2010 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
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20350037
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
石黒 慎一 九州大学, 大学院・理学研究院, 名誉教授 (80111673)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅林 泰宏 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (90311836)
神崎 亮 鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (50363320)
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| Keywords | イオン液体 / 溶媒和構造 / 異性化 / 酸塩基反応 / 超強酸 |
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| Research Abstract |
FSA--(bis-(fluorosulfonyl)amide,(FSO_2)_2N^-)からなるイオン液体では、TFSA-(bis-(trifluoromethanesulfonyl)amide,(CF_3SO_2)_2N^-)からなるイオン液体に比べ、金属イオン濃度増加に伴う粘性率増加やイオン導電率低下が極めて小さい。粘性率やイオン導電率など溶液中のイオンの巨視的な動的特性は、イオンの溶媒和構造に支配される。本研究では前年度までに、TFSA系イオン液体中でLi^+は2つのTFSA-に2座配位構造で溶媒和されるが、FSA系イオン液体中では、Li^+に2座配位と単座配位のFASが、それぞれ1および2分子配位する構造であることを明らかにした。そこで、最終年度では、高エネルギーX線回折とMDシミュレーションにより、FSA^-は、単座配位2分子と2座配位1分子の計3分子がLi^+に溶媒和することを明らかにした。さらに、Li+に溶媒和したTFSA一の異性化熱力学量を決定し、Li+溶媒和圏におけるCIS体の安定化がイオン液体陽イオンによる2次溶媒和に基づくことを明らかにした。
また、TFS^-(trifluoromethanesulfonate,CF_3SO_3^-)は、TFAS^-の単座類縁体であり、気相中では、HTFSAがTFS^-よりも高い酸性度を示すものの、水溶液中では逆転する。種々の陽イオンからなるイオン液体中の直接pH測定からHTFSAおよびHTFSの酸性を評価し、両者の酸性の強さが、組み合わせる陽イオンに強く依存し、時に逆転することを見出した。
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