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2011 年度 実施状況報告書

部分重水素化で導入した乱れの秩序化過程をプローブとする単分子膜の構造熱科学

研究課題

研究課題/領域番号 23550015
研究機関大阪大学

研究代表者

稲葉 章  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30135652)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワード極低温精密熱測定 / 単分子吸着膜 / 重水素化 / 配向秩序化
研究概要

本研究では,通常の構造解析や分光法で得られない構造情報,とりわけ分子間相互作用に関する知見を高精度熱測定により実験的に得ることを主な目的としている.そのために重水素化試料を用い,それをプローブとする.部分重水素化により対称性が低下したメタンやメチル基は一般に,凝縮相では回転的振動の基底状態を複数もつことになり,その乱れ(余分のエントロピー)は極低温で秩序化することが我々の研究によって明らかになってきた.その基底状態の分裂様式は,分子間ポテンシャルの対称性や強さに関する豊富な情報を含んでいる.バルク固体でほぼ確立できた以上の方法論を単分子吸着膜に展開することにより,精密熱測定が構造研究に大きく貢献できる局面を切り拓くのが具体的な目標である. 平成23年度は,バルク固体について前年度までに熱測定を済ませていたメチル基を有する化合物〔2,6-ジクロロトルエン,2,6-ジブロモトルエン,トルエン,メタノール,4-メチルピリジン,ヨウ化メチル〕のうち半数程度の化合物について,一連の重水素置換化合物がグラファイト表面に吸着した単分子膜を対象として,その極低温熱容量の精密測定を試みることが目標であった.そこでまず,メタノール単分子膜について0.3 K~20 Kの温度域で熱容量測定を行った.しかしながら,熱量計の断熱性が期待したほど良好でなく,高精度の熱容量測定というには不十分な結果しか得られなかった.そこで,装置の測定精度を向上させるべく,幾つかの改善を行うことに時間を費やすこととなった.現時点では,問題点について解決の見通しが付いたので,次年度には当初目標とした一連の化合物に関するデータが得られるものと期待している.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究実績の概要でも述べたが,測定装置のパフォーマンスが期待したほど良好でなく,単分子膜の高精度熱容量測定として満足な結果が得られなかった.そこで平成23年度は,装置の測定精度向上を目指して幾つかの改善を行うなどに大幅な時間を費やすこととなった.しかし,現時点ではほぼ解決の見通しが付いたので,次年度には当初の目標が達成されるものと考えている.

今後の研究の推進方策

上述したように,最近になって装置のパフォーマンスが向上し,問題が解決したので,今後は当初目的とした系について着実に測定を行う.これによって,当初の研究計画が遂行できる見込みである.

次年度の研究費の使用計画

多少遅れ気味であった研究計画を推進する.当初の研究計画を変更する予定は特になく,予定していた実験研究をすべて終了させるために研究費を使用する.これにより,最終年度(平成25年度)は研究の取りまとめに専念する予定である.

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (18件) 図書 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Synthesis, Electronic and Morphological Properties of Tetrahedral Oligothiophenes with n-Hexyl Terminal Groups2012

    • 著者名/発表者名
      K. Matsumoto, S. Kugo, D. Takajo, A. Inaba, Y. Hirao, H. Kurata, T. Kawase, and T. Kubo
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 7(1) ページ: 225-232

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Carboxylate Anions on the Molecular Organization of H2O as Probed by 1-Propanol2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kondo, Y. Miyazaki, A. Inaba, and Y. Koga
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 116(11) ページ: 3571-3577

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase Transitions and Reorientational Motions of [Al(OS(CH3)2)6](NO3)3 and Its Deuterated Analog2012

    • 著者名/発表者名
      N. Gorska, A. Inaba, E. Szostak, and E. Mikuli
    • 雑誌名

      Thermochim. Acta

      巻: 533 ページ: 66-73

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure, Molecular Motion, and Phase Transition of a Highly Disordered Crystal [Co(NH3)6](ClO4)32012

    • 著者名/発表者名
      N. Gorska, A. Inaba, Y. Hirao, E. Mikuli, and K. Holderna-Natkaniec
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 2(10) ページ: 4283-4291

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymorphism and Thermodynamic Functions of Liquid Crystalline Material 4-Cyano-3-Fluorophenyl 4-Butylbenzoate2012

    • 著者名/発表者名
      A. Inaba, H. Suzuki, M. Massalska-Arodz, and T. Rozwadowski
    • 雑誌名

      J. Chem. Thermodynamics

      巻: 52 ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.jct.2012.03.031

    • 査読あり
  • [雑誌論文] (Nitronyl Nitroxide)-substituted Trioxytriphenylamine Radical Cation Tetrachlorogallate Salt: A 2p Electron-based Weak Ferromagnet Composed of Triplet Diradical Cation2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kuratsu, S. Suzuki, M. Kozaki, D. Shiomi, K. Sato, T. Takui, T. Kanzawa, Y. Hosokoshi, X.-Z. Lan, Y. Miyazaki, A. Inaba, and K. Okada
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 7 ページ: in press

