1996 Fiscal Year Annual Research Report
イオン交換樹脂中でのイオンの溶媒和の解明と分離の選択性の解釈
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08454234
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岡田 哲男 東京工業大学, 理学部, 助教授 (20183030)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小國 正晴 東京工業大学, 理学部, 教授 (50144423)
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| Keywords | イオン交換 / 溶媒和 / 非水溶媒 / 分離 |
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| Research Abstract |
イオン交換樹脂中での溶媒和を評価し、イオン交換の選択性とイオン溶媒和の関係を明らかにするために非水溶媒陰イオン交換について検討した。トリエチルベンジルアンモニウムイオンをイオン交換基とするものと一級のベンジルアンモニウムイオンを陰イオン交換基とするものを合成し、陰イオン交換選択性を、水、メタノール(MeOH)、アセトニトリル(AN)、N,N-ジメチルフォルムアミド(DMF)及びこれらの混合溶媒を用いてクロマトグラフ的に評価した。その結果、局在した電荷をもつイオン交換基(一級アンモニウムイオン)をもつものでは、陰イオンの脱溶媒和が強く促され、その結果電荷の局在せず脱溶媒効果の小さな四級アンモニウムイオンを用いたときに比べて、小さい(溶媒和の大きな)イオンに対する相対的選択性が高まること、溶媒のアクセプター性が小さくなるにしたがい小さなイオンに対する相対的選択性が高まること、陰イオン交換では陰イオンに対する溶媒和が選択性を支配するのに対してイオン交換基に対する溶媒和は重要ではないことなどが明らかになった。また、メタノール系で一級アンモニウムイオン型のイオン交換樹脂の選択性は、クラウンエーテルをイオン交換基に錯形成させることによって変化させることが可能であることがわかった。これは、一級アンモニウムイオンの静電場強さがクラウンエーテルとの錯形成で小さくなる、あるいは水素結合性が小さくなると考えることで説明できた。
このほか、キャピラリー電気泳動法によって非水溶媒中でのヘテロ共役イオン生成定数を求められることを示し、従来不活性であると考えられている過塩素酸イオンがフェノール類などとAN中でヘテロ共役すること、ヘテロ共役にはフェノールの水酸基酸素上の電荷密度が重要であることなどを定量的に示した。
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[Publications] Tetsuo Okada: "Design of chromatographic and electrophoretic separation based on ion-pair formation of aromatic disulfonates with polyammonium ions" Analytical Chemistry. 68・7. 1158-1163 (1996)
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[Publications] Tetsuo Okada: "Electrophoretic detection and evaluation of heteroconjugate anion formation between Bronsted acids and the perchlorate ion in acetonitrile" Chemical Communications. 1779-1780 (1996)
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[Publications] Tetsuo Okada,Toshinori Usui: "Role of anions in complex formation of crown ethers with ammonium ion chemically bonded on silica gel" Journal of Chemical Society Faraday Transactions. 92・24. 4977-4981 (1996)
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[Publications] Tetsuo Okada: "Nonaqueous anion-exchange chromatography:Role of solvation in anion-exchange resin" Journal of Chromatography A. 758. 19 (1997)
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[Publications] Tetsuo Okada: "Nonaqueous anion-exchange chromatography:Changing anion-exchange selectivity by resin surface complex formation of crown ethers" Journal of Chromatography A. 758. 29 (1997)
