固体NMR法によるガラス結晶の分子配向の乱れ及び液晶の空間的乱れの検出。

• Project/Area Number: 06740442
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Physical chemistry
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 久保 厚 京都大学, 理学部, 助手 (20205115)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 1994: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
• Keywords: 重水素NMR / ガラス結晶 / 無秩序 / 重水素選択励起交換NMR法 / 結晶 / 多重パルスNMR法 / プロトン間磁気双極子相互作用

Research Abstract

ガラス性結晶、CD_3C_6Cl_5について粉末試料及び単結晶試料の重水素NMRの実験を行い、分子運動及び結晶の静的構造の乱れについて研究した。この分子は室温では分子の擬6回軸まわりの6つの配向をとることが予想された。単結晶重水素NMR法では、室温で1対、220K以下で3対のダブレットが観測された。信号の積分強度の温度依存性から3つのサイト間のエネルギー差は0.8,0.7,および0.1kJmol^<-1>となった。また低温150〜200K以下で信号の相対強度は温度依存しなくなり、回転運動の凍結が起きていることが確認できた。また本研究で新たに試みた選択励起重水素交換NMR法、スペクトルのシュミレーション、T_1の角度依存性より、各サイト間の再配向運動の相関時間を精密に決定した。相関時間は低温においても分布がほとんどないこと、低温でみかけの活性化エネルギーが高温に比べて小さくなることがわかった。低温の実験のために175Lの液体窒素容器を購入した。また単結晶NMRの実験のためにゴニオメータを製作した。また重水素化試料は重水素化トルエンを購入し、京都大理の今城氏に合成して頂いた。これらの結果は第33回NMR討論会ならび95年化学会春季年会において発表した。
またネマチック液晶MBBAについて2次元プロトン多重パルスNMRの実験を行い、プロトン間磁気双極子相互作用の決定を試みた。Luckhurst、Emsleyらの加算ポテンシャルモデルを用いてデーターの再現を試みたが、ベンゼン環を含むコア部分については、実験の2次元プロトン多重パルスSLFNMRの結果をうまく再現できた。アルキル鎖の部分については一致がまた十分ではない。また2次元プロトン多重パルス交換NMRの交差ピーク強度の混合時間依存性については、ピークの強度の読み取り精度が悪いためか、シュミレーションはうまく実験結果を再現できなかった。データ処理のために光磁気ディスク等を購入した。