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α-D-グルコース=ブドウ糖

 完成したα-D-グルコース=ブドウ糖の分子模型です。
動く分子事典より α-D-グルコース=ブドウ糖(表) α-D-グルコース=ブドウ糖(裏)
動く分子模型のブドウ糖 ブドウ糖 ブドウ糖、うら
 こだわり分子模型2と同じようにして、化学便覧 基礎編 IIのデータを利用して計算したのが以下の表です。
a-b a原子の
半径
b原子の
半径
c=abの
距離
R=結合面の直径 切断面の直径(cm)
C-C 1.7 1.7 1.538 3.032252628 3.0
C-OH 1.7 1.52 1.42 2.866670204 2.9
C-O 1.7 1.52 1.431 2.86164088 2.9
角度:∠CCC=110.9 ∠OCC=109.7 ∠OCO=111.5 ∠COC=113.7

 以上のように切ると、「動く分子事典」でのブドウ糖のように、環の中心部も原子が互いに重なりあう分子模型となることでしょう。しかし、そのような模型は製作が困難で、試しに作った所、原子間の距離が設計とは異なってくるように思えました。
 それで製作に困って、水上大会で山田正男さんに聞いたところ、「28mmで製作すればいいよ」と言っておられました。
 
 水上大会から帰って来て、色々ためしてみて、切っても炭素原子に切れ線が出てこないぎりぎりの大きさが28mmであることを確認しました。これなら、なんとか製作できます。

1、骨格の製作

a-b 切断面の直径(cm)
C-C 2.8
C-O 2.4
O-H 2.4
 炭素を切る角度はすべて109.5度で製作します。
 酸素は、水と同じく、2.4cmで接するようにして切ります。
 
 以下に示すのは、ブドウ糖の炭素の骨格です。
6番目の炭素 炭素の骨格
 
 ブドウ糖の中に炭素は6個あります。
 炭素の切り方
 上の写真に示すように、炭素の切り方には二種類あります。
 (1)と(6)は、109.5度の角度定規を使用して、28mm→24mm→24mm→24mmで切ります。
 (2)〜(5)は、109.5度の角度定規を使用して、28mm→28mm→24mm→24mmで切ります。
 表にも掲載していたように、28mmは炭素同士の結合面です。これを頼りに骨格を組み立てる必要があります。よって、28mmの断面に「28mm」と書いたりして、何らかの印を付けておくと間違いが減って楽になります。
 
2、骨格の製作
 製作した酸素と炭素を利用して、(1)〜(5)の骨格を作ります。
 この時、一番目立つ酸素原子を中心に見てみます。
 酸素原子の両側は、24mmの面で囲みます。
 そして、(5)は、28mmが手前に見えるように配置します。
 (2)〜(4)は、炭素原子同士が28mmで接するように配置します。
 
 ここまで配置することができたら、軽く手に持って組めるかどうか確かめます。
 ところが、結構これが難しいものです。
 (2)と(4)の24mmの面が正面を向くようにするのが目安です。
 
 こうして仮組ができたら、木工用ボンドで接着します。
 
3、完成に向けて
 (1)〜(4)には、HとOHが結合します。
 (5)には、Hと(6)が結合します。
 (6)は、Hが2個とOHが結合します。

 ここで、炭素のどちらにHをつけるのかという事が問題となります。
 下の写真をよく見て確認しつつ組み立てて下さい。
ブドウ糖の表(途中) ブドウ糖の裏(途中)
途中表 途中裏
 
4、マジックテープ
 そのまま完成に持っていってもいいのですが、マジックテープを利用して製作すると、ブドウ糖からデンプンへの変化を示すことが可能になります。
 
 そこで、(1)には酸素が残るように製作し、(4)はOHがはずれるように製作することにしました。
 これは、ブドウ糖の環が開く時の形を参考に決定したものです。
 
 結局、(1)は酸素と水素の間に白いマジックテープを貼り、(4)には炭素と酸素の間に赤いマジックテープを貼って、完成させました。
 
 2003.1.22

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