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溶液中の金属錯体の熱力学的構造化学的研究とその分析化学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 06453066
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分離・精製・検出法
研究機関筑波大学

研究代表者

河嶌 拓治  筑波大学, 化学系, 教授 (50041760)

研究分担者 栗原 誠  筑波大学, 化学系, 助手 (40272140)
小堤 和彦  立命館大学, 理工学部, 助教授 (50177250)
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1996年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1995年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1994年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワード錯形成の熱力学的パラメータ / 溶存錯体の構造 / 酸化還元反応 / 接触作用 / 活性化剤 / フローインジェクション分析法 / 錯形成の熱力学的パラメーター
研究概要

N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)及びアセトニトリル(MeCN)中においてピリジン(py)及び3-メチルピリジン(3Me-py)、4-メチルピリジン(4Me-py)と2価遷移金属イオンとの錯形成の熱力学的パラメーターの決定をカロリメトリーにより行うとともに、DMF中におけるマンガン(II)錯体のX線構造解析を行った。MeCN中において亜鉛(II)のトリス錯体は6配位から4配位へ構造変化することを示した。また、3Me-py及び4Me-py中における2価遷移金属イオンの溶媒構造をEXAFS法により決定したところ、亜鉛(II)イオンは4配位構造でマンガン(II)、コバルト(II)、ニッケル(II)イオンは6配位構造であることが明らかとなった。種々の溶媒中における18-クラウン-6(18C6)とアルカリ金属及びアルカリ土類金属イオンの錯形成の熱力学的パラメーターをカロリメトリーにより決定し、18C6の錯形成は非水溶媒中で水中より有利であり、アルカリ金属錯体ではカリウム錯体が、またアルカリ土類金属錯体ではバリウム錯体が最も安定であることが分かった。また、様々な溶媒への18C6の溶解熱の測定から18C6の錯形成のエンタルピー変化とエントロピー変化は18C6の溶媒和状態を強く反映したもので、希な反応系であることを示した。DMFとMeCNの混合溶媒中において18C6とアルカリ土類金属イオンの錯形成の熱力学的パラメーターを決定したところ、DMF-MeCN混合溶媒中においても18C6はMeCNにより選択的に溶媒和されていることが明らかとなった。
過酸化水素の存在下で3-メチル-2-ベンゾチアゾリノンヒドラゾン(MBTH)とN-エチル-N-(2-ヒドロキシ-3-スルホプロピル)-3,5-ジメトキシアニリン(DAOS)は酸化カップリングし赤色(525nm)の色素を生成する。この反応に対する銅(II)の接触作用がピリジンの共存下で著しく増大することを利用した、0.002から0.1ngcm^<-3>の銅(II)の接触分析法を開発した。鉄(III)とバナジウム(IV)との反応は1,10-フェナントロリン(phen)の共存により鉄(II)-phen錯体(510nm)を生成する方向に進み、一方鉄(II)とパナジウム(V)との反応はニリン酸の共存により鉄(III)とパナジウム(V)が生成する方向に進む。この両反応を吸光度検出-FIA法に適用して、V(IV)とV(V)の新しい同時定量法を開発した。すなわち、本法は鉄(II)-phen錯体の吸光度をモニターし、パナジウム(IV)濃度に比例する正のFIAピーク、パナジウム(V)濃度に比例する負のFIAピークの2ピークを同時に得るものである。本法の原理は、鉄(III)とパナジウム(V)及び鉄(III)とクロム(VI)の二成分同時定量にも適用が可能であった。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (55件)

  • [文献書誌] Makoto Kurihara: "Thermodynamics of complexation of manganese (II) and zinc (II) ions with pyridine,3-methylpyridine and 4-methylpyridine in cyanomethane" Journal of the Chemical Society,Dalton Transactions. 1995. 3267-3271 (1995)

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  • [文献書誌] Kazuhiko Ozutsumi: "Thermodynamics of formation of 18-crown-6 complexes with calcium,strontium and barium ions in water and Dimethylformamide" Journal of the Chemical Society,Dalton Transactions. 1995. 3081-3085 (1995)

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  • [文献書誌] Kumiko Ohtsu: "Complexation of sodium,potassium,rubidium,cesium and ammonium ions with 12-crown-4 in N,N-dimethylformamide and water" Analytical Sciences. 12. 37-42 (1996)

