逆ミセル界面での物質移動における金属錯体の解離過程とその分析化学的応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12640591
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 藤原 照文 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80127703)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡本 泰明 広島大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40213988)
• Keywords: 逆ミセル / 解離反応 / 金属錯体 / 科学発光 / 物質移動 / フローインジェクション分析法 / 界面反応場 / ソルバトクロミズム

Research Abstract

逆ミセル界面での物質移動過程で起こる金属錯体の解離において重要となる陰イオンや水分子との相互作用について、その逆ミセル特異性の解明と、得られた知見を活用した新規なフローインジェクション化学発光分析法の開発を目的として,以下の3点について研究を行った。
1.逆ミセル界面での金属錯体のソルバトクロミズム:逆ミセル形成に用いた陽イオン性界面活性剤と同じ極性基をもつ銅(II)ポルフィリン錯体を単離し、その界面にプローブとして局在させて、そのソルバトクロミズムを観測した。界面活性剤に対する水のモル比が5以上では、フリーベース型のポルフィリン環上に銅(II)イオンが乗ったSitting・atop構造の錯体を生じることを見いだし、その界面相での水分子や陰イオンとの特異な相互作用を解明した。
2.逆ミセル界面での金属錯体に対する塩化物イオンの配位能の評価:陽イオン界面活性剤の逆ミセル反応場における金属錯体の触媒作用では、その対陰イオンが錯体の中心金属へ配位する過程が重要となる。そこで、逆ミセル溶液にテトラメチルサイクラム-ニッケル(II)錯体をプローブとして分散させ、塩化物イオンの配位に起因するソルバトクロミズムを解析し、その配位能を評価するパラメータを定義した。さらに、その配位能に影響を及ぼす因子について、陽イオンと水分子との協同効果や界面の極性基への吸着平衡に関連づけて考察した。
3.キレート抽出法と組み合わせた新規なフローインジェクション化学発光分析法の開発:バナジルのアセチルアセトン錯体や銅のオキシン錯体が逆ミセル界面で選択的解離を引き起こし、化学発光反応の触媒として作用する現象を利用した化学発光検出法を、オンラインシステムを用いてキレート抽出法と結合させ、水溶液中のバナジルや銅イオンに対する高感度で高選択的なフローインジェクション分析法を各々開発した。

Research Products

• [Publications] Terufumi Fujiwara: "A flow injection chemiluninescence method for trace analysis using reversed micellar system"Journal of Flow Injection Analysis. 18・1. 21-30 (2001)
• [Publications] Terufumi Fujiwara: "Reversed Micellar Effects on Visible Absorption Spectrum of a Copper(II) Porphyrin Complex"Analytical Sciences. 17(in press). (2002)
• [Publications] Terufumi Fujiwara: "Flow Chemiluminescence Determination of Vanadium(IV) Using a Luminol-Cetyltrimethylammonium Chloride Reversed Micelle System Following On-Line Extragtion"Analytical Sciences. 17(in press). (2002)
• [Publications] Toshiyuki Nakashima: "Effects of surfactant counter-ions and added salts on reverse micelle formation of cetyltrimethyl-ammonium surfactant studied by using(5,10,15,20-tetraphenylporohyrinato)zinc(II)as a probe"Analytical Sciences. 17(in press). (2002)
• [Publications] Toshiyuki Nakashima: "Interfacial Solubilization of (5,10,15,20-Tetraphenylporphyrinato)zinc(II) in Cetyltrimethy lammonium Chloride Reversed Micellar Solutions"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 75・4(in press). (2002)
• [Publications] Yasuaki Okamoto: "Optimisation of on-line liquid-liquid extraction for the beryllium determination by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry(ICP-AES)"Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 17(in press). (2002)
• [Publications] 藤原 照文: "試料の前処理ハンドブック"丸善株式会社 (社)日本分析化学会編(印刷中). (2002)