2019 Fiscal Year Annual Research Report
Control of the selectivity of chemical reaction by using the heterogenous structure of ionic liquids
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17KT0012
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
木村 佳文 同志社大学, 理工学部, 教授 (60221925)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八坂 能郎 金沢大学, 自然システム学系, 特任助教 (80631910) [Withdrawn]
遠藤 太佳嗣 同志社大学, 理工学部, 准教授 (50743837)
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| Project Period (FY) |
2017-07-18 – 2020-03-31
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| Keywords | イオン液体 / プロトン移動 / 電子移動 / 不均一構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では極性部位と非極性部位からなるドメイン構造をもつイオン液体中での化学反応のポテンシャル面を、不均一な溶媒和座標と反応座標の二次元イメージとしてとらえ、反応経路を溶媒によって制御する可能性を追求することを目的とするものである。今年度はフラボノール系のアルキル鎖長を変化させた系、ならびにイオン液体のアルキル鎖長を変化させた系について過渡吸収測定をおこない、溶質のアルキル鎖および溶媒のアルキル鎖がいかに反応の収率を変化させているかを明らかにした。また過渡吸収測定でみられる基底状態のホールダイナミクスを詳細に観測したところ、アルキル鎖長の長いイオン液体で不均一広がりが存在していることを示唆する結果をえた。また反応収率の励起波長依存性については、昨年度定常蛍光測定により、アルキル鎖長ならびに励起波長による収率のマッピングを行ったが、今年度は時間分解吸収測定を行い、励起波長によって反応のダイナミクスがどのように異なるかの観測をすすめた。吸収ピークの短波長側で測定した結果によれば、反応収率の励起波長依存性と反応速度の間には良好な相関がみられ、反応速度を支配しているメカニズムが明らかになりつつある。現在、吸収ピークよりも長波長側で励起したときの反応速度の評価を進めているところである。
一方でイオン液体の無極性部位における分子ダイナミクスを明らかにするために、種々のアルキル鎖長のイオン液体中でのCO分子の回転緩和の測定をNMRにより行った結果を、分子動力学計算によりさらに詳細な検討を進めた。その結果回転緩和の初期のダイナミクスにおいてはあまり溶媒依存性が観測されないが、長時間領域における緩和速度の違いがアルキル鎖長依存性をもたらしていることが明らかとなった。すなわちCOの偏在の履歴が重要であることを示している。
以上の結果を現在論文としてまとめている段階である。
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