| 研究概要 |
化学現象の分子レベルでの理解の進展と共に,界面や表面で進行する化学反応についても,その詳しいメカニズムを明らかにすることが必要となってきた。本申請課題では液-液界面の新しい研究手法として,全反射励起界面サーマルレンズ法を提案し,これをイオン会合型の溶媒抽出反応へと応用し,微視的なレベルでの分子挙動を明らかにした。
1.装置の試作とモデル分子による性能評価
平成10年度は,測定装置を試作し,界面での挙動が容易に推定できる両親媒性のモデル分子について測定を行った。モデル分子の溶解過程がリアルタイム(時間分解能0.1秒程度)で測定でき,検出感度も十分高く,単分子膜展開の1/10に相当する量が測定できた。平成11年度には,さらなる高感度化につき検討し,錯体生成の初期過程の追跡ができるよう改良を加えた。また,吸着種の状態につき研究できるようサーマルレンズ励起スペクトルが測定できるようにした。
2.イオン会合溶媒抽出反応への適用
平成11年度では,分析化学において基本的な操作であるFe(II)とフェナンスロリン類のイオン会合溶媒抽出反応につき本格的に研究した。水相-有機相の界面を形成し,錯イオン生成に相当するサーマルレンズ信号を測定,解析した。信号の立ち上がり部分から,キレート試薬,金属イオンそれぞれの分子レベルでの界面吸着挙動が明らかになった。二次元平面内でモデル化した速度論的解析から,界面での錯形成反応速度定数を直接求めることができた。スペクトル測定と組み合わせ,溶媒抽出反応の界面での反応素過程を分子レベルで詳細に明らかにした。
3.今後の研究の展望
これまでの知見をもとに今回提案した全反射励起界面サーマルレンズ法を,分子会合反応や分子認識反応など分離化学での基本的な界面反応へ幅広く応用を進める。
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