はじめまして。高知大学(中国・四国支部レンジャー)の越智(おち)と申します。よろしくお願いします。
みなさんは「超分子(ちょうぶんし)」という言葉を聞いたことがありますか?
「高分子」と似ていますよね・・・ほとんどの方は聞いたことがないかと思います。
しかし、実は超分子ってとても身近な存在なのです!
今回は、そんな超分子について紹介させていただきます。

まずは「高分子」とはどのようなものか確認しましょう。
一般的に、複数の分子が共有結合によってつながったものを指します。
(詳しくは、本サイトの『「高分子」って何だろう?』をご覧ください)
対して、「超分子」とは複数の分子が共有結合以外の弱い結合(水素結合や疎水性相互作用などの分子間相互作用)によってゆる~く結びついて集まったものをいいます(図1)。

図1.高分子と超分子

超分子の特徴として、構成する分子単独では発揮できない機能を発現することが挙げられます。
また、温度変化などの刺激によって構成分子がくっついたり離れたりすることができます(これを可逆性といいます)。
これらの特徴から、超分子は積み木や合体ロボットに例えられることがあります(図2)。

図2. 超分子のイメージ(高分子2017年12月号Polyman画より引用)

少し「超分子」に興味を持っていただけたでしょうか?
はじめに述べましたが、超分子は実はとっても身近な存在です。
その例を示しますね(図3、4)。
シャボン玉や洗剤の泡は、界面活性剤という分子が集まることでできる超分子の代表例です。
界面活性剤は、水となじみやすい部分(親水性部位)と水となじまない部分(疎水性部位あるいは親油性部位)を併せ持ち、両親媒性分子ともいいます。
実は、界面活性剤(洗剤)が油汚れを落とすことができるのはミセルという超分子を形成するためなのです(図4右)。

図3. 超分子の例

ほかにも、実は私たちの体も超分子からつくられています。
また機会がありましたら、そのことについて説明させていただきますね。
今回は簡単ですが「超分子」について紹介しました。
超分子化学(Supramolecular chemistry)という言葉・概念が提案されたのは1978年(by ジャン=マリー・レーンら)と、比較的新しい研究分野です。
まだまだ未知な部分もありますが、新しい材料の開発や生命現象を解明するために注目されています。
興味がありましたら、調べてみてくださいね。

図4. 図3の答え

おち支部レンジャー