JPS59501923A - 分子構造の三次元模型、および、その分解および再組立てのための工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 分子構造の三次元模型、および、その分解および再組立てのための工具 技術分野 本発明は、分子構造の視察研究の補助具に関し、特に、分子構造の三次元模型、 および、このような模型の分解および再組立てのための工具に関する。

背景技術 分子構造の三次元模型は、実際は、例えばプラスチック製の、多数の相連結され た単位体であり、このような単位体は、半球、楕円体、切落し表面を有する半球 、または多面体の形に作られ得る。各単位体は一つの原子を表わし、その半径は ファンデルワールの原子半径に相当し、単位体の中心から切落し表面までの距離 は共有原子半径に相当する。単位体を相連結する連結体は原子間詰を表わし、連 結体の幾何学的軸心間に含まれた角度は原子価角度を表わす。各個の単位体、ま たはその複合体の回転は原子の適合空間移動を表わす。

従来技術による、分子構造の三次元模型のあるものは、中実の球体として作られ た単位体を有し、単位体は連結体により相連結され、連結体は、実際は、二つ割 りの金属スリーブであり、狭い中心部を有し、平らな壁を有する単位体ソケット 中に嵌合され得る（例えば、）・ンガリー共和国のブタペスト市にある有機およ びプラスチック産業研究所で開発されたセラ）　’Ｅｕｇｏｎ’　参照）。

しかし、連結体の平面の故に、上記スリーブが、単位体の回転につれて次第に、 単位体ソケットとの係合から脱れようとする傾向があり、よって、三次元模型の 一体性が乱され、分子構造擬似の正確さが損なわれる。また、単位体を連結する ためには特殊な工具を用いなければならないことが不便である。さらに、上記ス リーブの狭い部分が屡々破損し易い。以上ずぺてのことにより、この型の模型の 使用は、比較的小さな分子構造の擬似にのみ限定される。

もうひとつの、従来技術による、分子構造の三次元模型は、プラスチック製の単 位体を有し、それらの各々が、擬似される分子構造中の一つの原子を表わす。単 位体は球、半球、楕円体または多面体の形に作られ、それらの表面の若干部分は 切落され得る。単位体は中空であり、それらの壁には多数の孔があけられ、上記 多孔は、相変わる二面の中心に置かれる。６孔は４°の角度のテーパを有し、そ の狭い方の部分は単位体の中心に向けられ、段付き突起により囲まれ、これによ り、単位体内部中への入り込みが限定される。

単位体は連結体により相連結され、連結体は、底面で連結された二つの截頭円錐 の形に作られ、これらの截頭円錐の外面には溝が作られ、これらの溝は、単位体 が相連結される時に単位体の多孔中の段付き突起に係合する（米国特許第３，１ ７０，２４６号、Ｃｌ−３５−１８，１９６５参照）。

この三次元模型の欠点は、連結体ねよび、単位体中の多孔の複雑な形に起因して 構造が複雑になることにある。

上述の型の単位体連結法は、技術的見地力＝ら見て、−回の鋳造によって容易に 作られ得ると考えられるような小型の単位体に対して適用され得るのみである。

さらに、この三次元模型中の単位体連結は極めて撓み易（、シたがって、大きな 分子を擬似する場合には、真の適合移動／） により生じた模型の変化と、構造の不完全さにより生じた模型の変化とを識別す る事が不可能である。

上記既知の、分子構造の三次元模型は、特殊な工具を上手に用いて連結体を単位 体のソケットまたは多孔中に嵌合することにより組立てられる。例えば、単位体 中の多孔を拡張するための工具が用いられ、上記工具は、実際は、ハンドルおよ びティップを有する斜めのスクレーパであり、多孔中で回転されると、その切断 端により材料の層が削り取られる。しかし、このような操作は孔端上に１はり′ を残し、これにより、単位体自身および連結体の両者が劣化される。

また、三次元分子模型から単位体を脱係合させるための工具も知られ、この工具 は、本質的には、一端に半円形の凹みを有する薄い金属板であり、単位体を腕連 結させるには、上記板の凹み端が単位体間中に入れられた後、上記板がハンドル により押込まれる。

