Vaporization mechanism of room temperature ionic liquids

• Project/Area Number: 22750010
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Physical chemistry
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: AKAI Nobuyuki 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (50452008)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2011: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2010: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 分子構造 / イオン液体 / 赤外スペクトル / 量子化学計算 / マトリックス単離法 / カチオン効果 / 蒸発機構 / 赤外分光法 / イオン対構造

Research Abstract

Thermally vaporized room temperature ionic liquids were isolated in cryogenic neon matrices, and then their IR spectra were measured. Analyzing the observed IR spectra with aids of high-level quantum chemical calculations resulted in determination of anion-cation ion-pair structures of room temperature ionic liquid in the gas phase. It is found that a kind of ionic liquid has different ion-pair structures between the gas and liquid phases.

Research Products

• [Journal Article] Intensity Enhancement of Weak O2 a1Δg→X3Σg-Emission at 1270nm by Collisions with Foreign Gases (2012)
  • Author(s): T.Hidemori, N.Akai, A.Kawai, K.Shibuya
  • Journal Title: J.Phys.Chem.A Volume: 116 Issue: 9 Pages: 2032-2038
  • DOI: 10.1021/jp2124586
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Red-light-induced Photoreaction of DMS-O3 Complex in a Cryogenic Neon Matrix (2012)
  • Author(s): D.Wakamatsu, N.Akai, A.Kawai, K.Shibuya
  • Journal Title: Chem.Lett. Volume: 41 Issue: 3 Pages: 252-253
  • DOI: 10.1246/cl.2012.252
  • NAID: 130004426504
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrodynamic interpretation on the rotational diffusion of peroxylamine disulfonate solute dissolved in room temperature ionic liquids as studied by electron paramagnetic resonance spectroscopy. (2011)
  • Author(s): Y. Miyake, N. Akai, A. Kawai, K. Shibuya
  • Journal Title: J. Phys. Chem Volume: A115 Pages: 6347-6356
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrodynamic interpretation on the rotational diffusion of peroxylamine disulfonate solute dissolved in room temperature ionic liquids as studied by electron paramagnetic resonance spectroscopy (2011)
  • Author(s): Y.Miyake, N.Akai, A.Kawai, K.Shibuya
  • Journal Title: J.Phys.Chem.A Volume: 115 Issue: 24 Pages: 6347-6356
  • DOI: 10.1021/jp112151d
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Water assisted photo-oxidation from hydroquinone to p-benzoquinone in a solid Ne matrix (2011)
  • Author(s): N.Akai, A.Kawai, K.Shibuya
  • Journal Title: J.Photochem.Photobiol.A Volume: 223 Issue: 2-3 Pages: 182-188
  • DOI: 10.1016/j.jphotochem.2011.08.016
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ion-pair structure of vaporized ionic liquid studied by matrix-isolation FTIR spectroscopy with DFT calculation : A case of 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate (2010)
  • Author(s): N. Akai, A. Kawai, K. Shibuya
  • Journal Title: J. Phys. Chem Volume: A114 Pages: 12662-12666
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photochromic Reaction of a Novel Room Temperature Ionic Liquid : 2-Phenylazo-1-hexyl-3-methylimidazolium Bis(pentafluoroethylsulfonyl) amide (2010)
  • Author(s): A. Kawai, D. Kawamori, T. Monji, T. Asaka, N. Akai, K. Shibuya
  • Journal Title: Chem. Lett Volume: 39 Pages: 230-231
  • NAID: 130004425792
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photochromism of 3-butyl-1-methyl-2-phenylazoimidazolium in room temperature ionic liquids (2010)
