2016 Fiscal Year Annual Research Report
Thermodynamic Approach on Chemical Reaction in Ionic Liquid
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26410157
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
神崎 亮 鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (50363320)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | イオン液体 / 反応熱力学 / 分光光度滴定 / カロリメトリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は、当初計画どおり、分光光度滴定法および熱量滴定法によってブチルメチルイミダゾリウム（C4mim+）系イオン液体中における銅(II)クロロ錯生成反応について、反応エネルギー論によりアプローチすることができた．特に実験的に困難なイオン液体中における錯生成反応熱を実測することが可能となったことにより、前年度より確度の高い情報を得ることができた．
その結果、イオン液体中における銅(II)イオンの反応性は、水溶液中よりも高く、DMFやアセトニトリルなど従来の有機溶媒と同程度であることが明らかとなった．さらに錯生成反応の駆動力も、興味深いことにこれら有機溶媒と同様に、脱溶媒和によるエントロピー増大が主要であることが分かった．このことは、イオン液体の金属イオンに対する溶媒和能に関して、イオン液体が電荷を持つために金属イオンは静電的に安定化されるか、逆に非配位性の溶媒陰イオンにより特異的に不安定化されるかという事前の予想を裏切るものである．金属イオンの反応熱力学量だけを見ると、イオン液体は従来の有機溶媒と同様の振る舞いをすると結論付けられそうである．
一方、イオン液体中に特有の現象として、溶媒が電荷を持つことによる第一溶媒和圏の電荷反発によって、有機溶媒よりも溶媒和数が小さいことが明らかとなった．その結果、クロロ錯生成反応はイオン交換的に起こり、反応エンタルピーは溶媒のドナー数よりも電荷の影響を高く受けていることが示唆された．
以上の結果は、Inorg. Chem. に投稿中である．
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