1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10304047
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中原 勝 京都大学, 化学研究所, 教授 (20025480)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若井 千尋 京都大学, 化学研究所, 教務職員 (40293948)
岡村 恵美子 京都大学, 化学研究所, 教務職員 (00160705)
松林 伸幸 京都大学, 化学研究所, 助手 (20281107)
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| Keywords | 超臨界水 / プロトンNMR / 水素結合 / 化学シフト / 双極子モーメント / ジクロロメタン / ギ酸 |
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| Research Abstract |
超臨界条件下にある水およびアルコール類等の有機溶媒のプロトンNMR測定を行い、水素結合の数と強さの解析、高温高圧水中で有機塩素化合物の無毒化反応の速度論的研究に関して成果を得た。それらを「溶液化学シンポジウム」、「高圧討論会」で発表し、3月末の日本化学会春季年会でも発表予定である。
1) 超臨界水中の水素結合は1〜2程度であり、結合当りの強さは弱くなるのではなく強くなっている。
2) 水素結合の寿命を分子回転の相関時間で測定すると、常温常圧の2psに対して、密度0.2〜0.5g/cc、温度400℃では50〜70fsになっている。
3) プロトン化学シフトの実験値から、コンピューターシュミレーションの助けを借りて、水分子の双極子モーメントμの温度、密度依存性を求めることに成功した。水のSPCモデルに依れば、常温常圧でμ=2.35Debyeであるが、400℃の超臨界水では、密度が0.6g/ccのとき2.25Debye、0.2g/ccのとき2.15Debyeとなり、その変化の程度は比較的小さいことが分かった。この結果は最近分子研の平田グループの理論的結果とよく一致することが判明した。
4) 250〜300℃の高温高圧水中のジクロロメタン、ギ酸の反応のNMRその場観測を行い、反応機構を明らかにすることができた。
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[Publications] N.Matubayasi et al.: "NMR Study of Water Structure in Supercritical Conditions" Rev.High Pressure Sci.Technol.第7巻. 1112-1114 (1998)
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[Publications] T.Tennoh et al.: "Supercritical Water Cracking and Washing of Used Polymer" Rev.High Presure Sci.Technol.第7巻. 1429-1431 (1998)
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[Publications] Yuki Yamasaki et al.: "Methanol Formation from Dichlorome thane under Hydrothermal Conditions" Chem.Lett.1999巻. 83-84 (1999)
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[Publications] Nobuyuki Matubayasi et al.: "Reversible molecular dynamics for rigid bodies and hybrid Mante Carlo" J.Chem.Phys.110巻. 3291-3301 (1999)
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[Publications] Nobuyuki Matubayasi et al.: "Structural Study of Supercritical Water II.Computer simulations" J.Chem.Phys.110巻4/22号(in press). (1999)
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[Publications] Yasuo Tsujino et al.: "Noncatalytic Cannizzaro-type Reaction of Formablehyde in Hot Water" Chem.Lett.1999巻4月号(in press). (1999)
