2017 Fiscal Year Annual Research Report
Parameterization of hydrogen-bonding donating and accepting abilities of supercritical water and its application to the proton transfer reaction
| Project/Area Number |
15K05399
|
|---|
| Research Institution | Doshisha University |
|---|
Principal Investigator |
木村 佳文 同志社大学, 理工学部, 教授 (60221925)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 超臨界アルコール / 超臨界水 / ベンゾフェノン / プロトン移動 / シアノナフトール |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
超臨界アルコールや超臨界水での水素結合性の指標を評価するため、昨年度はベンゾフェノンを溶媒として用い、水とアルコールの混合系におけるベンゾフェノンのＣＯ伸縮振動の振動数の温度、圧力、混合比依存性の評価を行った。水・メタノールおよび水・エタノールを対象とし、モル比1：１および1：4の系において測定をおこなった。純溶媒での結果を参照し、混合系における水素結合供与能について評価をおこなったところ、密度の高いところではアルコールによる選択的な溶媒和が生じていることが明らかとなった。また、ジシアノ-２-ナフトール(DCN2)を溶質として超臨界メタノールならびに超臨界エタノール中での励起状態プロトン移動速度を、時間分解蛍光測定により評価した。さらにアルキル鎖長のことなるn-アルコールでも同様の評価を行った。励起状態における蛍光スペクトル変化から、励起状態にいてプロトン解離にともなって生じるアニオン体の立ち上がりを評価し、時間変化を評価することに成功した。その結果、えられた反応速度は溶媒の水素結合供与能とよい相関を示すことが明らかになった。さらに得られたアニオン体の濃度変化を、プロトンとアニオン体の再結合反応過程も含めた拡散律速反応のモデルにより速度論的な解析を行った。その結果アニオン体の立ち上がり速度からプロトン解離の速度が適切に評価できること、また励起状態における酸解離定数の温度・圧力変化を評価することに成功した。
期間全体をとおして、超臨界アルコールおよび超臨界アルコール・水混合系における水素結合供与能のパラメーター化に成功した。また超臨界アルコール中でのプロトン移動反応速度と、超臨界アルコールにおける水素結合供与能との関連付けを行うことに成功した。
|
Research Products
(5 results)
