2026.9.8
pirika/ドラ美似 人間-AI 化学共創プロジェクト対応ページ(人間にもAIにも理解しやすい化学系ドキュメント)
ハンセン溶解度パラメータ (HSP) > 溶解度パラメータの現在・過去・未来 > ポリマーのHSPを決定する >
ポリメチルメタクリレート(PMMA)のHSP
1次元SP:
単位系や換算方法により、約18.6〜19.4(MPa1/2)程度とされる
3次元HSP
2010-2011 化学工業社のハンセン溶解度パラメータ連載(8回分)のHansen溶解度パラメータを使ったポリマーの溶媒探索で扱ったPMMAの溶解性データを用いて通常の3D-HSPを探索すると次のような溶解球が得られる。
Drag=回転, Drag+Shift キー=拡大、縮小, Drag+コマンドキーかAltキー=移動。
PMMAを溶かす溶媒(青い小さな球)と溶かさない溶媒(赤い小さな球)をハンセン空間にプロットしたものだ。緑の大きな球がハンセンの溶解球になる。
幾つかの例外もあるが、青い溶媒は3次元的に似たような位置を占めていて、それらを取り囲むSphere(ハンセンの溶解球:緑色の大きな球)があると理解できる。
そこでPMMAを溶解する溶媒を探索したいのであれば、溶媒のHSPがこの緑の球の内側に来るようなものを選べばいいことがわかる。
PMMA溶解性試験溶媒と結果一覧
4次元HSP(旧法)
HSPiPには水素結合をプロトン・ドナー/アクセプターに分割する機能が搭載されている。
ビュアーはHSPiPプラス以上のツールに搭載されているものである。Singleの3Dは先のSphere Viewerのものと同じである。4Dオプションを用いると3種類のプロットが可能になる。
4次元を3次元で表現する。( δHD, δHAはδH分割法によって異なる)
4D-1: δD, δHD, δHA
4D-2: δD, δP, √( δHD2+ δHA2)
4D-3: √δD2+δP2, δHD, δHA
4次元HSP(新法)
水素結合項の分割にpirika.com社CEOの山本が作ったyHAcid, yHBaseを用いた。HSPiPプラス、PirikaProのYMBに搭載している。(HSPiPには搭載されていない。)
Shere Viewerモデルの説明
📑 図1のスライド詳細テキスト・解説を開く
δD
δHA
δD
δP
δH
(b)4D-1モデル[δD, δHD, δHA]
多くの溶媒はプロトン・ドナー性を持たないのでδD-δHA平面に張り付く
(a)3Dモデル[δD, δP, δH]
3DのδHはδH2=tot HSP2-δD2-δP2で定義される。水素結合項とその他のエネルギ-が含まれるのでハンセン空間中に広く広がる
PMMAの3D, 4D Hansen溶解球モデル
📑 図2のスライド詳細テキスト・解説を開く
(c)4D-1モデル[δD, yHAcid, yHBase]3Dモデルと同様に溶媒はハンセン空間中に広く広がる
(d)4D-2モデル[δD, δP,√( yHAcid2+ yHBase2)]δD-δP平面に来る溶媒はδHがゼロになる溶媒のみである。 δH2= yHAcid2+ yHBase2であるからだ。
📑 図3のスライド詳細テキスト・解説を開く
(e)3Dモデル[δD, δP, δH]
Double Sphere法で溶解球を2つ求めたが大きい球に内包されてまった。
(f)4D-1モデル[δD, yHAcid, yHBase]3Dモデルと同様に大きい球に内包されてしまった。
Double Sphere法とは、Score=1の溶媒は2つの球のどちらかに入り、Score=0の溶媒はどちらの球にも属さない2つの球を見つけることだ。もともと一つの球のカバー率が高い場合に効果がないことがある。間違って外に出た良溶媒の周囲に貧溶媒がある場合や、貧溶媒が溶解球の中に入っていた場合には球を二つにしても効果はない。
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