    • DOI

      10.1002/asia.201200084

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acceleration of the Effect of Solute on the Entropy-Volume Cross Fluctuation Density in Aqueous 2-Butoxyethanol, 1-Propanol, and Glycerol: The Fourth Derivative of Gibbs Energy2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K., Baluja S., Inaba A., Koga Y
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys

      巻: 134 ページ: 214502 (5)

    • DOI

      10.1063/1.3595263

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Enantiopair of Organic Ferromagnet Crystals Based on Helical Molecular Packing of Achiral Organic Radicals2011

    • 著者名/発表者名
      Shiomi D., Kanzaki Y., Okada S., Arima R., Miyazaki Y., Inaba A., Tanaka R., Sato K., Takui T
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett

      巻: 2 ページ: 3036-3039

    • DOI

      10.1021/jz2014105

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase Transition and Structure Studies of a Liquid Crystalline Schiff-Base Compound (4O.8)2011

    • 著者名/発表者名
      Juszynska E., Jasiurkowska M., Massalska-Arodz, M., Takajo D., Inaba A
    • 雑誌名

      Mol. Cryst. Liq. Cryst

      巻: 540 ページ: 127-134

    • DOI

      10.1080/15421406.2011.568361

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quasi-elastic Neutron Scattering of Cyanobiphenyl Compounds with Different Terminal Chains2011

    • 著者名/発表者名
      Suzuki H., Inaba A., Krawczyk, J., Massalska-Arodz, M., Kikuchi T., Yamamuro O
    • 雑誌名

      J. Non-Crystal. Solids

      巻: 357 ページ: 734-739

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2010.06.070

    • 査読あり
  • [雑誌論文] (S)-4-(2-Methylbutyl)-4'-Cyanobiphenyl (5*CB) Glass Former: Are the Crystalline Polymorphs Disordered?2011

    • 著者名/発表者名
      A. Inaba, M. Massalska-Arodz, H. Suzuki, and J. Krawczyk
    • 雑誌名

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      巻: 540 ページ: 102-110

    • DOI

      10.1080/15421406.2011.568349

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Determination of a Third Derivative of G. (III): Differential Pressure Perturbation Calorimetry (II)2011

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, S. Baluja, A. Inaba, K. Tozaki, and Y. Koga
    • 雑誌名

      J. Solution Chem.

      巻: 40 ページ: 1271-1278

    • DOI

      10.1007/s10953-011-9715-1

    • 査読あり
  • [学会発表] Distortion of Methyl Group in Solids2011

    • 著者名/発表者名
      A. Inaba
    • 学会等名
      The 27th Janik’s Friends Meeting(招待講演)
    • 発表場所
      Zakopane, Poland
    • 年月日
      July 10-16, 2011
  • [学会発表] Modification of Regioregular Poly(3-hexylthiophene) Films by a Scanning Tunneling Microscope Tip2011

    • 著者名/発表者名
      D. Takajo, A. Inaba, and H. Kurata
    • 学会等名
      The 2nd Nano Today Conference
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      December 11-15, 2011
  • [学会発表] Orientational Ordering of Partially Deuterated Methyl Groups in Solid Methanol2011

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki and A. Inaba
    • 学会等名
      The 6th International & 8th Japan-China Joint Symposium on Calorimetry and Thermal Analysis (CATS2011)
    • 発表場所
      Hachiouji, Japan
    • 年月日
      August 1-4, 2011
  • [学会発表] Calorimetric and Magnetic Studies of the Metal-Assembled Complex PPh4[MnIIFeIII(ox)3]2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki, K. Schindler, and A. Inaba
    • 学会等名
      The 6th International & 8th Japan-China Joint Symposium on Calorimetry and Thermal Analysis (CATS2011)
    • 発表場所
      Hachiouji, Japan
    • 年月日
      August 1-4, 2011
  • [学会発表] Structural Thermodynamic Study of Highly Disordered Crystals of the [M(NH3)6](XY4)3 Type, where M = Cr3+ and Co3+, and XY4 = ClO4- and BF4-2011

    • 著者名/発表者名
      N. Gorska, A. Inaba, Y. Hirao, and E. Mikuli
    • 学会等名
      The 6th International & 8th Japan-China Joint Symposium on Calorimetry and Thermal Analysis (CATS2011)
    • 発表場所
      Hachiouji, Japan
    • 年月日
      August 1-4, 2011
  • [学会発表] The Fourth Derivatives of Gibbs Energy in Aqueous 2-Butoxyethanol, 1-Propanol, and Glycerol2011