  • Author(s): T. Asaka, N. Akai, A. Kawai, K. Shibuya
  • Journal Title: J. Photochem. Photobiol Volume: A209 Pages: 12-18
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photochromism of 3-butyl-1-methyl-2-phenylazoimidazolium in room temperature ionic liquids (2010)
  • Author(s): T.Asaka, N.Akai, A.Kawai, K.Shibuya
  • Journal Title: J.Photochem.Photobiol.A Volume: 477 Pages: 12-18
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photochromic Reaction of a Novel Room Temperature Ionic Liquid : 2-Phenylazo-1-hexyl-3-methylimidazolium Bis(pentafluoro ethylsulfonyl)amide (2010)
  • Author(s): A.Kawai, D.Kawamori, T.Monji, T.Asaka, N.Akai, K.Shibuya
  • Journal Title: Chem.Lett. Volume: 39 Pages: 230-231
  • NAID: 130004425792
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Kinetic study on the photoabsorption process of gaseous O2 dimol at 630 nm in a wide pressure range (2010)
  • Author(s): A.Ida, E.Furui, N.Akai, A.Kawai, K.Shibuya
  • Journal Title: Chem.Phys.Lett. Volume: 488 Pages: 130-134
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Matrix-isolation infrared spectra of HOOBr and HOBrO produced upon VUV light irradiation of HBr/O_2/Ne system (2010)
  • Author(s): N.Akai, D.Wakamatsu, T.Yoshinobu, A.Kawai, K.Shibuya
  • Journal Title: Chem.Phys.Lett. Volume: 499 Pages: 117-120
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ion-pair structure of vaporized ionic liquid studied by matrix-isolation FTIR spectroscopy with DFT calculation : A case of 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate (2010)
  • Author(s): N.Akai, A.Kawai, K.Shibuya
  • Journal Title: J.Phys.Chem.A Volume: 114 Pages: 12662-12666
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ピリジニウム系イオン液体の電子遷移エネルギーに対する溶媒効果 (2012)
  • Author(s): 小倉隆宏,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第92回日本化学会春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学
• [Presentation] マトリックス単離赤外分光法を用いたイオン液体蒸発機構の研究 (2012)
  • Author(s): 堀川真美,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第92回日本化学会春季年会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学
• [Presentation] Spin Polarization Created at the Quenching of Photo-excited Molecules by Free Radicals in Aqueous Solution and at Protein Surfaces (2011)
  • Author(s): Akio Kawai, Masaki Iwama, Hirona Takahashi, Shuichi Mori, Nobuyuki Akai, Kazuhiko Shibuya
  • Organizer: Joint of Morino Lecture and International Workshop "Spectroscopy on Photoinduced Function of Electrons and Spins in Biology and Materials Science
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京)
  • Year and Date: 2011-10-13
• [Presentation] Quenching Dynamics of Singlet Oxygen by TEMPO Radicals and Generation of Electron Spin Polarization (2011)
  • Author(s): Atsushi Sugiyama, Nobuyuki Akai, Akio Kawai, Kazuhiko Shibuya
  • Organizer: Joint of Morino Lecture and International Workshop "Spectroscopy on Photoinduced Function of Electrons and Spins in Biology and Materials Science
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京)
  • Year and Date: 2011-10-13
• [Presentation] Rotational anisotropy of Fremy's salt in N- alkylammonium nitrate ionic liquids (2011)
  • Author(s): Ryuta Aramaki, Yusuke Miyake, Nobuyuki Akai, Akio Kawai, Kazuhiko Shibuya
  • Organizer: Joint of Morino Lecture and International Workshop "Spectroscopy on Photoinduced Function of Electrons and Spins in Biology and Materials Science
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京)
  • Year and Date: 2011-10-13
