高分子帯域の溶液化学

• Project/Area Number: 06740510
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Inorganic chemistry
• Research Institution: Fukuoka University of Education
• Principal Investigator: 宮崎 義信 福岡教育大学, 教育学部, 助手 (50253365)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1994: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 高分子帯域 / 溶液化学 / 多核種NMR / 錯生成反応 / 加水分解反応 / 微視的溶液環境 / 架橋高分子ゲル

Research Abstract

1.ポリリン酸等の高分子イオンの溶質-溶質、-溶媒相互作用に関する研究の一環として、直鎖状四リン酸イオン(P_4)とAl(III)イオンの結合異性平衡を^<31>Pおよび^<27>Al NMRを用いて研究した。化学量論比Al(III):P_4=1:1の単座および二座配位錯体と2:1の二座配位錯体の生成を確認し、その結合構造を明らかにした。この研究成果は第17回溶液化学シンポジウム(1994年11月、岡山理科大学)で発表した。2.高分子帯域の微視的溶液環境下での平衡・非平衡の化学反応を定量的に解析する目的で、中性多糖ゲルとイオン交換樹脂を反応場として用い、以下の研究を行った。(1)セファデックスゲル内部でのAl(III)イオンと無機配位子イオンとの錯生成反応を^<27>Alおよび^<31>P NMRを用いて研究した。ゲル相と水溶液での1:1錯体の安定度を比較すると、次亜リン酸イオンと硫酸イオンではゲル相の方が高く、逆にチオシアン酸イオンではゲル相の方が低いことが解った。これはゲル骨格と配位子間の疎水性相互作用のためであると結論した。この研究成果は欧文誌Polyhedronに掲載予定(1994年10月21日受理)である。(2)陰イオン交換樹脂に吸着した縮合リン酸イオンの加水分解反応を^<31>P NMRを用いて研究した。樹脂相でのアルカリ加水分解反応は水溶液の場合と同様に擬一次速度則に従うことが解った。速度定数と活性化パラメータを決定し、均一水溶液と比較したところ、樹脂相で加水分解が著しく減速されることが解った。これは縮合リン酸イオンと水酸化物イオン間の静電反発が樹脂相で強められたためと結論した。この研究成果は、一部を日本化学会第69回春季年会(1995年3月、立命館大学)で、他部をイオン交換国際会議ICIE'95(1995年12月、高松市)で発表予定である。