しかし、工具に圧力が加えられて、これがレバーとして働くときに非対称的な偶 力が生じ、これにより、模型全体に悪影響が及ぼされる。さらに、この工具は、 模型を組立てるためには用いられ得ない（マサチューセット、サウスナテイツク にあるペイリング社による広告１精密な分子模型’　、１９８０，６７７１２０ 、ｐ、３．１７、参照）。

発明の開示 本発明の主目的は、分子構造の三次元模型、およびこのような模型の分解および 再組立てのための工具を提供するにあり、上記模型および工具は、分子、特に、 種々な原子間距離を有する巨大分子の適合移動の信頼性のある擬似をなし得る間 車な構造である。

本発明による、分子構造の三次元模型は、プラスチック製の単位体を有し、これ らの各々は、擬似される分子構造中の−゛つの原子を表わし、上記単位体は、各 単位体Ωソケット中に嵌合する連結体により相連結され、上記ソケットは、連結 体の形に適合する形に作られ、さらに本発明においては、連結体の各々は円筒形 ロンドとして作られ、上記ロンドの全表面、および各単位体のソケットの係合表 面には、ゆるやかにカーブする突起、およびこれらと交互に置かれた同形の凹部 が作られ、これにより、連結体が単位体のソケット中に嵌合されたときに、突起 と四部とからなる連結が作られる。

上記突起および凹部は、円筒形ロンド上に、それらの細心が円筒形ロンドの細心 に平行になるように設けられることか望ましく、各ソケットへの入口にはテーパ が付けられる。

本発明による、分子構造の三次元模型を分解および再組立てするための工具は、 ヒンジ連結されたハンドルを有し、それらの端は顎を有し、上記顎は、単位体を 上記三次元模型中に組込むときに上記単位体を把握し、さらに本発明においては 、上記顎の各々は、単位体を保持す図面の簡単な説明 以下、本発明を、添付図面を参照しつつ、例示的実施例についてさらに詳細に説 明する。

第１図は、分解された、本発明による、分子構造の三次元模型の部分図であり、 第２ｍ、ｂ図は、組立てられた時の三次元模型を示し、第３図は、巨大分子の模 型の部分図であり、第４図は、本発明による、三次元分子模型の単位体であり、 第５ａ、ｂ図は、単位体のソケット中にテーパ部を作る操作を示し、 第６図は、本発明による、三次元分子模型の分解および再組立てのための工具で あり、 第７ｍ、ｂ図は、作動中の、第６図の工具を示す。

発明を実施するための最良の形態 本発明による、分子構造の三次元模型は、相連結されたプラスチック製の単位体 １（第１図、第２図、第３図）からなり、上記単位体の各々は、擬似される分子 構造中の一つの原子を表わす。単位体は、半球１′（第３図）、多面体ｌＮまた は楕円体の形に作られ、各単位体の表面は、部分的に切落され得る。単位体の半 径はファンデルワールの原子半径に相当し、単位体の中心から切落し表面までの 距離は相跨原子半径に相当する。

単位体１．１’、１’は連結体により相連結され、上記連結体は、実際は円筒形 ロッド２であり、その全表面には、ゆるやかにカーブする突起３（これは、丸み を帯びた形であることが望ましい）、および、これらと交互に置かれた同形の凹 部４が作られ、この結果、ロッドの表面は、いわば波状になる。

各単位体は、ソケット５として作られた取付は孔を有し、この孔の内面は、連結 体の表面上のそれらと同様な突起６および凹部７を有する。

突起３および凹部４の軸心はロッド２の長手軸心に厳密に平行である。

三次元分子模型を組立てるときには、単位体ｌがロッド２により所要順序に相連 結される。このためには、ロッド２が、適当な力を加えられつつソケット５中に 押入れられ、この結果、ロッド２の突起３がソケット５０凹部７に係合し、ソケ ット５の突起６がロッドの凹部４に係合しく第２ａ図）、よって、突起および凹 部からなる連結が作られる。組立て操作は、すべての突起３，６がそれぞれの凹 部４，７に係合したときに完了するが、異なる原子間距離を擬似するためには、 突起６および凹部７の一部が、係合されないままに残される（第２ｂ図）。

このようにして、模型が完全に組立てられると、単位体１′と１′とは（第３図 ）相互にぴたりと係合し、ロッド２は見えなくなる。これは、ロッド２が単位体 １／、１／中に入れられるからである。これに反し、不完全な（中間的な）組立 ての場合には、ロッド２が部分的に飛出し、よって、単位体Ｉ′、１“はある距 離だけ隔てられる。この状態は、擬似された巨大分子８の一部を示す第３図によ り明らかにされる通りである。

