2018 Fiscal Year Research-status Report
パーフルオロアルキル化合物の物性の徹底理解に向けた異種分子との相互作用機構の解明
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17K14502
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
下赤 卓史 京都大学, 化学研究所, 助教 (40609921)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 有機フッ素化合物 / 赤外外部反射法 / 表面圧－表面積曲線 / ラマン光学活性（ROA） |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，有機フッ素（Rf）化合物が示す，酸素分子や二酸化炭素分子の高い溶解性の分子論的起源解明を最終的な目標とし，赤外・ラマン分光法等により解明する手法の確立にむけて，研究を行っている．特に，Rf化合物の分子間相互作用においては，C-F結合間に生じる“大きな双極子”が重要な因子であるため（階層双極子アレー（SDA）理論），この双極子に着目して，吸着分子との分子間相互作用解析を行う必要がある．
本年度は，水面上でのRf化合物の吸着状態を調べるため，表面圧変化測定と赤外外部反射（ER）測定を行った．まずは，ERスペクトルを安定に得る条件を見出した．各種Rf化合物を水面上に展開して赤外ER測定を行った結果，長い時間水面上に安定に残る化合物が存在することが分かった．水面上での分子の配向を調べるため，偏光を変えた測定を行い検討した結果，Rf化合物が水面上に吸着しているわけではなく，水と一体化した層を形成していることがわかった．これは対応する炭化水素の化合物には現れない特殊な性質である．
また，昨年行った「パーフルオロアルキル鎖のねじれ構造に起因する右・左巻きの異性体の，ラマン光学活性（ROA；Raman Optical Activity）による識別」を論文化した．この論文では，溶液試料のROA解析に比べて固体試料では高感度測定ができる理由も明らかにし，固体試料の解析には顕微光学系のラマン分光装置が適していることにも言及した．この論文は，アメリカ化学会の学会誌Journal of Physical Chemistry Aに受理され，Cover Artに掲載された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまで，Rf化合物と異種分子との相互作用解析にむけた前段階の実験として，純物質としてのRf化合物の集合状態について赤外・ラマン分光法により成果を挙げた．本年度は界面水とRf化合物の分子間相互作用に着目した研究を行い，新たな知見が得られている．本課題の主テーマである「Rf化合物へのガス分子の吸着」についても実験を進めており，結晶性が低いRf化合物には，確かにガス分子が吸着することを分光法によりとらえることができており，次年度詳細な解析を行う予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度行った実験の結果をもとに，次年度はRf化合物へのガス吸着実験へと移行する．特に，現在開放系でおこった吸着について分光測定を行っているが，閉鎖系で測定を行えるように工夫し，ガス濃度を制御した測定を行う予定である．ガス濃度が低い場合は，スペクトル変化が小さい可能性もあるが，その場合は必要に応じてケモメトリックスを用い，微小なスペクトル変化を引き出して解析する．
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| Causes of Carryover |
本課題のメインのテーマである，Rf化合物へのガス分子の吸着について検討を行ってきた．ある程度目星がついたため，ガスを密閉し，濃度を制御した環境下で測定可能な機構を構築する．これにより，研究が進展すると予想される．
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Research Products
(18 results)
