WEBVTT

00:00:17.000 --> 00:00:18.976
有機化学の黎明期

00:00:19.000 --> 00:00:21.976
化学者達は分子が
化学結合で結びついた原子から

00:00:22.000 --> 00:00:23.976
成り立っていることを理解しました

00:00:24.000 --> 00:00:26.976
しかし分子の３次元的な形は

00:00:27.000 --> 00:00:30.976
全く未知でした
直接観察できなかったからです

00:00:31.000 --> 00:00:35.066
分子は簡単な構造式を用いて

00:00:35.066 --> 00:00:36.976
このように表されていました

00:00:37.000 --> 00:00:40.866
19世紀半ばの優れた化学者達には

00:00:40.866 --> 00:00:43.976
こうした２次元的な表現では
研究で観察できたことの多くが

00:00:44.000 --> 00:00:45.976
表現しきれないのは明白でしたが

00:00:46.000 --> 00:00:48.976
化学理論では分子の３次元構造について

00:00:49.024 --> 00:00:52.225
満足行く説明が出来ていませんでした

00:00:52.225 --> 00:00:58.276
1874年に化学者ファント・ホッフは
ある見事な仮説を発表しました

00:00:58.276 --> 00:01:00.976
飽和している炭素原子の４つの結合は

00:01:01.000 --> 00:01:04.056
正四面体の頂点を向いている
というものです

00:01:04.056 --> 00:01:06.366
この仮説が理論的に確かめられたのは

00:01:06.366 --> 00:01:10.786
それから25年経たのちで
革命的な量子力学の成果でした

00:01:10.786 --> 00:01:14.946
しかしファント・ホッフは
「旋光性」を用いて自らの理論を論じました

00:01:14.946 --> 00:01:19.083
ファント・ホッフは
中心にある炭素原子に

00:01:19.083 --> 00:01:21.516
４つの異なる原子または
基が結合している化合物だけが

00:01:21.516 --> 00:01:23.976
光の偏光面を回転させることに
気づきました

00:01:24.000 --> 00:01:27.026
この種類の化合物には
明らかに独特な特性がありました

00:01:27.026 --> 00:01:29.726
この２つの分子を見てみると

00:01:29.726 --> 00:01:33.976
それぞれは四面体の中心にある炭素原子に

00:01:34.000 --> 00:01:35.976
４つの異なる原子―

00:01:36.000 --> 00:01:38.976
臭素、塩素、フッ素と水素が
結合していることで特徴づけられます

00:01:39.000 --> 00:01:41.116
構成している原子だけを見ると

00:01:41.116 --> 00:01:45.256
２つの分子が同じものだと
結論づけたくなりますが

00:01:46.066 --> 00:01:47.976
果たして本当に同じなのかを判定する為に

00:01:48.000 --> 00:01:51.666
この２つの分子を重ね合わせてみましょう

00:01:52.010 --> 00:01:56.706
私達は自由にこれら分子を回転させ
平行移動することが出来ます

00:01:56.706 --> 00:01:57.976
驚くべきことに

00:01:58.000 --> 00:01:59.976
どのように分子を動かしても

00:02:00.000 --> 00:02:04.856
完全に一致するように重ね合わせることは
不可能だとわかります

00:02:04.856 --> 00:02:07.366
今度はあなたの手を見てください

00:02:07.366 --> 00:02:10.876
どちらの手も全く同じパーツで出来ていますね

00:02:10.876 --> 00:02:14.686
親指、指、手のひら、等々

00:02:14.686 --> 00:02:16.976
考察中の２つの分子がそうであるように

00:02:17.000 --> 00:02:19.976
どちらの手も全く同じ要素で成り立っています

00:02:20.000 --> 00:02:24.976
更には 各要素間の距離まで同じで

00:02:25.000 --> 00:02:27.861
人差し指は中指の隣にあり

00:02:27.861 --> 00:02:30.676
その隣は薬指である 等々

00:02:30.676 --> 00:02:32.976
同じことがこの仮想の分子にも言え

00:02:33.000 --> 00:02:36.216
これらの分子の内部的な距離も
全て同じなのです

