キャピラリー電気泳動法による水溶液内イオン会合挙動の解明

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08740577
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 高柳 俊夫 岡山大学, 理学部, 助手 (50263554)
• Keywords: キャピラリー電気泳動 / 水溶液内イオン会合 / 第四級アンモニウムイオン / 疎水性相互作用

Research Abstract

電気泳動法における陰イオンの移動度変化から,非線形最小二乗法に基づく水溶液内イオン会合定数の決定法を確立した.この解析法に基づいて8種類の芳香族陰イオンと7種類の第四級アンモニウムイオンとの間のイオン会合定数を決定した.対イオンとなる第四級アンモニウムイオンの会合定数への寄与はメチレン鎖1単位あたり10^<0.06>程度であり,イオン会合試薬がかさ高くなるほどイオン会合定数が大きい.水溶液内イオン会合反応においても疎水性が重要であることが見いだされた.イオン会合定数へのメチレン鎖の寄与(〜10^<0.06>)は,イオン会合抽出定数と比較して約1/10である.イオン会合反応における位置選択性を見いだし,フタル酸等のオルト位に置換基を有するイオンでは,イオン会合性が他のものよりも低いことが分かった.
数種の新規二価陰イオン性アゾ染料,(ポリニトロフェニル)アゾナフトールスルホン酸,を合成し,球対称第四級アンモニウムイオンとのイオン会合定数を決定した.得られたイオン会合定数は第四級アンモニウムイオンの炭素数の増加とともに増加し,この場合もイオン会合定数にはメチレン鎖1単位あたり10^<0.06>程度の寄与が得られた.用いたアゾ染料は芳香族陰イオンよりも高い疎水性を有し,イオン会合定数でも大きな値が得られた.導入したニトロ基の数はイオン会合定数にあまり大きな影響を与えないが,スルホ基の位置は影響した.分子骨格による陰性基のマスキングによるものである.
二価陽イオン試薬をイオン会合試薬として用いる多点イオン会合反応の利用により,一価イオン会合試薬では分離が不可能であった陰イオン異性体を分離することができた.疎水性の効果と併せて,分子内電荷間距離がイオン会合性に大きく寄与した.イオン会合定数の差が電気泳動分離に与える効果についてシミュレーションを行い,実験結果と良好な一致を得た.

Research Products

• [Publications] 高柳俊夫・廣井康子・本水昌二: "硫酸イオンの試料イオンに対するスタッキング効果を利用する無機陰イオンのキャピラリー電気泳動/直接吸光分析" 分析化学. 45(7). 697-699 (1996)
• [Publications] T.Takayanagi,E.Wada and S.Motomizu: "Separation and Direct Photometric Determination of Inorganic Anions by Capillary Zone Electrophoresis Using Suppressed Electroosmosis" Analytical Sciences. 12(4). 575-579 (1996)
• [Publications] T.Takayanagi,H.Tanaka and S.Motomizu: "Study of Ion Association Reaction between Divalent Anionic Azo Dyes and Hydrophobic Quaternary Ammonium Ions in Aqueous Solution by Capillary Zone Electrophoresis" Analytical Sciences. 13(印刷中). (1997)
• [Publications] T.Takayanagi,E.Wada and S.Motomizu: "Electrophoretic Mobility Study of Ion Association Formed between Aromatic Anions and Quaternary Ammonium Ions in Aqueous Solution" Analyst (London). 122(印刷中). (1997)