オレイン酸の純液体中におけるコンホメ-ションと液体構造の決定

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02640356
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 岩橋 槙夫 北里大学, 衛生学部, 講師 (70087120)
• Keywords: シスー9ーオクタデセン酸 / 液晶 / 液体構造 / 水素結合 / 液体X線散乱 / 蛍光偏光解消度 / 近赤外吸収スペクトル / NMR緩和時間

Research Abstract

高純度(99.9%以上)のオレイン酸の凝固点があらかじめ液体を保持したときの温度領域で異なるという履歴現象の存在と、密度、粘度、NMRによる自己拡散係数の温度依存性から、オレイン酸は温度領域で異なる3つの液体構造を有すると考えられた。そこでオレイン酸の分子のコンホメ-ションや液体構造の温度依存性をIR、 ^1Hーおよび ^<13>CーNMR、ESR、蛍光、X線散乱の測定により研究した。また近赤外吸収スペクトル測定によりオレンイン酸の水素結合についても研究を行った。
液体状態でオレイン酸は常に二量体を形成し、これが運動の単位粒子である。融点から30℃までかなり結晶的な性質が残っていることがT_2緩和や蛍光の偏光解消度から明らかになった。T_1緩和時間から求めた各セグメントの運動性、ESRのオ-ダ-パラメ-タ-から求めた微視的粘性は、融点から30℃、30〜55℃、55℃以上で異なり、とくに55℃以上で分子が急激に動きやすくなることを示した。以上の結果から融点から30℃まではスメクチック液晶類似の構造、30〜55℃ではネマチック液晶類似の構造、55℃以上で乱雑な等方的構造であると推測した。ただし液体オレイン酸は完全に無色透明で、偏光顕微鏡の観察でもまったく液晶の存在が確認できないことから、液晶といっても液晶状態の分子の小さな集合体(ドメイン)が乱雑に集まった状態と考えられる。20℃付近での液体のX線散乱測定では、かなりはっきのしたリング状の回折パタ-ンが得られ、融点から30℃までのスメクチック液晶類似の構造の存在が確認された。以上の結果をJ.Phys.Chem.95,445(1991)に発表した。また温度上昇とともにカルボキシル基の水素結合が部分的に切れ、二量体中に現れた不純物としての単量体の存在が相転移を引き起こす原因であることを近赤外吸収スペクトルの温度依存性から明らかにした。この結果もJ.Phys.Chem.誌に投稿予定である。

Research Products

• [Publications] Makio Iwahahi: "Temperature Dependence of Molecular Conformation and Liquid Structure of cisー9ーOctadecenoic Acid" The Journal of Physical Chemistry. 95. 445-451 (1991)
• [Publications] Makio Iwahashi: "Hydrogen Bonding of cisー9ーOctadecenoic Acid in Liquid State" The Journal of Physical Chemistry.