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, S. Baluja, A. Inaba, K. Tozaki, and Y. Koga
    • 学会等名
      The 6th International & 8th Japan-China Joint Symposium on Calorimetry and Thermal Analysis (CATS2011)
    • 発表場所
      Hachiouji, Japan
    • 年月日
      August 1-4, 2011
  • [学会発表] Phase Behavior of Crystalline [Cr(DMSO)6](BF4)3 by Calorimetry and FT-IR Spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      N. Gorska, A. Inaba, Y. Hirao, and A.M. Mikuli
    • 学会等名
      The 6th International & 8th Japan-China Joint Symposium on Calorimetry and Thermal Analysis (CATS2011)
    • 発表場所
      Hachiouji, Japan
    • 年月日
      August 1-4, 2011
  • [学会発表] Hydration Characteristics of Ions in Aqueous Solutions of Sodium Monocarboxylates by 1P-Probing Methodology2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki, T. Kondo, A. Inaba, and Y. Koga
    • 学会等名
      The 6th International & 8th Japan-China Joint Symposium on Calorimetry and Thermal Analysis (CATS2011)
    • 発表場所
      Hachiouji, Japan
    • 年月日
      August 1-4, 2011
  • [学会発表] 固体メタノールおよびエタノールにおけるメチル基の回転的振動の基底状態

    • 著者名/発表者名
      稲葉 章,鈴木 晴
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      9月20-23日, 2011年
  • [学会発表] 身近なエントロピー

    • 著者名/発表者名
      稲葉 章
    • 学会等名
      サイエンスカフェ@待兼山(招待講演)
    • 発表場所
      大阪大学総合博物館
    • 年月日
      6月25日, 2011年
  • [学会発表] 錯体結晶[Co(NH3)6](ClO4)3の乱れた構造と分子運動,相転移

    • 著者名/発表者名
      稲葉章,N. Gorska,平尾泰一,E. Mikuli,K. Natkaniec
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      3月25-28日, 2012年
  • [学会発表] 亜コバルト酸およびその重水素化物の熱容量

    • 著者名/発表者名
      稲葉 章,N. Gorska
    • 学会等名
      第47回熱測定討論会
    • 発表場所
      桐生
    • 年月日
      10月21-23日, 2011年
  • [学会発表] 超微少試料用断熱型熱量計の開発

    • 著者名/発表者名
      荒井眞一郎,宮崎裕司,稲葉 章
    • 学会等名
      第47回熱測定討論会
    • 発表場所
      桐生
    • 年月日
      10月21-23日, 2011年
  • [学会発表] 1P-Probing 法によるモノカルボン酸ナトリウム水溶液中のイオン周りの水和構造の解明(第2報)

    • 著者名/発表者名
      宮崎裕司,近藤洸生,稲葉 章,古賀精方
    • 学会等名
      第47回熱測定討論会
    • 発表場所
      桐生
    • 年月日
      10月21-23日, 2011年
  • [学会発表] 熱力学3次微分量からみる温度上昇による水素結合ネットワークの変化:いわゆるコガラインの高温終点

    • 著者名/発表者名
      吉田 康,稲葉 章,古賀精方
    • 学会等名
      第47回熱測定討論会
    • 発表場所
      桐生
    • 年月日
      10月21-23日, 2011年
  • [学会発表] What Sulphate, Tartrate and Citrate Anions Do to H2O?: Towards Understanding the Hofmeister Series

    • 著者名/発表者名
      Y. Koga, T. Kondo, Y. Miyazaki, and A. Inaba
    • 学会等名
      第47回熱測定討論会
    • 発表場所
      桐生
    • 年月日
      10月21-23日, 2011年
  • [学会発表] 集積型金属錯体 PPh4[MnIIFeIII(ox)3] の熱容量と磁気相転移

    • 著者名/発表者名
      宮崎裕司,K. Schindler,稲葉 章
    • 学会等名
      第47回熱測定討論会
    • 発表場所
      桐生
    • 年月日
      10月21-23日, 2011年
  • [学会発表] 部分重水素化メチル基の分子内配向と固体のゼロ点エネルギー

    • 著者名/発表者名
      鈴木 晴,稲葉 章
    • 学会等名
      第47回熱測定討論会
    • 発表場所
      桐生
    • 年月日
      10月21-23日, 2011年
  • [図書] アトキンス 物理化学要論(第5版)2012

    • 著者名/発表者名
      千原秀昭, 稲葉章(共訳)
    • 総ページ数
      592
    • 出版者
      東京化学同人
  • [図書] アトキンス 基礎物理化学 分子論的アプローチ(上巻)2011

    • 著者名/発表者名
      千原秀昭, 稲葉章(共訳)
    • 総ページ数
      480
    • 出版者
      東京化学同人
  • [図書] アトキンス 基礎物理化学 分子論的アプローチ(下巻)2011

    • 著者名/発表者名
      千原秀昭, 稲葉章(共訳)
    • 総ページ数
      386
    • 出版者
      東京化学同人
  • [備考] ホームページ:

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/~inaba/ResearcherID

  • [備考] :

    • URL

      http://www.researcherid.com/rid/G-8887-2011

URL: 

公開日: 2013-07-10   更新日: 2013-09-04  

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