高温高圧下におけるアルコール-水二成分溶液のクラスター構造とダイナミクス

高温高压下醇-水二元溶液团簇结构及动力学

• 批准号: 09740444
• 负责人: 高椋 利幸
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Saga University (1998)Fukuoka University (1997)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740444/
• 关键词: クラスター構造; 1-プロパノール-水; 2-プロパノール-水; エタノール-水; アセトニトリル-水; 1,4-ジオキサン-水; X線回析法; NMR緩和法; 二成分溶液; メタノール-水; X線回折測定; 水素結合

1. 常温常圧における1-プロパノール-水および2-プロパノール-水ニ成分溶液(アルコールモル分率0.0【less than or equal】X_A【less than or equal】1.0)に対するにおけるX線回析法により、これらニ成分溶液のクラスター構造は、X_A=0.1および0.7付近を境界に、主に水クラスターが生成する領域(X_A【less than or equal】0.1)、アルコールの鎖状クラスターと水クラスターがともに生成する領域(0.1【less than or equal】X_A【less than or equal】0.7)、さらに、アルコール鎖状クラスターの生成が支配的になる領域(0.7【less than or equal】X_A【less than or equal2. X線回析法により凍結にともなうエタノール-水ニ成分溶液のクラスター変化を研究した。エタノールモル分率X_E=0.1では凍結において六方晶氷I_hが生成するのに対し、X_E=0.2および0.3においては、氷I_hは形成されず、エタノールの鎖状クラスターと水の液体構造が発達することが明らかになった。これらのことは、我々が提唱した常温におけるクラスター構造を支持する結果である。3. アセトニトリル-水ニ成分溶液のクラスター構造変化をX線回析法および赤外分光法により研究した。このニ成分溶液中では、アセトニトリルモル分率0.2【less than or equal】X_<AN>【less than or equal】0.8の広い領域で、双極子相互作用により会合したアセニトリルクラスターと水クラスターが同時に存在し、微視的には相分離を起している4. X線回析法とNMR緩和法を用い、1,4-ジオキサン-水ニ成分溶液のクラスター構造とダイナミクスを研究した。ジオキサンモル分率0.3【less than or equal】X_<dio>【less than or equal】1.0では、純ジオキサンが持つクラスター構造が保たれており、水分子はそのジオキサン酸素原子に水素結合していると考えられた。また、0.1【less than or equal】X_<dio>【less than or equal】0.3では1〜2分子のジオキサン分子に水分子が水素結合で会合した比較的小さなクラスターが形成し、さらに、X_<dio>【less than or equal】0.1において

1. The temperature often 圧 に お け る 1 - プ ロ パ ノ ー ル - water お よ び 2 - プ ロ パ ノ ー ル solution ニ ingredients - water (ア ル コ ー ル モ ル 0.0 [less than or equal 】 X_A (less than or Equal 】 1.0) に す seaborne る に お け る X-ray back chromatography に よ り, こ れ ら ニ component solution の ク ラ ス タ ー tectonic は, X_A = 0.1 お よ び pay nearly 0.7 を realm に, water main に ク ラ ス タ ー が generated す る areas (X_A [less than or Equal 】 0.1), ア ル コ ー ル の lock ク ラ ス タ ー と water ク ラ ス タ ー が と も に generated す る field (0.1 [less than or equal 】 X_A (less than or equal] 0.7), さらに, ア ア コ コ コ ア locking <s:1> ラスタ ラスタ ラスタ <s:1> generating になる domains dominated by が (0.7 [less than or equal] X_A [less than or equal2. The X-ray back-chromatography method is used to freeze the にと にと なうエタノ なうエタノ なうエタノ <s:1> mney-water ニ component solution and study the <s:1> ラスタ ラスタ <s:1> <s:1> change を of the solution. エ タ ノ ー ル モ ル fraction X_E = 0.1 で は freeze に お い て hexagonal 氷 I_h が generated す る の に し, seaborne X_E = 0.2 お よ び 0.3 に お い て は, 氷 I_h は form さ れ ず, エ タ ノ ー ル の lock ク ラ ス タ ー と water の liquid structure が 発 da す る こ と が Ming ら か に な っ た. こ れ ら の こ と は, I 々 が mention sing し た room temperature に お け る ク ラ ス タ ー を support す る results で あ る. 3. ア セ ト ニ ト リ ル solution ニ ingredients - water の ク ラ ス タ ー structure - the を X-ray back chromatography お よ び outside red spectrometry に よ り research し た. In a solution of で ニ and アセトニトリ モ モ モ, the molar ratio of で is 0.2 [less than or equal] X_<AN> [less than or Equal 】 0.8 の hiroo で い field, dipole interaction に よ meet り し た ア セ ニ ト リ ル ク ラ ス タ ー と water ク ラ ス タ ー が also exist に し, micro に は phase separation を up し て い る 4. X-ray back chromatography と NMR method of easing を い, 1, 4 - ジ オ キ サ ン solution ニ ingredients - water の ク ラ ス タ ー tectonic と ダ イ ナ ミ ク ス を research し た. ジ オ キ サ ン モ ル 0.3 [less than or equal 】 X_ < dio > [less than or equal 】 1.0 で は, pure ジ オ キ サ ン が hold つ ク ラ ス タ ー tectonic が bartender た れ て お り, water molecules は そ の ジ オ キ サ ン acid element atoms に water element combination し て い る と exam え ら れ た. ま た, 0.1 [less than or equal 】 X_ < dio > [less than or equal 】 0.3 で は 1 ~ 2 molecular の ジ オ キ サ ン に water molecules が water element combination meet で し た compare small さ な ク ラ ス タ ー が し, さ ら に, X_ < dio > 【 less than or equal] 0.1にお にお て

项目成果

M.Kumamoto: "Ion-pair Extraction of Metalloporphyrins into a Mixture of Acetonitrile with Water" Pure and Appl.Chem.(印刷中).

M.Kumamoto：“将金属卟啉离子对萃取到乙腈与水的混合物中”Pure 和 Appl.Chem.（印刷中）。

T.Takamuku: "Structure and Dynamics of 1,4-Dioxane-Water Binary Solutions Studied by X-ray Diffraction,Mass Spectrometry,and NMR relaxation" J.Mol.Liquids. (印刷中).

T.Takamuku：“通过 X 射线衍射、质谱和 NMR 弛豫研究 1,4-二恶烷-水二元溶液的结构和动力学”J.Mol.Liquids（印刷中）。

T.Takamuku: "Liquid Structure of Acetonitrile-Water Mixtures by X-ray Diffraction and Infrared Spectroscopy" J.Phys.Chem.B. 102(44). 8880-8888 (1998)

T.Takamuku：“通过 X 射线衍射和红外光谱研究乙腈-水混合物的液体结构”J.Phys.Chem.B。