握するそうです。人間の認識範囲を超えている!!(グーグル自走車、もはや人間超え。コップ、ラジオ、カメラ、台所用品、ナイフの取っ手、ブラシ、箪笥、風呂用品です。資金問題が解決したベークランドは、人工シェラックの合成に目を向けます。シェラックは、昔からラッカーすなわち木材の保護塗料として重用されてきました。東南アジア原産のメスのラックカイガラムシの分泌液から得られ、今も使われています。この虫は木にへばりついて樹液を吸い、やがて自らの分泌液で体を覆ってしまいます。産卵が終わると死ぬので、残った貝殻のような外皮(ここからshellacのshellは来ている)を集めて融かします。得られる液体は虫の死骸などを除くため、ろ過されます。1ポンド(450グラム)のシェラックを作るのに15000匹のカイガラムシと6ヶ月が必要でした。いえ、シェラックを薄く木材に塗るだけなら、価格も払えない金額ではありませんでした。20世紀初めに電気産業が興り急速に拡大します。ここでシェラックが使われるようになり、需要は急増しました。絶縁体はシェラックを塗った紙を使って作ります。そのコストは無視できませんでした。ベークランドは、この増大する絶縁体市場で人工シェラックが必需品になると考えました。シェラックを作るに当たり、彼が最初にとった方法は、フェノールとホルムアルデヒドを結合させる反応でした。ホルムアルデヒドはメタノールから作られる化合物で、当時は葬儀業者が死体に塗ったり、あるいは動物標本を保存するのに使われていました。この2つの化合物をつなげる反応は、それまでの研究で芳しい結果が得られていませんでした。急速な制御不能の反応が起こり、溶媒に溶けない硬い物質ができ、もろくて弾性力がなく、使いようがありませんでした。そのような性質こそ、電気絶縁体に使う合成シェラックに必要なものとベークランドは考えました。希望する形に成型できるように反応をコントロールすればよいのです。1907年、彼は温度と圧力を調整できる反応系を使い、透明琥珀色の液体を得ました。この液体を、型、容器に注げば、すばやくその形に固まります。彼はこの物質をベークライトと名づけ、それを作る圧力釜のような装置をベークライザーと呼びました。自己顕示とも取れるこれらの名前も、彼がたった1つの反応に5年間も費やしたことを思えば、許されるでしょう。天然シェラックが熱で歪むのに対し、ベークライトは高温でも形を保ちます。ひとたび固まれば決して融けず、変形しませんでした。セルロイドのような熱可塑性樹脂とは対照的です。ベークライトは熱硬化性樹脂に属し、永遠に形が固定されました。このフェノール樹脂のユニークな性質は、その化学構造に起因します。ホルムアルデヒドは、フェノールのベンゼン環の3ヶ所(OHの隣2ヶ所、反対側1ヶ所)と反応し、その結果、ポリマーの鎖の間に架橋ができます。これらの非常に短い架橋が、しっかりした平面構造のベンゼン環を結んでいることで、ベークライトの堅牢さが生まれています。電気絶縁体に使った場合、ベークライトはどんな物質よりも優れていました。シェラックや、それを塗った紙よりも熱に強いのです。セラミックやガラス製の絶縁部品よりも丈夫です。電気絶縁性も磁器や雲母より優れていました。オゾンとは反応せず、酸や有機溶媒にも耐えられます。簡単には割れず、縁が欠けたり、退色したり、劣化することもありませんでした。燃えたり融けたりすることもありませんでした。その後、ベークライトは、発明者の当初の目的ではなかったが、ビリヤードの球としても理想的であることが分かりました。ベークライトの弾性力は象牙とほぼ同じでした。ぶつかると象牙の球がぶつかったときと同じ音がしました。これはセルロイドの球にない重要な特徴でした。1912年までに、象牙以外のビリヤード球は、ほとんどすべてベークライト製になります。他にもさまざまな用途が見出され、2、3年のうちにベークライトはあらゆるところで目にするようになりました。コップ、ラジオ、カメラ、台所用品、ナイフの取っ手、ブラシ、箪笥、風呂用品です。芸術作品や装飾品にまでベークライトが使われます。ベークライトは、「千の使い道がある物質」として知られるようになりました。今日、この褐色の物質は、他のフェノール性樹脂に取って代わられました。新しい樹脂は無色で、簡単に色付けすることもできるようになりました。フレームワーク式】を運営。