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2007 年度 実績報告書

イオン液体構成イオンの会合性と溶媒間移行特性の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18045007
研究機関千葉大学

研究代表者

勝田 正一  千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (40277273)

キーワードイオン液体 / 溶液化学 / 液液分配 / イオン会合 / イオン対
研究概要

1.イオン液体塩の液液分配:一連の1-アルキル-3-メチルイミダゾリウムイオン([RMelm]+)の塩について,イオン対および構成イオンのジクロロメタン/水間分配定数(K_D)を決定した。陽イオンのK_Dはアルキル鎖長とともに増大し,陰イオンの場合も[BF_4]-<[PF_6]-<[Pic]-<[NTf_2]-の順にモル体積が大きくなるにつれてK_Dが増大した。また,イオン対のK_Dについても,その陽イオン・陰イオン依存性はイオン自身のK_Dの序列と一致した。このようなK_Dのイオン種依存性は,正則溶液論を用いて定量的に説明された。また,サイズの近い[RMeIm]+とテトラアルキルアンモニウムイオン([R_4N]+)とを比較すると,これらのイオンのK_Dはほぼ等しいにもかかわらず,イオン対のK_Dは[RMeIm]+>[R_4N]+であった。これより,[R_4N]+に比べて[RMeIm]+のほうが,水中でのイオン対生成に伴うイオンの脱水和が大きいことが示された。
2.低極性溶媒中におけるイオン対の二量化:液液抽出法を用いて,低極性溶媒中における種々のイオン液体のイオン対二量化定数(K_<dim>)を求めた。ジクロロメタン中での[RMeIm][NTf_2]塩のK_<dim>値は,同じ溶媒中で電気伝導度法によって求められたイオン対生成定数(K_IP)に比べて4桁も小さいことが示され,イオン対-イオン対間の相互作用がイオン対を構成する陽イオン-陰イオン間の相互作用よりも著しく弱いことがわかった。また,クロロベンゼン中でサイズの近い8種類の陽イオンの[NTf_2]塩についてK_<dim>を求めた。その結果,陽イオン種によるK_<dim>の変化は,概ねK_IPの変化とは逆の傾向を示した。さらに,K_<dim>の序列はイオン液体自身の粘度の序列に一致することから,イオン対-イオン対間相互作用がイオン液体の粘性に深く関わっている可能性が示された。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Distribution behavior of 1-alkyl-3-methylimidazolium ions and their ionpairs between dichloromethane and water2008

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Katsuta
    • 雑誌名

      Analytical Sciences (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ion pair formation of alkylimidazolium ionic liquids in dichloromethane2008

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Katsuta
    • 雑誌名

      Journal of Chemical & Engineering Data (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tetraalkylammonium picrates in dichloromethane-water system: pair formation and liquid-liquid distribution of free ions and ion pairs2007

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Katsuta
    • 雑誌名

      Journal of Solution Chemistry 36

      ページ: 531-547

    • 査読あり
  • [学会発表] ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド系イオン液体のジクロロメタン中におけるイオン対生成2008

    • 著者名/発表者名
      勝田 正一
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] 低極性溶媒中におけるビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド系イオン液体のイオン対-イオン対間相互作用2008

    • 著者名/発表者名
      勝田 正一
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] 1-アルキル-3-メチルイミダゾリウム塩のジクロロメタン中におけるイオン対生成とジクロロメタン/水間分配2007

    • 著者名/発表者名
      勝田 正一
    • 学会等名
      第53回ポーラログラフィー及び電気分析化学討論会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2007-11-25
  • [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
      勝田 正一
    • 学会等名
      日本分析化学会第56年会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2007-09-20
  • [学会発表] 1-アルキル-3-メチルイミダゾリウムイオン及びそのイオン対のジクロロメタン/水間分配挙動2007

    • 著者名/発表者名
      勝田 正一
    • 学会等名
      日本分析化学会第56年会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2007-09-20
  • [学会発表] Ion Pair Formation of 1-Alkyl-3-methylimidazolium Salts in Low Polar Solvent2007

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Katsuta
    • 学会等名
      2nd International Congress on Ionic Liquids
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      2007-08-09
  • [学会発表] Ion Pair Formation of 1-Alkyl-3-methylimidazolium Salts in Aqueous and Nonaqueous Solutions2007

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Katsuta
    • 学会等名
      International Symposium on Structures and Dynamics of Ionic Liquids (A Satellite Meeting for COIL-2)
    • 発表場所
      Kazusa Akademia Hall
    • 年月日
      2007-08-03

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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