炭酸ナトリウムの工業的製法であるアンモニアソーダ法(ソルベー法)は,高等学校化学の教科書では無機物質の分野で,ナトリウムの化合物に関連して紹介されている。そこで本稿では,アンモニアソーダ法の仕組みと特徴の解説を試み,アンモニアソーダ法の高等学校の授業における扱いについて述べた。

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反応ギブスエネルギー変化(∆_rG [kJ mol⁻¹])は反応のエネルギー的価値を表す指標である。一方で、微生物の中には∆_rGの低い反応を”分割”するものが存在する。本研究では、微分方程式で記述した反応モデルを用いた理論研究に基づき、分割反応の反応速度や単位時間当たりの仕事量が”完全”反応のそれを上回る条件が存在することを明らかにした。特に、標準反応ギブスエネルギー変化∆_rGºが比較的大きな反応においては、微生物による酸化還元反応の選択性は、必ずしも∆_rGの数値のみで決定する訳ではないことが示唆された。

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細胞のエネルギー代謝の中心的役割を担うものは, アデノシン三リン酸(ATP)というリボヌクレオチドである。ATPのリン酸基転移反応の自由エネルギー変化は細胞内条件下では負で, 比較的大きく, このΔGを用いて, 細胞は生体物質の合成・能動輸送・細胞運動・シグナルの変換など, いろいろな仕事をして生きている。ATPは「高エネルギー」リン酸化合物と呼ばれ, その供給の停止は死を意味する。

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In this paper, we introduce formic acid as one of the most promising liquid organic hydrogen carriers, which can provide a viable method for the safe hydrogen storage and transportation. Attractive feautures of formic acid as a hydrogen carrier are (i) hydrogen production at lower temperature (< 100 °C), (ii) CO-free, and (iii) high-pressure hydrogen supply as a chemical compressor. In addition, we describe the production of formic acid from CO₂ and its technoeconomic analysis. The research project with regard to formic acid as a hydrogen carrier in Europe and the United States are introduced.

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The history of the theory and experimental evidence that sulfide minerals are linked to abiotic organic chemistry is reviewed. Modern biocatalysts that promote the formation of organic molecules from small components include protein enzymes that contain transition metal sulfide clusters at their active sites. The important roles of metal sulfide clusters in microbial biosynthesis inspired two distinct hypotheses by Wächtershäuser, and Russell. Both of two hypotheses were proposed that sulfide minerals might play significant roles promoting the chemical evolution. During the 1990s and into the twenty-first century, experiments have revealed that sulfide minerals have the capacity to both catalyze and, in some cases, participate in organosynthetic reactions that are similar to modern biosynthetic pathways. Therefore, sulfide minerals could provide the early Earth with valuable organic molecules.

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化石資源 (石油, 石炭, 天然ガス) から得られるエネルギーは人類の文明と科学技術を飛躍的に発展させ, 今や社会を維持するために不可欠なものとなっている。しかし, 地球に埋蔵された化石資源は無限ではなく, 将来的な供給の不安定化が懸念されている。また, 化石資源の大量燃焼によって発生した二酸化炭素は地球温暖化の主原因となり, 人類社会の未来を脅かしている。この「化石資源の枯渇」と「地球温暖化」の相補的な解決を目指し, 持続型炭素循環システム工学(国際石油開発帝石(株))社会連携講座では二酸化炭素回収・貯留により地中貯留した二酸化炭素を微生物を利用してメタンに変換し, エネルギー資源として再利用する「持続型炭素循環システム」の構築を目的に, 地下貯留層内でのメタン生産にかかわる微生物代謝の挙動と活性促進に関する研究を行っている。

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尿素とアミド硫酸アンモニウム(AAS)との常圧下での溶融反応によるグアニジユウムイオン(GH⁺)の生成機構について検討した。
GH⁺への生成は,硫酸イオンとともに200℃付近で始まり,尿素のGH⁺への転化率は,尿素とアミド硫酸アンモニウム(モル比1:4)とを230℃で60分間反応させた場合,87%に達した。反応漉合物の赤外吸収スペクトルならびに反応中のアンモニア発生量の測定結果は,従来この反応の中間体と考えられていたウレイド硫酸アンモニウムの存在を示さず,GH⁺生成前の主反応は,イミドピス(硫酸)ニアンモニウム(DIS)を生成するAASの脱アンモニア反応であった。
一方,AASと水または硫酸水素アンモニウムとの反応性を検討した結果,加水分解については,170℃の商温でも反応が遅く,それより相当低温でも加水分解を受けやすいDISとは対照的であった。また,AASと硫酸水素アンモニウムとの混合物(ともに,DISの加水分解生成物である)は,119℃で溶磁後,ただちに急激な発熱反応を起こしてDISと硫酸アンモニウムを生成することが認められた。以上の結果に基づいて,尿素とアミド硫酸アンモニウムからグアニジニウムイオンを生成する反応径路をつぎのように提案した。

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Effects of temperature on the kinetic and equilibrium parameters of the binding reaction of a gonadotropic hormone (follicle stimulating hormone, FSH) to its receptor in both homeothermic and poikilothermic vertebrates were studied, since we found that FSH could bind to its receptors at low temperatures in poikilotherms but not in homeotherms. The association rate constant in poikilotherms was significantly less affected by temperature than in homeotherms. The equilibrium constant of association was high at around 37℃ and decreased by lowering the temperature. That of amphibians was maximum between 15 and 25℃ and decreased as a whole at higher temperature. The affinity in a turtle did not vary significantly in the temperature range between 0 and 40℃. These optimal temperatures coincided well with the temperatures at which gonadotropin acts on the gonad in each species under the natural condition.

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BOD, SSともに高濃度の焼酎廃液の処理のためのトータルシステムについて解説していただいた。前報の麹菌培養後嫌気性流動床法によるメタン発酵一生物学的脱窒・硝化循環処理により河川放流基準を満足する処理水が得られことから, この方法は他の蒸留酒, 例えばウイスキー, ブランデー等の廃液処理にも適用できるものと期待される。

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メタンは強力な温室効果ガスであり，その大気中濃度の変化は地球環境に重要な影響を及ぼすと考えられている．メタン生成古細菌によって嫌気環境で生産されたメタンは，好気環境に拡散し，好気性メタン資化性微生物によって分解されることが知られている．最近の研究により，嫌気環境でも硫酸塩や硝酸塩などの還元反応と共役した代謝により，顕著な量のメタンが酸化分解されることが明らかになってきた．嫌気条件でメタンを酸化する古細菌（嫌気メタン資化性古細菌）は，メタン生成の逆向きの代謝で，メタンをCO2にまで酸化すると考えられている．メタン中のC–H結合を嫌気的に分解することは難しいが，メタン生成古細菌でメタン生産を触媒する酵素（メチル補酵素M還元酵素）が，逆反応でこの反応を触媒する．嫌気メタン酸化によって得られた電子は硫酸塩や硝酸塩に伝達され，エネルギーが保存されるが，その詳細はわかっていない．ここでは，この分野の最近の進展を解説するとともに，メタゲノム情報をもとに嫌気メタン酸化代謝系を考察する．

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