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  • [文献書誌] Norio Teshima: "Effect of 2,2'-bipyridine and 1,10-phenanthroline on the redox reaction of metal ions and its application to potentiometric titrations of vanadium (IV)…" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 69. 1975-1979 (1996)

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  • [文献書誌] Norio Teshima: "Simultaneous flow injection determination of iron (III) and vanadium (V) and of iron (III) and chromium (VI) based on redox reactions" Talanta. 43. 1755-1760 (1996)

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  • [文献書誌] Satomi Ohno: "Determination of ultratrace amounts of copper (II) by its catalytic effect on the oxidative coupling reaction of 3-methyl-2-benzothiazolinone hydrazone with…" Analyst. 121. 1515-1518 (1996)

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  • [文献書誌] H.Ohtaki, Y.Inada, S.Funahashi, M.Tabata, K.Ozutsumi, and K.Nakajima: "Direct Structural Determination of the Short-Lived Intermediate Formed in the Dynamic Incorporation of a Copper (II) Ion into a Mercury (II) Porphyrin by the Stopped-Flow EXAFS Method" J.Chem.Soc., Chem.Commun.1023 (1994)

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  • [文献書誌] Y.Inada, K.Sugimoto, K.Ozutsumi, and S.Funahashi: "Solvation Structures of Manganese (II), Iron (II), Cobalt (II), Nickel (II), Copper (II), Zinc (II), Cadmium (II), and Indium (III) Ions in 1,1,3,3-Tetramethylurea As Studied by EXAFS and Electronic Spectroscopy. Variation of Coordination Number" Inorg.Chem.33. 1875 (1994)

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  • [文献書誌] M.Tabata and K.Ozutsumi: "An EXAFS Study on Metal-Substitution Reaction of Homodinuclear Mercury (II) Porphyrin with Copper (II) in Aqueous Solution" Bull.Chem.Soc.Jpn.67. 1608 (1994)

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  • [文献書誌] K.Ozutsumi, Y.Abe, R.Takahashi, and S.Ishiguro: "Chloro and Bromo Complexation of the Manganese (II) Ion and Solvation Structure of the Manganese (II), Iron (II), Cobalt (II), Nickel (II), Copper (II), and Zinc (II) Ions in Hexamethylphosphoric Triamide" J.Phys.Chem.98. 9894 (1994)

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  • [文献書誌] N.Teshima, H.Itabashi, T.Kawashima: "Effect of ligands on the iron (III) /iron (II) system and its novel application to simultaneous flow injection determination of vanadium (IV) and vanadium (V)" Anal.Sci.10. 207 (1994)

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  • [文献書誌] S.Nakano, M.Sakai, M.Kurachi, T.Kawashima: "Kinetic determination of iron based on its catalytic action on the oxidative coupling of 4-aminoantipyrine with N,N-dimethylaniline" Microchem.J.49. 298 (1994)

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  • [文献書誌] K.Ozutsumi, K.Ohtsu, T.Kawashima: "Thermodynamics of complexation of 18-crown-6 with sodium, potassium, rubidium, caesium and ammonium ions in N,N-dimethylformamide" J.Chem.Soc., Faraday Trans.90. 127 (1994)