単位体１の連結を容易にするために、ソケット５への入口の一部９（第４図）に はテーパぞが付けられ、このテーパ形は、特殊な工具を用いてソケット５に与え られる。

第５ａ、ｂ図は上記工具を示し、この工具はハンドル１１、軸１２およびテーパ ぞティップ１３を有する。

ソケット５への入口を拡張するには、テーパティップ１３（第５ｂ図）が若干の 力でソケット５中に押入れられる。単位体の材料に生ずる恒久変形により、ソケ ット５０入口部分はそのテーパ形を保つ。

第６図および第７図は、三次元分子模型の組立ておよび分解のための工具を示す 。

上記工具は、相ヒンジ連結されたハンドル１４を有し、上記ハンドル１４の端は 、曲げられた顎１５を有し、顎１５の各々は幅広い部分１６を有する。

顎１５の内面は横状の突起１７を有する。

単位体１′と１″とを合連結するには（第７ａ図）、一つの単位体１のソケット ５中にロッド２が入れられ、他の単位体１′のソケット５は空のままに残され、 ついで、単位体１とロッド２および単位体ｌ＃が顎１５の広い部分１６間に置か れ、ついで両顎が近寄せられる。特徴的なりリック音（１パチン′という音）に より、単位体ｌと１′　とが完全に連結されたことが明らかに示される。

単位体１と１１　とを引離すには（第７ｂ図）、これらが、楔状突起１７が単位 体１と１１　との間の隙間中に入り得るような位置に置かれ、ついで、両ハンド ル１４が近寄せられる。と、単位体１と１＃　とが、上述の隙間中に入る突起１ ７の作用により腕連結される。

分子構造の三次元模型の単位体を連結するための上述の構造は、模型中の種々な 単位体の信頼され得る連結を可能にし、よって、種々な原子間距離を有する充分 大きな分子構造の模型を作ることが可能にされる。さらに、上述の工具により、 模型を迅速に、大きな努力を要せずに組立工または分解することが可能にされる 。

産業上の利用可能性 本発明は、研究および教育のプラクティスにおいて、種々な物質の分子構造、お よび、それらの変換の三次元的表現を与えるために用いられ得る。本発明はさら に、化合物の結晶学的研究により得られた最初のデータを解読および説明するた め、および、化合物の最も可能性のある構造状態を明らかにするためにも用いら れ得る。

特表昭５９−５０１９２３　（４） 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １０分子構造の三次元模型において、 プラスチック製の単位体（１）を有し、これらの各々は、擬似される分子構造中 の一つの原子を表わし、上記単位体は、各単位体（１）のソケット（５）中に嵌 合する連結体（２）により相連結され、上記ソケットは、連結体（２）の形に適 合する形に作られ、さらに、特徴として、連結体（２）の各々は、実際において 、円筒形ロンドであり、上記ロンドの全表面、および、各単位体（１）のソケッ ト（５）の係合表面には、ゆるやかにカーブする突起（３＝６）、および、これ らと交互に置かれた同形の凹部（４？７Ｊが作られ、これにより、連結体（２） がソケット（５）中に嵌合されたときに、突起と凹部とから成る連結が作られる ように構成された三次元模型。 ２、突起（３）および凹部（４）は、円筒形ロンド（２）上に、それらの細心が 円筒形ロンド（２）の細心に平行になるように設けられることを特徴とする請求 の範囲第１項記載の三次元模型。 ３、各ソケット（５）への入口の部分（９）にチーＪＲが付けられることを特徴 とする請求の範囲第１項または第２項に記載の三次元模型。 ４、分子構造の三次元模型の分解および再組立てのための工具において、ヒンジ 連結されたハンドル（１４）１ を有し、このハンドルの端には、単位体（１）を上記三次元模型中に組込むとき に上記単位体を把握するための顎（１５）を有し、 さらに、特徴として、 上記顎（１５）の各々は、単位体（１）を保持するための幅広部分（１６）を有 し、曲がった形に作られ、各顎の内面は、分解を容易にするための楔状突起・（ １７）を有するように構成された工具。