• [Presentation] NO/N_2混合系を利用した二光子吸収過程真空紫外領域)の研究 (2011)
  • Author(s): 村友里恵, 浅尾優介, 小倉隆宏, 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 日本化学会第91回年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学
  • Year and Date: 2011-03-29
• [Presentation] イオン液体蒸気の電子吸収スペクトル:1-ethyl-3-methylpyridinium bis(trifluoromethanesulfonyl)amide (2011)
  • Author(s): 小倉隆宏, 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 日本化学会第91回年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学
  • Year and Date: 2011-03-28
• [Presentation] マトリックス単離したシトシンの光異性化 (2011)
  • Author(s): 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 日本化学会第91回年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学
  • Year and Date: 2011-03-27
• [Presentation] Tf2Nアニオンを含むイオン液体の赤外分光法を用いたイオン対構造研究 (2011)
  • Author(s): 堀川真美,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第5回分子科学討論会2011
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道)
• [Presentation] イオン液体中におけるメチレンブルー三重項のヨウ化物イオンによる消光ダイナミクス (2011)
  • Author(s): 菊池仁美,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第5回分子科学討論会2011
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道)
• [Presentation] ピリジニウム系イオン液体におけるカチオンーアニオン間の電荷移動遷移 (2011)
  • Author(s): 小倉隆宏,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第5回分子科学討論会2011
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道)
• [Presentation] イオン液体中の三重項消光で生じたO2(1Δg)の生成と緩和ダイナミクス (2011)
  • Author(s): 文字群生,秀森丈寛, Schamel Debora,塩崎雄大,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第5回分子科学討論会2011
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道)
• [Presentation] プロトン性イオン液体の蒸発機構 (2011)
  • Author(s): 堀川真美,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第5回分子科学討論会2011
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道)
• [Presentation] フェニルアゾ置換基をもつイオン液体の光および熱異性化反応 (2011)
  • Author(s): 河森大樹,文字群生,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 2011年光化学討論会
  • Place of Presentation: 宮崎市河畔コンベンションエリア(宮崎)
• [Presentation] Relaxation of 02(1Δg) in room temperature ionic liquids (2011)
  • Author(s): Monji Tomoo, Hidemori Takeshi, Schamel Debora, Akai Nobuyuki, Kawai Akio, Shibuya Kazuhiko
  • Organizer: 第27回化学反応討論会
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京)
• [Presentation] イオン液体蒸気の電子吸収スペクトル: 1-ethyl-3-methylpyridinium bis(trifluoromethanesulfonyl) amide (2011)
  • Author(s): 小倉隆宏,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第91回日本化学会年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学(神奈川)
• [Presentation] イオン液体中におけるperoxylamine disulfonateの異方回転に対する溶質・溶媒間クーロン相互作用の影響 (2011)
  • Author(s): 三宅祐輔,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦,小口真一,北爪智哉
  • Organizer: 第49回電子スピンサイエンス学会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(愛知)
• [Presentation] 一重項酸素の衝突誘起発光に対する第三体の影響 (2011)
  • Author(s): 秀森丈寛, 井田明, 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 第5回分子科学討論会2011
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道)
• [Presentation] マトリックス単離赤外分光法を用いた(CH3)2S…O3の光反応 (2011)
  • Author(s): 若松大輔, 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 第5回分子科学討論会2011
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道)
• [Presentation] 一重項酸素の生成と緩和 (2011)
  • Author(s): 秀森丈寛, 井田明, 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 2011年光化学討論会
  • Place of Presentation: 宮崎市河畔コンベンションエリア(宮崎)
• [Presentation] 低温マトリックス単離したプロリンの光異性化 (2011)
  • Author(s): 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 2011年光化学討論会
  • Place of Presentation: 宮崎市河畔コンベンションエリア(宮崎)
• [Presentation] The Study of Independent Solvent Effect for S1<-S0 Transitions of EmpyTf2N and BmimTf2N by Using Electronic Absorption Spectroscopy (2011)
