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アルキル鎖のダイナミクスとイオン液体の安定性

研究課題

研究課題/領域番号 20031003
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関筑波大学

研究代表者

齋藤 一弥  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (30195979)

研究分担者 山村 泰久  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (80303337)
清水 由隆  独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究員 (20357221)
研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2009年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2008年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードエントロピー / 結晶相 / イオン液体 / 低融点 / アルキル鎖長依存性
研究概要

低融点などのイオン液体の特異な性質の起源を探るために,前年までに代表的なイオン液体であるイミダゾリウム系イオン液体の1-alkyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide([C_nmim][Tf_2N])の熱力学的性質のアルキル鎖長依存性について検討したので,今年度はピロリジニウム系のイオン液体の一つであるN-butyl-N-methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide([bmp][Tf_2N])について断熱型熱量計を用いた低温熱容量測定を行い,[C_4mim][Tf_2N]の性質と比較・検討した.融解に関する熱力学量は全て[bmp][Tf_2N]の方が小さかった.これは,[C_4mim]^+イオンにおける電荷の非局在化によるクーロン相互作用の低下よりも,[bmp]^+イオンにおける電荷をもつ窒素原子にアルキル基が直接結合していることによる立体障害によるクーロン相互作用の低下の影響が大きいためである.100K以下の低温における結晶相や液相における熱容量の温度依存性は量子化学計算で説明できたが,100Kから融点にいたる結晶の熱容量の挙動は量子化学計算では再現できず,分子間(イオン間)相互作用の効果が顕著であることがわかった.この結果は,イオン液体が液相よりも固相において一般の分子性化合物と顕著な物性異常をもつとした前年度の結果(Y.Shimizu et al.,Chem.Phys.Lett.,470,295(''09))と整合した結果であった.

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Is the Liquid or the Solid Phase Responsible for the Low Melting Points of Ionic Liquids? Alkyl-Chain-Length Dependence of Thermodynamic Properties of [C_nmim][Tf_2N]2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimizu, Y. Ohte, Y. Yamamura & K. Saito
    • 雑誌名

      Chem. phys. Lett. 470

      ページ: 295-299

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イミダゾリウム系イオン液体[bmim][Tf_2N]とピロリジニウム系イオン液体[bmp][Tf_2N]の熱力学的性質2010

    • 著者名/発表者名
      清水由隆, 大手洋子, 山村泰久, 都築誠二, 齋藤一弥
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-03-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体[bmp][Tf_2N]の低温熱容量2009

    • 著者名/発表者名
      清水由隆, 大手洋子, 山村泰久, 都築誠二, 齋藤一弥
    • 学会等名
      第45回熱測定討論会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都)
    • 年月日
      2009-09-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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