Conformational Analysis of Cellulose Tripropionate

Abstract

セルローストリプロピオネート (CTP) の1本の分子鎖について, 1残基内および連続する残基間の非結合原子間反発エネルギーを考慮したパーチュアルボンド法により, コンフォーメーション解析を行なった。X線繊維図から, CTPの繊維周期は1. 508nmと計算され, 消滅則より分子鎖方向に3回らせん軸が存在する。このように分子軸方向に3回らせん軸をもつセルローストリプロピオネートの構造は, 他のセルローストリエステル同族体 (セルローストリアセテート, セルローストリブチレート, セルローストリバレレート) が2回らせん構造を有するのに対して, 特異的である。エネルギ一計算および非結合原子間の容認されることのできない接触の有無を調べた結果, 右巻き3_1らせんに比べ, 左巻き3_2らせんの方が低いコンフォーメーションエネルギーを持つ事がわかった。考慮した16のモデルのうち, 最も可能性の高い左巻き3_2らせんのコンフォーメーションにおいては, 側鎖はらせん軸に対しほぼ垂直に伸びた構造を持つ。

The conformation of single cellulose tripropionate chain was studied by the virtual bond method considering nonbonded repulsive energy within the residue and between the contiguous residues. From X-ray data, the fiber repeat distance was found to be 1.508nm with systematic absences of threefold screw axis along the molecule. This threefold helical symmetry of cellulose tripropionate is unique among cellulose triester homologues in which the twofold screw axis is predominant. Considering 16 most probable conformations, 8 in right-handed and 8 in left-handed helical conformations, a left-handed 32 helical conformation was most favorable based on conformation analysis and short contact examinations between any pair of nonbonded atoms. The propionyl side chains are considerably extended almost perpendicularly to the helix axis.