  • Author(s): T Ogura, N Akai, A Kawai, K Shibuya
  • Organizer: 4th Congress on Ionic Liquids
  • Place of Presentation: Virginia, America
• [Presentation] Collision-induced near-IR emission of singlet oxygen in O2/other-gas mixtures (2011)
  • Author(s): Hidemori Takehiro, Mori Takuma, Ida Atira, Akai Nobuyuki, Kawai Akio, Shibuya Kazuhiko
  • Organizer: 第27回化学反応討論会
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京)
• [Presentation] Relaxation of O2(1Δg)in room temperature ionic liquids (2011)
  • Author(s): Monji Tomoo, Hidemori Takeshi, Schamel Debora, Akai Nobuyuki, Kawai Akio, Shibuya Kazuhiko
  • Organizer: 第27回化学反応討論会
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京)
• [Presentation] Photoinduced tautomerization of cytosine isolated in Ne matrix (2011)
  • Author(s): Akai Nobuyuki, Kawai Akio, Shibuya Kazuhiko
  • Organizer: 第27回化学反応討論会
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京)
• [Presentation] Reaction rate constants of the first and second steps in photo-polymerization of acrylates as studied by pulsed EPR spectroscopy (2011)
  • Author(s): Sugiyama Atsushi, Iwama Masaki, Miyake Yusuke, Akai Nobuyuki, Kawai Akio, Shibuya Kazuhiko, Nakajima Yasuo, Nishiguchi Masaki
  • Organizer: 第27回化学反応討論会
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京)
• [Presentation] Collisional deactivation of singlet oxygen in the gas phase (2010)
  • Author(s): Takehiro Hidemori, Takuma Mori, Akira Ida, Eiji Furui, Nobuyuki Akai, Akio Kawai, Kazuhiko Shibuya
  • Organizer: Pacifichem2010
  • Place of Presentation: Honolulu、USA
  • Year and Date: 2010-12-15
• [Presentation] Electronic absorption spectra of gaseous imidazolium- and pyridinium-based ionic liquids (2010)
  • Author(s): Takahiro Ogura, Nobuyuki Akai, Akio Kawai, Kazuhiko Shibuya
  • Organizer: Pacifichem2010
  • Place of Presentation: Honolulu、USA
  • Year and Date: 2010-12-15
• [Presentation] 反応中間体HOOCl/HOOBrの赤外吸収分光 (2010)
  • Author(s): 若松大輔, 吉延毅朗, 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 第16回大気化学討論会
  • Place of Presentation: 首都大学東京
  • Year and Date: 2010-11-18
• [Presentation] 一重項酸素の吸収・発光分光 (2010)
  • Author(s): 秀森丈寛, 森琢麻, 井田明, 古井栄治, 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 第16回大気化学討論会
  • Place of Presentation: 首都大学東京
  • Year and Date: 2010-11-18
• [Presentation] 赤外分光法と量子化学計算を用いたイオン液体の構造決定 (2010)
  • Author(s): 赤井伸行, 堀川真美, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 分子科学総合討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2010-09-17
• [Presentation] 高圧気相条件下における一重項酸素緩和過程に対する衝突分子の影響 (2010)
  • Author(s): 秀森丈寛, 森琢麻, 井田明, 古井栄治, 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 分子科学総合討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2010-09-17
• [Presentation] ピリジニウム系イオン液体のマトリックス単離赤外スペクトル (2010)
  • Author(s): 堀川真美, 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 分子科学総合討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] イオン液体中における常磁性溶質の回転異方性に関するEPR分光-特に溶質・溶媒間相互作用に着目して- (2010)
  • Author(s): 三宅祐輔, 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦, 小口真一, 北爪智哉
  • Organizer: 分子科学総合討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2010-09-15
• [Presentation] イオン液体中の酸素分子による励起状態緩和ダイナミクス (2010)
  • Author(s): 河合明雄, 文字群生, 塩崎雄大, 赤井伸行, 渋谷一彦
  • Organizer: 分子科学総合討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2010-09-15
• [Presentation] イミダゾリウム系イオン液体蒸気の紫外域レーザー吸収スペクトル (2010)
  • Author(s): 小倉隆宏, 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 分子科学総合討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2010-09-14
