液-液界面反応における非平衡状態の計測と選択的分配挙動挙動の解析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06403015
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 寺前 紀夫 東北大学, 大学院・理学研究所, 教授 (70114569)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西沢 精一 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40281969) ; 内田 達也 東北大学, 大学院・理学研究所, 助手 (30261548) ; 斉藤 紘一 東北大学, 大学院・理学研究所, 助教授 (90004457)
• Keywords: 液-液界面 / 分配 / 界面反応 / 非線形レーザ分光 / 第二高調波 / 全反射蛍光法 / 液-液界面イオン移動

Research Abstract

本年度は,液-液界面反応の計測法として共鳴第二高調波(SH)分光法及び時間分解全反射蛍光分光法による液-液界面吸着分子の状態解析,液適電極ポーラログラフィー測定系の構成と液-液界面における錯生成反応の解析を主として研究を進め,全体のまとめを行った。
液-液界面状態の評価法として前年度に引き続き共鳴SHスペクトル法の確立を図った。水-ヘプタン界面に吸着したロ-ダミンB分子はバルク濃度の増大とともにSH光強度が増大するが界面吸着配向角は一定であり,高い濃度ではSH光を弱めあう会合体を形成する可能性が示された。非鳴SHスペクトルにより会合体形成などの電子状態変化,吸着量変化,配向性変化等の界面吸着化学種にのみ感度を有する計測法を確立しえた。また,蛍光プローブ分子を用いて液-液界面状態を全反射蛍光寿命解析したところ,分子によっては界面で平行に達するのに一昼夜程度要するもがあることが分かった。
液-液界面反応として2価の金属イオンと長鎖アルキル基を有する8-キノリノール(Hocqn)との錯生成を取り上げ,動的界面張力測定並びに界面イオン移動の測定により界面錯生成反応の機構解析を検討した。Hocqnは酸性条件下で界面吸着性を示し,バルク溶液中とは異なり対イオンの効果また有機相の溶媒の種類によって吸着性が異なった。これらの依存性はイオン対生成定数,並びに試薬の分配係数によるものと考えられた。また,キレート試薬の液-液界面イオン移動の測定からHocqnと金属イオンとの錯生成反応は長鎖のないキレート試薬の場合に比較し有機相に近い側の界面領域で進行していると推論できた。

Research Products

• [Publications] T. Shioya: "Complexation Kinetics of 5-Octyloxymethyl-8-quinolinol with Ni (II) at the Heptane-Water Interface." Chemistry Letters. 469-470 (1996)
• [Publications] K. Bessho: "Microenvironment of 8-anilino-1-naphthalenesulfonate at the heptane-water interface." Chemical Physics Letters. 264. 381-386 (1996)