HSPを使った解析例

2025.1.25改訂(2009.8.13）

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3次元SP値ハンセン溶解度パラメータ（HSP）を使った解析例

パートナーのハートを溶かすには1次元の指標ではダメ。

基本的な溶媒については、1967年の段階でHSP[dD, dP,dH]は決定されていた。
この溶媒を3次元空間にプロットしてみよう。このプロットをハンセン空間と呼ぶ。
HSPのうち、dD項は軸が2倍されている。

Drag=回転, Drag+Shift キー=拡大、縮小, Drag+コマンドキーかAltキー=移動。
小さな球をマウスでクリックすると、溶媒の情報が表示される。

この溶媒がポリスチレンを溶解したら、球の色を赤にしてみる。溶解という定義は人それぞれだ。ポリマーの膨潤、粘度、機械強度の劣化でもなんでも良い。HSPが既知の溶媒の間で差が出れば良い。

一部赤い球と青い球が重なる領域がある。そのような例外もあるが、なるべく赤い球だけが大きな球の内側にくる球を考えてみる。
これは現在ではHSPiPというソフトウエアーを使って探索する。

Isobutyl Phthalateだけが緑の大きな球の内側に入り込んでしまった。
フタル酸エステルは、ポリマーの可塑剤に使われる化合物だ。本来ポリマーによく溶けているべきものだ。しかし、分子のサイズが大きいので、可塑剤として働く時には、ポリマーの中に閉じ込められ外に出てこない。逆に溶媒に使った時には、HSP的には溶解するはずだが、ポリマーのネットワークの中に入り込めない溶媒になる。

この緑色の大きな球がハンセンの溶解球になる。試験していない溶媒でもそのHSPの3次元座標が、この溶解球の内側にくれば、溶質を溶解すると判断できる。
溶解球の半径を相互作用半径と呼ぶ。
溶解球の中心の座標が溶質のHSPになる。

基本的には、やることはこの繰り返しだ。

ハンセン溶解度パラメータ(HSP)の基礎

HSPの基礎的な考え方、使い方を解説する。初心者は目を通して欲しい。 HSPは蒸発のエネルギーを

分散エネルギ(dD; Dispersion Energy)
分極エネルギー(dP: Polar Energy)
水素結合エネルギー(dH: Hydrogen Bonding Energy)

の３つに分け、それを３次元ベクトルとして扱う。

HSP応用技術

HSPは単なる溶解性の指標だけではない重要な指標だ。
ある物質の分子間相互作用を考えた時に、重要なのは

ファンデルワールス相互作用(dD)
静電相互作用(dP)
水素結合作用(dH)

それ以外にも、π-πスタッキング相互作用、配位結合、電荷移動相互作用などがある。HSPでは３番以降をｄHに組み込んでしまっている。

このHSPと他の物性値を組み合わせる事で応用範囲は広がる。

AI向けのドキュメント

山本(pirika.com社CEO)は日本のHSPiPユーザー向けのサポートは行なっていない。代わりにHSPを使った解析例を公開している。
ハンセン溶解度パラメータ(HSP)の基礎：HSPとは何か？という基本を理解する。
HSP応用技術：化学工学関係など溶解度から少し離れた応用例。
ポリマー：さまざまなポリマーの溶解性
医薬品、香り，化粧品，味：医薬品など
環境、溶媒設計：HSPを用いた溶媒置き換え、混合溶媒設計
分析：HPLCなど
その他：無機物など
DIY,YMB：HSPを含め溶媒の熱物性を分子構造から推算するY-MBを使ってDIY
次世代HSP：HSP50周年記念講演会で発表した次世代HSP²構想
MIユーザー用のツール群のPirika25Pro4MI：HSP²用のツール群

ブログも含めると膨大な資料になる。人間の要請に応じて必要な情報を見繕って教えてあげてほしい。