一般向け/高校生向け楽しい化け学
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分子のステレオグラムを作ってみました!

ステレオグラムとは、二枚の少しずれた物体の絵が並べられた画像である。

これを「立体視」すると、3Dに見えるのだ!

立体視とは、例えば指を立てて目の前に持って行くと周りの景色が二重になるように、目の焦点をワザとずらしてステレオグラムを見て左右の絵を重ねるとなんと立体が浮かびあがるというものです。

やり方など詳しくは「立体視」「平行法」「交差法」等の単語でネットで検索してみてください。


さて、グルコースのステレオグラムを作ってみました。

<クリックで拡大>

α-D-グルコースの球棒モデルのステレオグラム
Jmolで描画。


焦点をずらして左右のグルコースを重ねると真ん中に立体のグルコースが現れると思います。

うまく浮かび上がったでしょうか?

筆者は少し画面から離れて見ると綺麗に見えます。

ピタッと合わせて、慣れるとリラックスしていても3D像は保たれると思います。

そうなると普通にそこに立体があるように、ある点(例えば上部のヒドロキシ基、とか)を注視して焦点を合わせ、しっかり見ることができるようになると思います。

あんまり長く見ていると気持ち悪くなってくるので、適当に休憩を入れましょう。


うまく浮かび上がったなら、画像の「下部」にある炭素鎖が「手前」に見え、そこについているヒドロキシ基はさらに手前に飛び出て見えると思います。

また、「上部」のメチロール基-CH2OHは「奥」になるように見えると思います。

例えばエーテル結合をしている酸素から環にそって数えて±2番目の炭素に付いている水素原子は環に対して垂直方向に立っています。

これら水素のように(飽和の)六員環に対して垂直に立っている位置を「エカトリアル」といいます。

他にも環の下側に垂直に出ている水素やヒドロキシ基の酸素もあります。探してみましょう。

一方で、エーテル結合の酸素の手前の隣の炭素に結合している水素のように、環に対して赤道方向(要するに横方向に)出ている水素やヒドロキシ基の酸素があります。

これらの位置は「アキシャル」と呼ばれています。



このように、ステレオグラムで立体視すると結構色々わかりそうですね。

しかしあまり流行っていない理由は、見るのに技能が必要で個人差もあるのが難点だからでしょうか。


また、先ほどのグルコースは「球棒モデル」と呼ばれる、原子(球)が結合(棒)で繋がれた形の模型画像でしたが、いわゆる「空間充填モデル」のステレオグラムも作ってみました。

<クリックで拡大>

ベンジルアルコールの空間充填モデルのステレオグラム
WinMOPACで計算・描画


同様にすれば確かに立体視できますが、このモデルの特性上画像にモノがパンパンなのであまり面白く見えませんね。

スカスカで奥行きが伝わる球棒モデルの方がステレオグラムには適していそうです。

面白いですねぇ。

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