炭化弗素と炭化水素からなるイオン性界面活性剤の物性

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03453013
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 師井 義清 九州大学, 理学部, 助教授 (50037248)
• 研究分担者: 柴田 攻 九州大学, 教養部, 助手 (10117129)
• キーワード: イオン性界面活性剤 / 炭化弗素系イオン / ミセル形成 / 多環芳香族化合物 / 可溶化 / 単分子膜 / 表面圧 / 表面電位

研究概要

1.溶液物性
可溶化剤としてトリフルオロ酢酸ドデシルアンモニウムを、被可溶化物質として多環芳香族化合物(ナフタレン、アントラセン、ピレン)を選び、可溶化剤ミセルへの多環芳香族化合物の最大可溶化量を温度(25,30,35℃)と可溶化剤の濃度を変えて測定した。ミセルを化学種と見倣し、可溶化を段階的な会合平衝で取扱うことによって、第一段の可溶化平衝定数より可溶化の自由エネルギー変化を平衝定数の温度変化より可溶化のエンタルピー及びエントロピー変化を求めることができた。これらの値から、ベンゼン環1ケ当りの熱力学量を評価し、ミセル内の可溶化位置の検討並びにメチレン基1ケ当りの熱力学量との比較を試みたが、信頼性の高い結論に到達するには、もう1つベンゼン環の多いナフタセンの結果に待たねばならないことが明らかとなった。しかし、狭い温度範囲で可溶化剤のミセル会合数に急激な変化、即ちミセルの形態変化、及び固体状態のピレンに温度上昇に伴う相変化のある可能性が非常に高いことが、今年度の実験結果より判明した。
2.単分子膜物性
前年度に引続き、炭化水素イオン(CnH_<2+1>N^+H_3)と炭化弗素イオン(CmF_<2m+1>COO^-)の疎水基の炭素数の合計(n+m)を20に固定し、両イオンからなる活性剤の2次元物性に及ぼすmの効果を検討するため4種類の高純度の試料を合成し、単分子膜の状態変化を調べた。その結果、m=2の試料を除いては、測定温度範囲(15-36℃)で相転移圧力を示さなかった。しかし、表面電位の測定結果は、いずれの試料においても鎖長の効果を示す膜配向を示唆した。更に相転移圧力と表面電位の相関を明らかにするため、n+m=18について高純度の試料を現在合成中である。

研究成果

• [文献書誌] Yoshikiyo MOROI: "Micelle Formation and Phase Behavior of Dodecylammonium Heptafluorobutyrate in a Water-Ethanol Mixture" Journal of Colloid & Interface Science. 149. 252-255 (1992)
• [文献書誌] Yoshikiyo MOROI: "Micelle Formation and Phase Behavior of Alkylsulfonic Acids" Journal of Colloid & Interface Science. 149. 322-328 (1992)
• [文献書誌] Yoshikiyo MOROI: "Aqueous Solubility and Acidity Constants of Cholic, Deoxycholic, Chenodeoxycholic, and Ursodeoxycholic Acids" Journal of Lipid Research. 33. 49-53 (1992)
• [文献書誌] Yoshikiyo MOROI: "Solubility and Micelle Formation of Bolaform-Type Surfactants: Hydrophobic Effect of Counterion" Journal of Physical Chemistry. 96. 8610-8613 (1992)
• [文献書誌] Osamu Shibata: "Monolayer Properties of Octadecylammonium Perfluoroalkanoates" Langmuir. 8. 1806-1810 (1992)
• [文献書誌] Hidenori MIYOSHI: "Mixed Monolayer Formation of Bile Acid Mixtures" Journal of Colloid & Interface Science. 149. 216-225 (1992)
• [文献書誌] Yoshikiyo MOROI: "Micelles: Theoretical and Applied Aspects" Plenum Publishing Corporation, 252 (1992)