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液液界面における錯形成反応計測と分子動力学シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 10440222
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
研究機関大阪大学

研究代表者

渡會 仁 (渡会 仁)  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30091771)

研究分担者 福本 敬夫  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10199268)
塚原 聡  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50207338)
渡辺 巌  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50028239)
文殊四郎 秀昭  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80191071)
樋上 照男  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50143821)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
1999年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
1998年度: 9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
キーワード液液界面 / 錯形成反応 / 界面分子認識反応 / 界面緩和法 / 複核錯体 / 高速撹拌法 / 遠心液膜法 / 分子動力学法 / 高速攪拌法 / 界面反応速度 / ポルフィリン / 界面吸着エネルギー / 分子動力力学法
研究概要

本研究は、主に以下の3つの点から、界面錯形成反応の分子機構を明らかにした。
1)液液界面における高速錯形成反応速度の新しい計測法の開発
我々の開発した高速撹拌法や二相ストップドフロー法等の新しい反応計測法により、ms〜minの時間領域の界面反応速度の側面が可能となった。本研究ではさらに、μsの時間領域まで計測可能な方法を開発した。すなわち、新たに、遠心液膜法、顕微連続フロー法、及び界面レーザー励起緩和法を検討した。
2)界面反応を支配する諸因子の実験的解明
界面錯形成反応の素過程は、配位子の界面吸着と溶媒和、界面における置換反応速度、中間錯体の吸着性・反応性等に支配されると予想される。本研究では、これらの因子と界面反応速度との関係を、種々の遷移金属イオンとピリジルアゾ錯体の反応、及び、ポルフィリン金属錯体の解離反応・会合反応について実験的に検討した。
3)界面における反応性の分子動力学シミュレーションによる評価
液液界面とは分子論的にどのような構造をもつのか、配位子や錯体はどのように界面に吸着するのか、また、それが反応性をどのように支配するのかを考察する上で、分子動力学シミュレーションは極めて有力な手法になりうることを、2-ヒドロキシオキシムの界面近傍での挙動をシミュレーションすることにより明らかにした。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] H. Nagatani and H. Watarai: "Formation and Interfacial absorption of the μ-oxo dimer of (5, 10, 15, 20- tetraphenylporphyrinato)iron(III) in dodecane/aqueous acid system"J. Chem. Soc., Friday Trans.. 94. 247-252 (1998)

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  • [文献書誌] H. Nagatani and H. Watarai: "Direct spectrophotometric measurement of dementallaion kinetics of tetraphenylporphyrinato zinc(II) at the liquid-liquid interface by a centrifugal liquid membrane method"Anal. Chem.. 70. 2860-2865 (1998)

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  • [文献書誌] Y. Onoe, S. Tsukahara, and H. Watarai: "Central effect of N, N-dimethyl-4-(2-pyridylazo)aniline on the extraction rate of Ni(II) with 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol : Ligand-substitution mechanism at the liquid-liquid interface"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 71. 603-608 (1998)

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  • [文献書誌] J. Kobayashi, T. Hinoeu, and H. Watarai: "Study of absorption of water-soluble porphyrin at glass-solution interface in the presence of cationic surfactant aggregates by means of tatal internal reflection spectroscopy"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 71. 1847-1855 (1998)

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  • [文献書誌] H. Watarai and I. Takahashi: "Comparison of three different microemulsion systems as the run buffer for the capillary electrophoretic separation of ketone test solutes"Anal. Comunication. 35. 289-292 (1998)

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  • [文献書誌] 塚原聡、山田吉晃、樋上照男、渡會仁: "液液界面に吸着したオクタデシルローダミンBの時間分解全内部反射蛍光異方性測定"分析化学. 47. 945-952 (1998)

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  • [文献書誌] 樋上照男、小林純二、渡會仁: "入射角可変全内部反射分光法によるガラス・水溶液界面のアドミセルに吸着した水溶性ポルフィリンの配向状態の検討"分析化学. 47. 1041-1047 (1998)

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  • [文献書誌] S. Tsukahara and H. Watarai: "Oxygen-quenching process of the triplet state of diprotonated tetraphenylporphine at a liquid-liquid interface"Langmuir. 14. 7072-7075 (1998)

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  • [文献書誌] Hitoshi Watarai: "Interfacial absorption and complexation in liquid-liquid extraction systems"Pure & Appl. Chem.. 70(19). 1889-1893 (1998)

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  • [文献書誌] S. Tsukahara and H. Watarai: "Transient attanuated total internal reflection spectroscopy to measure the relaxation kinetics of triplet state of tetra(N-methylpyridinium-4-yl)porphine at liquid-liquid interface"Chem. Lett,. 89-90 (1999)

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  • [文献書誌] M. Fujiwara, S. Tsukahara and H. Watarai: "Time-resolved total internal reflection fluorometry of ternary europium(III) complexes formed at the liquid-liquid interface"Phys. Chem. Chem. Phys.. 1. 1949-2951 (1999)

