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2008 Fiscal Year Annual Research Report

イオン液体に溶存する金属イオンの溶媒和錯体構造と錯形成

Research Project

Project/Area Number 20350037
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

石黒 愼一  Kyushu University, 理学研究院, 教授 (80111673)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 梅林 泰宏  九州大学, 理学研究院, 准教授 (90311836)
神崎 亮  九州大学, 理学研究院, 助教 (50363320)
Keywordsイオン液体 / 液体構造 / 溶媒和構造 / イオン溶媒 / 金属錯体
Research Abstract

イオン液体は分子液体と同様に金属塩を溶解する。分子液体では溶媒分子が金属イオンに溶媒和する。溶媒分子はほとんどが単座で溶媒和し、錯形成反応に伴って、配位子と置換する。イオン液体は、イオンのみからなる液体であり、金属イオンには、溶媒アニオンが溶媒和する。溶媒アニオンとして用いられているのはtfsa^-やtfO^-など超強酸の共役塩基である。それらの溶媒和錯体の配位構造をラマンスペクトルで研究した。tfO^-が単座配位であるのに対してtfsa^-は2座キレート配位することが示され、配位数は、アルカリ金属イオンの場合、イオン半径によって変化することがわかった。一方、遷移金属イオンは、3配位8面体構造を取っている。電子スペクトルは、水溶液中に比べて、長波長側にシフトしている。Htfssaは超強酸であり、tfsa^-の配位子場が水に比べて弱いと考えると矛盾のない結果である。溶液反応は溶媒の液体構造に強く影響される。X線ならびに中性子散乱により様々なイオン液体の液体構造について調べた。また、MDシミュレーションと比較検討を行った。カチオンのアルキル鎖を長くすると、長距離に特異的な相互作用が現れることがわかった。これは、イオン液体の局所的な非均一性の形成に基づくものであり、その散乱ピークがどんな相互作用に基づくものか、また、非均一性の発生原因は何かについて理論的に検討し、それがアニオン間相互作用に由来することの証拠を得た。

  • Research Products

    (13 results)

All 2009 2008

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Effect of Methylation at the C2 Position of Imidazolium on the Structure of Ionic Liquids Revealed by Large Angle X-ray Scattering Experiments and MD Simulations2009

    • Author(s)
      K. Fujii
    • Journal Title

      Chem. Lett. 38

      Pages: 340-341

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Liquid Structure of Room-Temperature Ionic Liquid, l-Ethyl-3-methylimidazolium Bis-(trifluromethanesulfonvl)Imide2008

    • Author(s)
      K. Fujii
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B 112

      Pages: 4329-4336

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acidity and Basicity of Aqueous Mixtures of a Protic Ionic Liquid, Ethylammonium Nitrate2008

    • Author(s)
      R. Kanzaki
    • Journal Title

      Anal. Sci. 24

      Pages: 1347-1349

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Liquid structure and the ion-ion interactions of ethylammonium nitrate ionicliquid studied by large angle X-ray scattering and molecular dynamics simulations2008

    • Author(s)
      Y. Umebayashi
    • Journal Title

      J. Comput. Chem. Jpn. 7

      Pages: 125-134

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Tale of Two Ions : the conformational landscapes bis(trifluoromethanesulfonyl)amide and N, N-dialkylpvrrolidinium2008

    • Author(s)
      J. N. C. Lopes
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B 112

      Pages: 1465-1472

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solvation of Lithium Ion in N, N-Diethyl-N-methyl-N-(2-methoxyethyl)ammonium Bis(trifluoromethanesulfonyl)amide Using Raman and Multinuclear NMR Spectroscopy2008

    • Author(s)
      A SHIRAI
    • Journal Title

      Anal. Sci. 24

      Pages: 1291-1296

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solvation Structure of some transition metal(II)ions in a Room-Temperature Ionic Liquid, 1-Ethyl-3-methylimidazolium Bis(trifluoromethanesulfonyl)amide2008

    • Author(s)
      K. Fujii
    • Journal Title

      Anal. Sci. 24

      Pages: 1377-1380

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase transition and conductive acceleration of phosphonium-cation-basedroom-temperature ionic liquid.2008

    • Author(s)
      Seki S
    • Journal Title

      Chem Commun(Camb) 43

      Pages: 5541-5543

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] HEATS OF MIXING OF CARBOXYLIC ACIDS AND N-METHYLIMIDAZOLE2008

    • Author(s)
      R. Kanzaki
    • Organizer
      14th ICTAC
    • Place of Presentation
      Sao Pedro, Brazil
    • Year and Date
      20080914-20080918
  • [Presentation] Liquid Structure of Low-viscosity Ionic Liquid, l-Ethyl-3-methylimidazolium Bis(fluorosulfonyl)amide2008

    • Author(s)
      K. Fujii
    • Organizer
      EMLG/JMLG annual meeting
    • Place of Presentation
      Lisboa, Portugal
    • Year and Date
      20080831-20080904
  • [Presentation] ANION DEPENDENCE OF 1-BUTYL-3-METHYLIMIDAZOLIUM CONFORMATIONAL I SOMERISM STUDIED BY RAMAN SPECTROSCOPY AND MD SIMULATIONS2008

    • Author(s)
      Y. Umebayashi
    • Organizer
      Conference on Molten Salts and Ionic Liquids
    • Place of Presentation
      Copenhagen, Denmark
    • Year and Date
      20080824-20080829
  • [Presentation] ALKYL-CHAIN DEPENDENCE ON MESO-AND MICRO-SCALE LIQUID STRUCTURE OF IMIDAZOLIUM BASED ROOM TEMPERATURE IONIC LIQUID2008

    • Author(s)
      K. Fujii
    • Organizer
      Conference on Molten Salts and Ionic Liquids
    • Place of Presentation
      Copenhagen, Denmark
    • Year and Date
      20080824-20080829
  • [Presentation] Autoprotolysis in Protic Ionic Liquids of N-methylimidazolium and Carboxylic Acids2008

    • Author(s)
      R. Kanzaki
    • Organizer
      The 5th International and 7th China-Japan Joint Symposium on Calorimetry and Thermal Analysis
    • Place of Presentation
      Dalian, China
    • Year and Date
      20080518-20080521

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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