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コールドスプレー質量分析およびNMR法によるイオン液体の溶液動態の構造解明

研究課題

研究課題/領域番号 18045006
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関千葉大学

研究代表者

関 宏子  千葉大学, 分析センター, 准教授 (60114245)

研究分担者 中越 雅道  横浜国立大学, 機器分析評価センター, 准教授 (40377114)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
2007年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2006年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードイオン液体 / 自己拡散測定 / CSI-MS / ミセル構造 / 緩和時間 / 自己拡散係数 / クラスター構造 / 併進ダイナミクス
研究概要

イオン液体として1-alkyl-3-methylimidazolium halideのアルキル側鎖(R)およびイオン種(X=Cl,Br,I)を変えたものを合成し、単結晶X線解析を行い報告した。さらに緩和時間(T_1,T_2)測定などのNMR手法を中心に、[bmim]Brの希薄溶液とneat状態における動態構造について検討し以下の興味深い結果を得、学会発表および論文に投稿した。Neat状態における[bmim]BrのT_1とT_2から液体と過冷却状態の他に、熱現象としては検知されないが、緩和時間から見て運動性が凍結する状態(coagulated stateと命名)が存在し、この状態変化は、昇温時における結晶化する温度と同じ温度において降温時にのみ起こることがわかった。また、13C NMRで温度可変測定をしたところ、降温過程と昇温過程でのシグナル変化が異なることがわかった。降温過程において、過冷却状態では13Cのシグナルがシャープなピークで観測できるのに対して、coagulated stateではシグナルがブロード化し観測できなくなる。多結晶の[bmim]Brは、温度を上げながら測定すると、部分的な溶融を示すピークの存在を示しつつ融点でシグナルは一気にシャープになるという興味深い結果が得られた。また、Xの違いでもかなり違う結果が得られているが、とりわけR=C_2H_5、n-C_3H7、iso-C_3H_7、C_4H_9基と炭素数が異なることにより、T_1,T_2をはじめ物性が異なり、イオン液体の特異性として非常に興味深い結果である。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Crystal Structure of 2,3-Dimethyl-1-propylimidazolium Bromide2007

    • 著者名/発表者名
      T. Fujimoto
    • 雑誌名

      Anal. Sci. 23

      ページ: 9-10

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure of 2,3-Dimethyl-1-isopropylimidazolium Bromide2007

    • 著者名/発表者名
      T. Fujimoto
    • 雑誌名

      Anal. Sci. 23

      ページ: 107-108

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure of 1-Isopropyl-3-methylimidazolium Iodide and 2,3-Dimethyl-1-isopropylimidazolium Iodide2007

    • 著者名/発表者名
      T. Fujimoto
    • 雑誌名

      Anal. Sci. 23

      ページ: 223-224

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous dynamic behavior of ions and water molecules in dilute aqueous solution of 1-butyl-3-methylimidazolium bromide studied by NMR2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nakakoshi
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 427

      ページ: 87-90

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal Structure of 1-Butyl-3-methylimidazolium Iodide2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nakakoshi
    • 雑誌名

      Chemistry Lett. 35・12

      ページ: 1400-1401

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Absolute Orderd Cluster Formation of an o-Bisguanidinobenzene-Benzoic Acid Complexes2006

    • 著者名/発表者名
      M.Kawahata
    • 雑誌名

      Chem. Pharm. Bull. 54・1

      ページ: 147-148

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of 2-(Cysteinyl)amido-2-deoxy-D-galacturonic Acid Residue from the Sheath of Leptothrix cholodnii2006

    • 著者名/発表者名
      H.Makita
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem. 70・5

      ページ: 1265-1268

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Hypervalent organoantimony compounds 12-ethynyl-tetrahydrodibenz[c,f][1,5] azastibocines : Highly efficient new transmetallating agent for organic halides2006

    • 著者名/発表者名
      N.Kakusawa
    • 雑誌名

      Journal of Organometallic Chemistry 691

      ページ: 2953-2968

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Reorientational Molecular Dynamics of Ionic Liquid 1-Butyl-3-methyl-imidazolium Halide in Super-Cooled State2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tsuchiya
    • 学会等名
      49th ENC
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      2008-03-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ^<1>H NMR Study on Reorientational Dynamics of Ionic Liquid, 1-Butyl-3-metylimidazolium bromide, Accompanied with Phase Transitions2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Seki
    • 学会等名
      49th ENC
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      2008-03-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体〔bmim〕Xの動態構造について2007

    • 著者名/発表者名
      関 宏子
    • 学会等名
      「イオン液体の科学」 平成19年度第2回公開シンポジウム
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2007-12-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 1-ブチル-2,3-ジメチルイミダゾリウム塩及びテトラエチルアンモニウム塩のジクロロメタン中におけるイオン対生成2007

    • 著者名/発表者名
      今井 和男
    • 学会等名
      日本分析化学会第56年会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] NMR法を用いた1,6-anhydro-β-D-glucopyranoseと金属イオンとの相互作用の検討2007

    • 著者名/発表者名
      土屋 浩之
    • 学会等名
      日本分析化学会第56年会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2007-09-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Coagulated state of ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium bromide: ^<1>H NMR relaxation study on the phase changes2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nakakoshi
    • 学会等名
      2nd International Congress on Ionic Liquids
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-08-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Molecular reorientational dynamics of 1-butyl-3-methylimidazolium halide by ^<13>C NMR focusing on the phase transition2007

    • 著者名/発表者名
      H. Seki
    • 学会等名
      International Symposium on Structures and Dynamics of Ionic Liquids
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-08-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Conformational analysis of 1-butyl-3-methylimidazolium by ab initio molecular orbital calculations: Effect of neighboring anions2007

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuzuki
    • 学会等名
      International Symposium on Structures and Dynamics of Ionic Liquids
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-08-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Anomalous ^<13>C chemical shift of 1-butyl-3-methylimidazolium bromide insolutions depending on concentration2007

    • 著者名/発表者名
      S. Ishihara
    • 学会等名
      International Symposium on Structures and Dynamics of Ionic Liquids
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-08-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体〔1-butyl-3-methylimidazolium Bromide〕の希薄溶液中での構造2007

    • 著者名/発表者名
      土屋 浩之
    • 学会等名
      第74回日本分析化学会有機微量分析研究懇談会・第74回計測自動制御学会力学量計測部会第・24回合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-05-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 種々の溶液中におけるブチルメチルイミダゾリウムカチオンの挙動2007

    • 著者名/発表者名
      内田 慶一
    • 学会等名
      第74回日本分析化学会有機微量分析研究懇談会・第74回計測自動制御学会力学量計測部会第・24回合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-05-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cac.chiba-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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