• [Presentation] イオン液体中の一重項酸素発光スペクトル(a^1Δ_g→X^3Σ_g^-) (2010)
  • Author(s): 文字群生, 秀森丈寛, Schamel Debora, 赤井伸行, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 分子科学総合討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2010-09-14
• [Presentation] Matrix isolation IR spectroscopy of room temperature ionic liquids (2010)
  • Author(s): Nobuyuki Akai, Akio Kawai, Kazuhiko Sshibuya
  • Organizer: Molecular & ionic clusters conference
  • Place of Presentation: 十日町、新潟
  • Year and Date: 2010-09-06
• [Presentation] Selective Generation and Collisional Decay of Singlet Oxygen in the gas phase (2010)
  • Author(s): T.Hidemori, A.Ida, E.Furui, N.Akai, A.Kawai, K.Shibuya
  • Organizer: Molecular & ionic clusters conference
  • Place of Presentation: 十日町、新潟
  • Year and Date: 2010-09-06
• [Presentation] Collisional relaxation of singlet oxygen in the gas phase (2010)
  • Author(s): Hidemori, Takehiro ; Mori, Takuma ; Furui, Eiji ; Ida, Akira ; Akai, Nobuyuki ; Kawai, Akio ; Shibuya, Kazuhiko
  • Organizer: 第26回 化学反応討論会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2010-06-02
• [Presentation] Neon matrix isolation FT-IR spectroscopy of HOOBr/HOBrO (2010)
  • Author(s): Wakamatsu, Daisuke ; Akai, Nobuyuki ; Kawai, Akio ; Shibuya, Kazuhiko
  • Organizer: 第26回 化学反応討論会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2010-06-02
• [Presentation] マトリックス単離赤外分光法による気化可能なイオン液体の構造研究 (2010)
  • Author(s): 赤井伸行, 小倉隆宏, 河合明雄, 渋谷一彦
  • Organizer: 第10回分子分光研究会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2010-05-15
• [Presentation] Anisotropic Rotational Motion of Nit oxide Raidcal in Room Temperature Ionic Liquids Studied by CWEPR Spectroscopy (2010)
  • Author(s): Yusuke Miyake, Nobuyuki Akai, Akio Kawai, Kazuhiko Shibuya, Shinichi Koguchi and Tomoya Kitazume
  • Organizer: Asia-Pacific EPR/ESRS ymposium
  • Place of Presentation: Jeju, Korea
• [Presentation] イミダゾリウム系イオン液体蒸気の紫外域レーザー吸収スペクトル (2010)
  • Author(s): 小倉隆宏,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第4回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス(大阪)
• [Presentation] イオン液体中の一重項酸素発光スペクトル(a1▲g→X3Σg-) (2010)
  • Author(s): 文字群生,秀森丈寛, Schamel Debora,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第4回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス(大阪)
• [Presentation] イオン液体中における常磁性溶質の回転異方性に関するEPR分光-特に溶質・溶媒間相互作用に着目して- (2010)
  • Author(s): 三宅祐輔,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦,小口真一,北爪智哉
  • Organizer: 第4回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス(大阪)
• [Presentation] イオン液体中の酸素分子による励起状態緩和ダイナミクス (2010)
  • Author(s): 河合明雄,文字群生,塩崎雄大,赤井伸行,渋谷一彦
  • Organizer: 第4回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス(大阪)
• [Presentation] ピリジニウム系イオン液体のマトリックス単離赤外スペクトル (2010)
  • Author(s): 堀川真美,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第4回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス(大阪)
• [Presentation] 赤外分光法と量子化学計算を用いたイオン液体の構造決定 (2010)
  • Author(s): 赤井伸行,堀川真美,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第4回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス(大阪)
• [Presentation] フェニルアゾ系フォトクロミックイオン液体の熱異性化反応 (2010)
  • Author(s): 河森大樹,浅香亨,文字群生,赤井伸行,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 2010年光化学討論会
  • Place of Presentation: 千葉大学(千葉)
• [Presentation] マトリックス単離赤外分光法による気化可能なイオン液体の構造研究 (2010)
  • Author(s): 赤井伸行,小倉隆宏,河合明雄,渋谷一彦
  • Organizer: 第10回分子分光研究会
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京)
• [Remarks]
  • URL: http://www.chemistry.titech.ac.jp/~shibuya/index.html