超臨界二酸化炭素中の状態分析・解析システムの開発

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11354009
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 舟橋 重信 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30022700)
• 研究分担者: 長村 俊彦 (株)ユニソク, 科学機器開発研究所, 主任研究員 ; 稲田 康宏 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 助手 (60242814)
• キーワード: 超臨界二酸化炭素 / 状態分析 / 動態解析 / コソルベント / ポルフィリン / 可視・紫外分光法 / NMR法 / ストップトフロー法

研究概要

本研究は、超臨界二酸化炭素中の金属錯体などの状態分析や動態解析の方法論の開発を行い、超臨界二酸化炭素中で進行する化学反応の平衡や速度を測定し、金属錯体に関連する溶質/溶質、溶質/溶媒、溶媒/溶媒相互作用を分子論的に解明することを目的とする。昨年開発した可視・紫外吸収および赤外吸収スペクトルが測定可能なセルユニットに、試料溶液を循環するための送液ポンプを開発し、連結できたので、ポルフィリンやβ-ジケトナト配位子およびそれらの錯体の吸収スペクトルや溶解度を測定することができた。また、昨年開発した2つの超臨界二酸化炭素溶液を迅速に混合できるストップトフロー装置を用いて、各種の温度、圧力下でポルフィリンのメタレーション反応速度を測定し、溶媒特性に基いて機構を解明した。超臨界二酸化炭素溶液の高周波共鳴スペクトルを測定できる装置を開発し、共存するコソルベント(水やエタノール)の相互作用を研究できる段階になった。また、超臨界二酸化炭素中に溶存する化学種のNMRスペクトルが測定できるジルコニアおよび石英製肉厚キャピラリー試料管を開発し、それに試料送液ポンプを連動させて、一連の試料溶液のNMRスペクトルが測定できる状態にすることができた。本年度までに開発した各種超臨界二酸化炭素観測セルを連結・連動させることによってシステムを構築し、超臨界二酸化炭素中における各種物性を測定することによて、化学種単位での状態分析や動態解析が本格的に行えるようになった。

研究成果

• [文献書誌] Yasuhiro Inada,Nami Hotta,Hiroshi Kuwabara,and Shigenobu Funahashi: "Spectrophotometric Analysis of 5-Coordinate Cobalt (II) Species for Ligand Substitution of Hexakis (acetonitrile) cobalt (II) with Bulky 1,1,3,3-Tetramethylurea in Noncoordinating Nitromethane"Analytica1 Sciences. 17. 187-191 (2001)
• [文献書誌] Satoshi Iwatsuki,Hiroo Kato,Kenji Obeyama,Shigenobu Funahashi,Nobuyoshi Koshino,Kazuo Kashiwabara,Takayoshi Suzuki,and Hideo D.Takagi: "Cobalt (II) Phosphine Complexes Stable in Aqueous Solution : Spectroscopic and Kinetic Evidence for Low-Spin Co (II) P6 and Co (II) P3S3 with Tripodal 1,1,1-Tris (dimethylphosphinomethyl) ethane"Inorganic Chemistry Communication. 3. 501-504 (2000)
• [文献書誌] Y.Inada,Y.Nakano,M.Inamo,M.Nomura,and S.Funahashi: "Structural Characterization and Formation Mechanism of Sitting-Atop (SAT) Complexes of 5,10,15,20-Tetraphenylporphyrin with Divalent Metal Ions.Structure of the Cu (II)-SAT Complex As Determined by Fluorescent Extended X-ray Absorption Fine Structure"Inorganic Chemistry. 39・21. 4793-4801 (2000)
• [文献書誌] Y.Inada,T.Yamaguchi,H.Satoh,and S.Funahashi: "Mechanistic Studies of Deprotonation for Sitting-Atop Complex of Copper (II) Ion with 5,10,15,20-Tetraphenylporphyrin in Acetonitrile Relevant to Porphyrin Metalation Mechanism"Inorganic Reaction Mechanism. (in press). (2000)
• [文献書誌] N.Koshino,Y.Kuchiyama,H.D.Takagi,and S.Funahashi: "Outer-Sphere Electron Transfer Reactions of Bis(2,9-dialkyl-1,10-phenanthroline) copper (II/I) in Acetonitrile : Alkyl=Methyl and Phenyl"Inorganic Reaction Mechanism. 2・1-2. 93-99 (2000)
• [文献書誌] M.Matsumoto,H.Kodama,S.Funahashi,and H.D.Takagi: "Reduction and Oxidation Reactions of Tetrakis (acetylacetonato) cerium (IV) and-(III) Complexes in Acetonitrile : Change in the Reaction Pathways with the Driving Force of the Reaction"Inorganic Reaction Mechanism. 2・1-2. 19-31 (2000)
• [文献書誌] Y.Inada,Y.Itoh,H.Kuwabara,and S.Funahashi: "Mechanistic Studies of Solvent Exchange of 4-Coordinate Cobalt (II) Ion in 1,1,3,3-Tetramethylurea as the Bulky Solvent"Inorganic Reaction Mechanisms. 2・3. 161-168 (2000)
• [文献書誌] Y.Kanekiyo,S.Aizawa,N.Koshino,and S.Funahashi: "Complexation Equilibria of Oxy-acid2-Amino-2-deoxy-D-gluconic acid-Metal Ion Ternary Systems in Aqueous Solution As Studied by Potentiometry.Binding Characteristics of Borate and Germanate"Inorganica Chimica Acta. 298・2. 154-164 (2000)
• [文献書誌] 舟橋重信(分担): "大学院錯体化学"講談社サイエンティフィク. 51-56 (2000)
• [文献書誌] 舟橋重信(分担): "分析化学便覧"丸善(印刷中). (2001)