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  • [文献書誌] A. Matsumoto, T. Fukumoto, H. Adachi, and H. Watarai: "Electrospray ionization mass spectrometry of metal complexes. Gas phase formation of a binuclear copper(II)-5-Br-PADAP complex"Anal. Chim. Acta. 390. 193-199 (1999)

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  • [文献書誌] A. Ohashi, S. Tsukahara and H. Watarai: "Isomer recognizing absorption of palladium(II)-2-(5-bromo-2-pyridylazo)-5-diethylaminophenol with diazine derivative at toluene-water interface"Anal. Chim. Acta. 394. 23-31 (1999)

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  • [文献書誌] H. Nagatani and H. Watarai: "Heterogeneous fluorescence quenching reaction between (5, 10, 15, 20- tetraphenylporphyrinato)-zinc(II) and methylviologen at dodecane-water interface"Chem. Lett.. 701-702 (1999)

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  • [文献書誌] H. Nagatani and H. Watarai: "Formation and interfacial adsorption of the μ-oxo dimer of (5,10,15,20-tetraphenylporphyrinato) iron (III) in dodecane/aqueous acid system"J. Chem. Soc., Faraday Trans.. 94. 247-252 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Nagatani and H. Watarai: "Direct spectrophotometric measurement of demetallaion kinetics of tetraphenylporphyrinato zinc (II) at the liquid-liquid interface by a centrifugal liquid membrane method"Anal. Chem.. 70. 2860-2865 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Onoe, S. Tsukahara and H. Watarai: "Catalytic effect of N, N-dimethy1-4- (2-pyridylazo) aniline on the extraction rate of Ni (II) with 1-(2-pyridylazo) -2-naphthol : Ligand-substitution mechanism at the liquid-liquid interface"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 71. 603-608 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Kobayashi, T. Hinoeu and H. Watarai: "Study of adsorption of water-soluble porphyrin at glass-solution interface in the presence of cationic surfactant aggregates by means of total internal reflection spectroscopy"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 71. 1847-1855 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Watarai and I. Takahashi: "Comparison of three different microemulsion systems as the run buffer for the capillary electrophoretic separation of ketone test solutes"Anal. Communication. 35. 289-292 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Tsukahara and H.: "Oxygen-quenching process of the triplet state of diprotonated tetraphenylporphine at a liquid-liquid interface"Watarai, Langmuir. 14. 7072-7075 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Watarai: "Interfacial adsorption and complexation in liquid-liquid extraction systems"Pure & Appl. Chem.. 70 (19). 1889-1893 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Tsukahara and H. Watarai: "Transient attanuated total internal reflection spectroscopy to measure the relaxation kinetics of triplet state of tetra (N-methylpyridinium-4-yl) porphine at liquid-liquid interface"Chem. Lett.. 1999. 89-90

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Fujiwara, S. Tsukahara and H. Watarai: "Time-resolved total internal reflection fluorometry of ternary europium (III) complexes formed at the liquid-liquid interface"Phys. Chem. Chem. Phys.. 1. 2949-2951 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Fukumoto, H. Adachi and H. Watarai, Anal.: "Electrospray ionization mass spectrometry of metal complexes. Gas phase formation of a binuclear copper (II) -5-Br-PADAP complex, A. Matsumoto"Chim. Acta. 390. 193-199 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Ohashi, S. Tsukahara and H. Watarai: "Isomer recognizing adsorption of palladium (II) -2- (5-bromo-2-pyridylazo) -5-diethylaminophenol with diazine derivative at toluene-water interface"Anal. Chim. Acta. 23-31. 394 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Nagatani and H. Watarai: "Heterogeneous fluorescence quenching reaction between (5,10,15,20-tetraphenylporphyrinato) -zinc(II) and methylviologen at dodecane-water interface."Chem. Lett.. 1999. 701-702

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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  • [文献書誌] S . Tsukahara: "Transient attenuated total internal reflection spectroscopy to measure the relaxation kinetics of triplet state of tetra(N-methylpyridinium-4-yl)porphine at liquid-liquid interface"Chem. Lett.. 89-90 (1999)

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  • [文献書誌] M. Fujiwara: "Time-resolved total internal reflection fluorometry of ternary europium(III)complex formed at the liquid-liquid interface"Phys. Chem. Chem. Phys.. 1. 2949-2951 (1999)

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  • [文献書誌] A.Matsumoto: "Electrospray ionization mass spectrometry of metal complexes. Gas phase formation of a binuclear copper(II)-5-Br-PADAP complex"Anal. Chim. Acta. 390. 193-199 (1999)

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  • [文献書誌] A. Ohashi: "Isomer recognizing adsorption of palladium(II)-2-(5-bromo-2-pyridylazo)-5- diethylaminophenol with diazine derivative at toluene-water interface"Anal. Chim. Acta. 394. 23-31 (1999)

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  • [文献書誌] H.Nagatani: "Direct spectrophotometric measurement of demetallation kinetics of tetraphenylporphyritato-zinc(11)…" Anal.Chem. 70. 2860-2865 (1998)

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  • [文献書誌] H.Watarai: "Extractability of metal ions with polyethyleneimine microcapsules" Solo.Extr.Research Devel.Jpn.5. 106-115 (1998)

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      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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