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  • [文献書誌] M.Kurihara, K.Ozutsumi, T.Kawashima: "Thermodynamics of complexation of manganese (II) and zinc (II) ions with pyridine, 3-methyl- and 4-methylpyridine in cyanomethane" J.Chem.Soc.Dalton Trans.3267 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kurihara, K.Ozutsumi, T.Kawashima: "An X-ray diffraction study on the structure of solvated manganese (II) ion and manganese (II) complexes with pyridine, 3-methylpyridine and 4-methylpyridine in N,N-dimethylformamide" Inorg.Chim.Acta. 228. 255 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohtsu, K.Ozutsumi, M.Kurihara, T.Kawashima: "Thermodynamics of complexation of sodium ion with 12-crown-4 and 18-crown-6 in pyridine" Z.Natorforsch.50b. 529 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ozutsumi, Y.Taguchi, T.Kawashima: "Thermodynamics of formation of urea complexes with manganese (II), nickel (II) and zinc (II) ions in dimethylformamide" Talanta. 42. 535 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Itabashi, N.Teshima, T.Kawashima: "Flow injection determination of chromium (VI) based on redox reactions of chromium (VI) with iron (II) and copper (II) with iron (II) in the presence of diphosphate and neocuproine" Anal.Sci.11. 693 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kurihara, K.Ozutsumi, T.Kawashima: "Complexation of the zinc (II) iom with 2,2'-bipyridine and 1,10-phenathroline in 4-methylpyridine and solvation structure of the manganese (II), cobalt (II), nickel (II) and zinc (II) ions in 4-methylpyridine and 3-methylpyridine" J.Solution Chem.24. 719 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ozutsumi, K.Kohyama, K.Ohtsu, T.Kawashima: "Thermodynamics of formation of 18-crown-6 complexes with calcium, strontium, and barium ions in water and N,N-dimethylformamide" J.Chem.Soc.Dalton Trans.3081 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ozutsumi: "Structure of the Monohalogenocadmium (II) Complexes in N,N-Dimethylformamide" J.Mol.Liquids. 65/66. 361 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohtsu, T.Kawashima, K.Ozutsumi: "Thermodynamics of complexation of sodium, potassium, rubidium, caesium and ammonium ions with 18-crown-6 in acetonitrile and propyrene carbonate" J.Chem.Soc., Faraday Trans.91. 4375 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ishiguro, K.Kato, S.Nakasone, R.Takahashi, and K.Ozutsumi: "Steric Solvent Effect on Formation Thermodynamics and Structure of Halogeno Complexes of Lanthanide (III) Ions in N,N-Dimethylacetamide" J.Chem.Soc., Faraday Trans.96. 1869 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakano, K.Tsuji and T.Kawashima: "Flow-injection photometric determination of nanogram levels of iron based on the catalysis of the oxidative coupling of N-phenyl-p-phenylenediamine with m-phenylenediamine in a micellar medium" Talanta. 42. 1051 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohtsu, T.Kawashima, K.Ozutsumi: "Complexation of sodium, potassium, rubidium, cesium and ammonium ions with 12-crown-4 in N,N-dimethylformamide and water" Anal.Sci.12. 37 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhu-Yue Yu, N.Teshima, S.Nakano, T.Kawashima: "Flow-injection photometric determination of subnanogram amounts of cobalt by its catalysis of the oxidative coupling of 3-methyl-2-benzothiazolinone hydrazone with N,N-dimethylaniline in a micellar medium" Talanta. 43. 1519 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Teshima and T.Kawashima: "Effect of 2,2'-bipyridine and 1,10-phenanthroline on the redox reaction of metal ions and its application to potentiometric titrations of vanadium (IV) and cobalt (II)" Bull.Chem.Soc.Jpn.69. 1975 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Teshima, K.Ayukawa, T.Kawashima: "Simultaneous flow injection determination of iron (III) and vanadium (V) and of iron (III) and chromium (VI) based on redox reactions" Talanta. 43. 1755 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ohno, N.Teshima, T.Watanabe, H.Itabashi, S.Nakano and T.Kawashima: "Determination of ultratrace amounts of copper (II) by its catalytic effect on the oxidative coupling reaction of 3-methyl-2-benzothiazolinone hydrazone with N-ethly-N- (2-hydroxy-3-sulfopropyl) -3,5-dimethoxyaniline" Analyst. 121. 1515 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hasebe and T.Kawashima: "Flow injection determination of ascorbic acid by iron (III) -catalyzed lucigenin chemiluminescence in a micellar system" Anal.Sci.12. 773 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hasebe, E.Hasegawa and T.Kawashima: "Flow injection determination of hydrogen peroxide by bis (2,4,6-trichlorophenyl) oxalate chemiluminescence in O/W emulsion" Anal.Sci.12. 881 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hasebe, J.Nagao and T.Kawashima: "Simultaneous flow injection determination of acetylcholoine and choline based on luminol chemiluminescence in a micellar system with on-line dialysis" Anal.Sci.13. 93 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakano, K.Nakaso, K.Noguchi and T.Kawashima: "Catalytic flow-injection determination of copper at nanogram levels by using color formation of N-phenyl-p-phenylenediamine with m-phenylenediamine in the presence of pyridine and ammonia as activators" Talanta. (in press.).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kawashima, S.Nakano, M.Tabata and M.Tanaka: "Catalytic reactions as applied to trace analysis" Trends Anal.Chem.(in press.).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kaneko, N.Teshima, S.Nakano and T.Kawashima: "Flow-injection determination of chromium (III) based on its catalytic action on the oxidative coupling of 3-methyl-2-benzothiazolinone hydrazone with N-ethyl-N- (2-hydrxy-3-sulfopropyl) -3-methoxyaniline" (in preparation.).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Teshima and T.Kawashima: "Flow-injection determination of copper (II) based on its catalytic action on the redox reaction of cysteine with iron (III) in the presence of 1,10-phenanthroline" (in preparation.).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Watanabe, N.Teshima, S.Nakano and T.Kawashima: "Chelatometric titration of iron (III) by the catalytic end-point indication based on the oxidative coupling of p-anisidine with N,N-dimethylaniline" (in preparation.).

