クラスレート化合物（読み）クラスレートかごうぶつ（英語表記）clathrate compound

精選版 日本国語大辞典

クラスレート‐かごうぶつ ‥クヮガフブツ【クラスレート化合物】

〘名〙 (clathrate compound の訳語) 籠状、筒状、層状の三次元骨格をもつ分子（ホスト）内に、小分子（ゲスト）がとり込まれた化合物。ヒドロキノンなどがそれをつくる。包接化合物ともいう。

出典　精選版 日本国語大辞典

デジタル大辞泉

クラスレート‐かごうぶつ〔‐クワガフブツ〕【クラスレート化合物】

《clathrate compound》一つの化合物によってできた三次元的な結晶格子のつくる空間に、他の物質分子が、なんらの化学結合にもよらずに閉じ込められた状態の物質。包接化合物。

出典　小学館

改訂新版　世界大百科事典

クラスレート化合物 (クラスレートかごうぶつ)
clathrate compound

一つの化合物が結晶をつくる際に，その立体的な三次元網目構造によってできる一定の空洞に，他の物質の分子または原子を閉じこめてできる一定の組成比の化合物をいう。包接化合物，また英語ではinclusion compound，enclosure compoundということもある。クラスレートの名はギリシア語のkleithron（かんぬき）に由来する。骨格構造の結晶格子のほうをホスト格子，閉じこめられる分子をゲスト分子のように呼ぶ。ホスト格子をつくる化合物と，ゲスト分子の間には原子価結合が働くことはなく，単に格子のつくる空洞の大きさと，とりこまれるゲスト分子の大きさがうまく合うかどうかが生成の条件となる。したがって，できる結晶における組成比は，理想的にすべての空洞に入りこんだとき最大比になるが，通常はそれより小さく，不定比になることが多い。1945年イギリスのパウエルH.M.Powellらが，ヒドロキノンC₆H₄（OH）₂をメチルアルコールCH₃OH溶液から結晶させると，他の溶媒から結晶させるときとは違った結晶が得られることに気づき，CH₃OH・3C₆H₄（OH）₂の結晶構造を明らかにしたのが，クラスレート化合物の発見の初めである。これは，ヒドロキノン分子が水素結合によって立体的なかご（籠）形構造をつくり，そのかごの中にメチルアルコール分子が閉じこめられた構造である。したがってメチルアルコールと同程度の大きさの分子なら，クラスレート化合物をつくることになる。CH₃OHのほか，Ar，Kr，Xe，H₂S，HCN，HCl，HBr，CH₃CNなどとの間にも同型の化合物が知られている。同種のものには，いわゆる気体水和物G・6H₂O（G＝Ar，Kr，Xe，CO₂，CH₄，H₂S，Cl₂など），G・17H₂O（G＝C₃H₈，CHCl₃など）がある。これは，たとえば図のように水分子が結晶するとき水素結合によって正五角形と正六角形で，2種のかご（図ではAとB）をつくるが，46H₂Oで8個のかごができる。したがって理想的には8G・46H₂O（G・5.75H₂O）であるが，96%程度入るのでG・6H₂Oとなるのである。そのほかNi（CN）₂（NH₃）・G（G＝ベンゼン，フラン，ピロール，アニリンなど）も図のような構造をもっている。ヨウ素デンプン反応で知られるヨウ素デンプンはデンプンのトンネル構造の中にヨウ素分子が入りこんだものであり，尿素アダクツでは尿素のトンネル構造の中に，炭化水素，アルコール分子などが入りこんだものである。これらはゲスト分子が出ていくと，ホスト格子がこわれてしまうが，ホスト格子だけでも安定なものもある。たとえば鉱物のフッ石類，方ソーダ石（ソーダライト），柱石（スカポライト）などで，天然および人工鉱物として知られており，アルミノケイ酸塩の骨格構造の中に水が入りこんでいる。クラスレート化合物はゲスト分子の形と大きさに制限があることから，これを利用すると普通の方法では分離できないようなものでもたやすく分けることができる。たとえばH₂OとC₂H₅OHのような共沸混合物，沸点の近いヘプタンとイソオクタンなどでも簡単に分離できる。このような分離作用を分子ふるい（モレキュラーシーブ）といっている。これまでに人工鉱物で各種の分子ふるいがつくられている。
執筆者：中原 勝儼

図－クラスレート化合物

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

百科事典マイペディア

クラスレート化合物【クラスレートかごうぶつ】

包接化合物とも。一つの化合物（ホスト分子）がつくる分子サイズの空間的なすきまに，ちょうど形状の合う他の物質の分子（ゲスト分子）が入り込んで，ゆるい複合体をつくっている物質。ホスト分子とゲスト分子とは，おもに弱い分子間力だけで結びついており（水素結合などを伴うこともある），空間のすきまに形状が合う（包接される）ことが基本になる。たとえばヒドロキノンC₆H₄（OH）₂はR・3C₆H₄（OH）₂型（RはCH₃OH，H₂S，SO₂など）の結晶をつくるが，これはヒドロキノン分子が水素結合によってつくる籠(かご)形構造のすきまにR分子が入り込んだクラスレート化合物である。粉末酒や練りわさびには，シクロデキストリンをホスト分子としてアルコールや香りの分子を包接したクラスレート化合物が利用されている。ゲスト分子の形と大きさに制限があることを利用して，普通の方法では分離できないH₂OとC₂H₅OHのような共沸混合物，沸点の近いヘプタンとイソオクタンなども簡単に分離できる。このような分離作用を分子ふるいという。
→関連項目分子化合物

出典　株式会社平凡社

化学辞典 第2版

クラスレート化合物
クラスレートカゴウブツ
clathrate compound

三次元のかご状空間をもつ包接体に対して，H.M. Powellが与えた名称．[同義異語]包接化合物

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

クラスレート化合物
クラスレートかごうぶつ

「包接化合物」のページをご覧ください。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

世界大百科事典（旧版）内のクラスレート化合物の言及

【希ガス化合物】より

…このとき，水分子46個によって籠が8個できるので，理想的にこの籠すべてに希ガスが入ったときは8G･46H₂OすなわちG･5.75H₂Oとなるのであるが，通常は96％程度入りこむのでG･6H₂Oとなるのである。これらはクラスレート化合物といわれるが，真の化合物ではない。同じようなものに，ヒドロキノンC₆H₄(OH)₂やフェノールC₆H₅OHとの間のクラスレート化合物3C₆H₄(OH)₂･G(G＝Ar,Kr,Xe)，2C₆H₅OH･G(G＝Kr,Xe,Rn)が知られている。…

※「クラスレート化合物」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典｜株式会社平凡社「世界大百科事典（旧版）」