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2012 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)

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本研究の具体的な目標である.
平成24年度は,これまでバルク固体について熱測定を済ませているメタンおよび6種のメチル基を有する化合物[ヨウ化メチル,メタノール,トルエン,4-メチルピリジン,2,6-ジクロロトルエン,2,6-ジブロモトルエン]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完成させることであった.結果として,当初予定した物質それぞれについて,4種の同位体置換体(メタンについては5種)すべての単分子膜について0.6~20 Kの温度域で高精度熱容量測定を行うことに成功した.
以上の実験を可能にしたのは,測定系の改善,とりわけ温度測定にかかるノイズの低減と試料の吸着法の改善であった.後者については,蒸気からの吸着と液体からの吸着を試みたことによるものである.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成23年度の報告書では達成度を「やや遅れている」とした.しかし,今年度は実験手法について種々の改善を行うことができ,これで当初の目標が達成できる見通しが立った.全体として,研究計画は順調に推移している.

今後の研究の推進方策

今後は,得られた実験結果を詳細に解析する.一連の物質について研究を行ったので,系統的な法則が見いだせることを期待している.それらの結果は,国際会議をはじめとする各種研究発表,論文執筆などを通して公表する予定である.

次年度の研究費の使用計画

次年度は,研究発表にかかる費用,とりわけ国際会議への出席にかかる費用として研究費を使用する予定である.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (6件)

  • [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
      Inaba A., Suzuki H., Massalska-Arodz M., Rozwadowski T
    • 雑誌名

      J. Chem. Thermodynamics

      巻: 54 ページ: 204-210

    • DOI

      10.1016/j.jct.2012.03.031

    • 査読あり
  • [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] (Nitronyl Nitroxide)-Substituted Trioxytriphenylamine Radical Cation Tetrachlorogallate Salt: A 2p-Electron-Based Weak Ferromagnet Composed of a 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(7) ページ: 1604-1609

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glass Transitions in Pressure-Collapsed Ice Clathrates and Implications for Cold Water2012

    • 著者名/発表者名
      O. Andersson and A. Inaba
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.

      巻: 3(15) ページ: 1951-1955

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effects of Sulphate and Tartrate Ions on the Molecular Organization of H2O: Towards Understanding the Hofmeister Series (VI)2012

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

      J. Solution Chem.

      巻: 41(8) ページ: 1388-1400

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calorimetric and Vibrational Spectroscopic Investigations of Phase Transitions in Crystalline [Cr(OS(CH3)2)6](BF4)32012

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

      Vib. Spectrosc.

      巻: 62 ページ: 222-228

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calorimetric, Spectroscopic and Structural Investigations of Phase Polymorphism in [Ru(NH3)6](BF4)3. Part I2012

    • 著者名/発表者名
      D. Dolega, E. Mikuli, A. Inaba, N. Gorska, K. Holderna-Natkaniec, and W. Nitek
    • 雑誌名

      J. Solid State Chem.

      巻: 197 ページ: 429-439

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and Calorimetric Investigations of a Highly Disordered Crystal [Co(NH3)6](BF4)32012

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

      J. Coord. Chem.

      巻: 66(7) ページ: 1238-1251

    • 査読あり
  • [学会発表] ギブズエネルギー3次微分量の測定によるテトラヒドロフラン水溶液の混ざり方2013

    • 著者名/発表者名
      吉田康・稲葉章・古賀精方
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] Heat Capacity and Glass Transition of Hydrated Immunogloblin G2012

    • 著者名/発表者名
      N. Azuma, Y. Miyazaki, and A. Inaba
    • 学会等名
      The 15th International Congress on Thermal Analysis and Calorimetry (ICTAC15) & the 48th Japanese Conference on Calorimetry and Thermal Analysis (JCCTA48)
    • 発表場所
      Higashi-Osaka
    • 年月日
      20120820-20120824
  • [学会発表] Transition of Mixing Schemes in AqueousGlycerol:Its T-Dependence2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, A. Inaba, and Y. Koga
    • 学会等名
      The 15th International Congress on Thermal Analysis and Calorimetry (ICTAC15) & the 48th Japanese Conference on Calorimetry and Thermal Analysis (JCCTA48)
    • 発表場所
      Higashi-Osaka
    • 年月日
      20120820-20120824
  • [学会発表] Heat Capacities and Magnetic Phase Transitions of the Organic-Inorganic Composite Magnets NNTOT+ MX4-; (M = Fe, Ga; X = Cl, Br)2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki, X.-Z. Lan, M. Kuratsu, S. Suzuki, M. Kozaki, K. Okada, and A. Inaba
    • 学会等名
      The 15th International Congress on Thermal Analysis and Calorimetry (ICTAC15) & the 48th Japanese Conference on Calorimetry and Thermal Analysis (JCCTA48)
    • 発表場所
      Higashi-Osaka
    • 年月日
      20120820-20120824
  • [学会発表] Orientational Ordering in Highly Disordered Crystals of [M(NH3)6](BF4)3 and [M(NH3)6](ClO4)3, where M = Cr, Co, and Ru2012

    • 著者名/発表者名
      A. Inaba and N. Gorska
    • 学会等名
      The 15th International Congress on Thermal Analysis and Calorimetry (ICTAC15) & the 48th Japanese Conference on Calorimetry and Thermal Analysis (JCCTA48)
    • 発表場所
      Higashi-Osaka
    • 年月日
      20120820-20120824
  • [学会発表] Structure and Reactivity of 10,12-Pentacosadiyn-1-ol Monolayers Transferred onto Graphite from the Langmuir Films2012

    • 著者名/発表者名
      D. Takajo, K. Tani, A. Inaba, and H. Kurata
    • 学会等名
      The 14th International Association of Colloid and Interface Scientists, Conference (IACIS 2012)
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      20120513-20120518

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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