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makoto Kurihara: "Thermodynamics of complexation of manganese (II) and zinc (II) ions with pyridine,3-methylpyridine and 4-methylpyridine in cyanomethane" Journal of the Chemical Society,Dalton Transactions. 1995. 3267-3271 (1995)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiko Ozutsumi: "Thermodynamics of formation of 18-crown-6 complexes with calcium,strontium and barium ions in water and Dimethylformamide" Journal of the Chemical Society,Dalton Transactions. 1995. 3081-3085 (1995)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kumiko Ohtsu: "Complexation of sodium,potassium,rubidium,cesium and ammonium ions with 12-crown-4 in N,N-dimethylformamide and water" Analytical Sciences. 12. 37-42 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Norio Teshima: "Effect of 2,2'-bipyridine and 1,10-phenanthroline on the redox reaction of metal ions and its application to potentiometric titrations of vanadium (IV) and cobalt (II)" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 69. 1975-1979 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Norio Teshima: "Simultaneous flow injection determination of iron (III) and vanadium (V) and of iron (III) and chromium (VI) based on redox reactions" Talanta. 43. 1755-1760 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Satomi Ohno: "Determination of ultratrace amounts of copper (II) by its catalytic effect on the oxidative coupling reaction of 3-methy1-2-benzothiazolinone hydrazone with..." Analyst. 121. 1515-1518 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kumiko Ohtsu: "Thermodynamics of complexation of sodium ion with 12-crown-4 and 18-crown-6 in pyridine" Zeitschrift fur Naturforschung. 50b. 529-535 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiko Ozutsumi: "Thermodynamics of formation of urea complexes with manganese(II). nickel(II)and zinc(II)ions in dimethylformamide" Talanta. 42. 535-541 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Kurihara: "Complexation of the zinc(II)ion with 2, 2'-bipyridine and 1,10-phenathroline in 4-methylpyridine and folvation structure of the manganese(II),..." Journal of Solution Chemistry. 24. 719-734 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiko Ozutsumi: "Thermodynamics of formation of 8-crown-6 complexes with calcium, strontium, and barium ions in water and N, N-dimethylformamide" Journal of The Chemical Society Dalton Transactions. 1995. 3081-3085 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kumiko Ohtsu: "Complexation of sodium, potassium,rubidium, cesium and ammonium ions with 12-crown-4 in N,N-dimethylformamide and water" Analytical Sciences. 12. 37-42 (1996)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kumiko Ohtsu: "Thermodynamics of complexation of sodium, potassium, rubidium,caesium and ammonium ions with 18-crown-6 in acetonitrile and propyrene carbonate" Journal of The Chemical Society, Faraday Transactions. 91. 4375-4380 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Norio Teshima: "Effect of ligands on the iron(III)/iron(II)system and its novel application to simultaneous flow injection determination of vanadium(IV)and vanadium(V)" Analytical Sciences. 10. 207-212 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Sigenori Nakano: "Kinetic determination of iron based on its catalytic action on the oxidative coupling of 4-aminoantipyrine with N,N-dimethylaniline" Microchemical Journal. 49. 298-304 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiko Ozutsumi: "Thermodynamics of complexation of 18-crown-6 with sodium,potassium,rubidium,caesium and ammonium ions in N,N-dimethylformamide" Journal of the Chemcal Society,Faraday Transactions. 90. 127-131 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 手嶋 紀雄: "フローインジェクション分析法による微量元素の接触分析法" Journal of Flow Injection Analysis. 11. 7-23 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Kurihara: "Thermodynamics of complexation of manganese(II)and zinc(II)ions with pyridine,3-methy1-and 4-methy1-pyridine in cyanomethane" Journal of the Chemical Society,Dalton Transactions. 3267-3271 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Kurihara: "An X-ray diffraction study on the structure of solvated manganese(II)ion and manganese(II)complexes with pyridine,3-methylpyridine and 4-methylpyridine in N,N-dimethylformamide" Inorganica Chimica Acta. 228. 255-260 (1995)

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      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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