00:02:36.216 --> 00:02:38.616
互いにこれほど似ているにも関わらず

00:02:38.616 --> 00:02:40.676
あなたの手も 私たちの分子も

00:02:40.676 --> 00:02:42.976
同じ形はしていません

00:02:43.000 --> 00:02:46.556
両手を重ね合わせようとしても

00:02:46.556 --> 00:02:47.976
分子の場合と同じで

00:02:48.000 --> 00:02:50.976
完全に一致させるのは
不可能と分かるでしょう

00:02:51.000 --> 00:02:53.976
両方の手のひら同士が
互いに向き合うようにして

00:02:54.000 --> 00:02:56.706
両方の人差し指を動かしてみてください

00:02:56.706 --> 00:02:59.976
すると左手が右にある鏡に写っているように

00:03:00.000 --> 00:03:02.696
見えるでしょう

00:03:02.696 --> 00:03:05.816
言い換えればあなたの両手は
鏡像になっているんです

00:03:05.816 --> 00:03:08.766
同じことが私たちの分子にも言えます

00:03:08.766 --> 00:03:12.736
分子を回転し
互いに鏡越しに向かい合う形にします

00:03:12.736 --> 00:03:15.016
両手も 分子も

00:03:15.016 --> 00:03:18.000
このキラリティーあるいは掌性という
空間的特性を共有しています

00:03:18.000 --> 00:03:19.590
このキラリティーあるいは掌性という
空間的特性を共有しています

00:03:19.590 --> 00:03:22.700
キラリティーとは
ここまで説明してきたことです

00:03:22.700 --> 00:03:26.017
キラルな物体は
その鏡像と重ね合わせることができません

00:03:26.017 --> 00:03:30.886
キラルな物体は 化学そして日常において
とても特別な存在です

00:03:30.910 --> 00:03:33.810
例えばねじもキラルです

00:03:33.810 --> 00:03:37.400
ですから右ねじと左ねじという
言葉が必要なわけです

00:03:37.400 --> 00:03:40.786
信じ難いかもしれませんが

NOTE Paragraph

00:03:40.786 --> 00:03:43.716
ある種の光はキラルなねじのように
振る舞います

00:03:43.740 --> 00:03:47.850
全ての直線偏光
別名 平面偏光は

00:03:47.850 --> 00:03:50.806
右回りと左回りの成分を含み

00:03:50.806 --> 00:03:54.500
これらが共に回転する結果
平面偏光を生み出しているのです

00:03:54.500 --> 00:03:57.976
このような光線の中に置かれた
キラル分子は

00:03:58.000 --> 00:04:01.856
光の２つのキラルな成分に対して
異なる相互作用を示します

00:04:01.856 --> 00:04:05.976
結果として光の一方の成分が
もう１つの成分に比べて

00:04:06.000 --> 00:04:08.850
ここでは遅くなります

00:04:08.850 --> 00:04:13.536
すると光線の振動面が回転します

00:04:13.536 --> 00:04:16.576
この現象が「旋光」です

00:04:16.576 --> 00:04:20.976
ファント・ホッフと後の化学者達は
正四面体構造をもった炭素のキラルな性質が

00:04:21.000 --> 00:04:25.010
この興味深い現象を説明できると気付きました

00:04:25.010 --> 00:04:28.976
キラリティーは化学の世界や日常の
様々な種類の現象に

00:04:29.000 --> 00:04:31.796
一役買っています

00:04:31.796 --> 00:04:33.976
人間は対称性を好みがちなので

00:04:34.000 --> 00:04:36.956
周りを見回してみると
キラルな形状をもった人工的なモノは

00:04:36.956 --> 00:04:38.916
なかなか目にしないでしょう

00:04:38.916 --> 00:04:41.976
でもキラル分子はどこにでもあり

00:04:42.000 --> 00:04:45.576
「旋光」のような特殊な現象や

00:04:45.576 --> 00:04:47.396
ねじによる家具の組み立て

00:04:47.396 --> 00:04:49.396
手を叩くこと

00:04:49.396 --> 00:04:53.000
こうしたこと全てに
この不思議な空間的特質が関わっています