フェロセン系分子からなる新しいイオン液体の設計と微視的評価

由二茂铁基分子组成的新型离子液体的设计和微观评价

• 批准号: 19655053
• 负责人: 持田 智行
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19655053/
• 关键词: フェロセン; イオン液体; 相転移; 磁性; 結晶構造

今年度は、前年度合成法を開発したフェロセニウム系イオン液体について、多様な誘導体を合成し、それらの粘度、熱物性、磁気特性の評価を進めた。1置換もしくは2置換フェロセニウムカチオンとフッ素系アニオンを組み合わせた塩は、そのほとんどが融点100℃以下のイオン液体となった。これらの液体はヘキサンなどの非極性溶媒とは相溶しないが、極性有機溶媒とは良好な相溶性を示した。水に対する溶解性は置換基によって変化した。熱分析によって、系の特徴を明らかにした。第1に、融点のカチオン依存性を検討した。カチオンのアルキル基を伸長すると、融点の急激な低下がみられた。分枝アルキル体では、直鎖体より数十度融点が増加した。第2に、TFSI系アニオンの炭素鎖伸長の効果を検討した。この場合、融点はほとんど変化せず、粘度のみが急激に増加した。すなわちカチオンの置換基は融点、アニオンの置換基は粘度に主たる影響を与えることが明らかとなった。第3に、粘度と相挙動の相関について検討を加えた。これらの液体には、(i)冷却過程で結晶化するもの、(ii)ガラス化するもの、(iii)条件によって結晶化・ガラス化を起こすもの、の三種が存在し、低粘度の塩は結晶化、高粘度の塩はガラス化を起こすことがわかった。メスバウアー分光によって、フェロセニウム塩の結晶およびガラス状態における格子力学的検討を行い、分子運動性の差を定量的に評価した。また固体NMR分光により、相変化に伴うスペクトル変化を検証した。これらの磁気物性についても検討を加えた。磁化率測定の結果、フェロセニウム系イオン液体は常磁性流体であることがわかった。特に強磁場中では、結晶化・融解に伴って、ヒステリシスを伴う顕著な磁化率の変化が認められた。

Our は ", before the annual synthesis を 発 し た フ ェ ロ セ ニ ウ ム department イ オ ン liquid に つ い て, many others な inductor を synthetic し, そ れ ら の viscosity, thermal property, magnetic 気 の review 価 を into め た. 1 replacement も し く は 2 replacement フ ェ ロ セ ニ ウ ム カ チ オ ン と フ ッ element is ア ニ オ ン を group み close わ せ た salt は, そ の ほ と ん ど が melting point 100 ℃ below の イ オ ン liquid と な っ た. こ れ ら の liquid は ヘ キ サ ン な ど の nonpolar solvent と は miscibility し な い が, polar organic solvent と は な good intermiscibility を shown し た. Water に undergoes によって transformation of する soluble <s:1> displacement group によって た. Thermal analysis によって, <s:1> characteristics を, ら に, に た. 1. Youdaoplaceholder0, integrate the カチ, カチ, <s:1> dependence を検 and discuss the た. Youdaoplaceholder0, カチ, <s:1>, ア, ア, キ, を base を elongation すると, melting point <s:1> rapid excitation な low がみられた. The branch ア ア キ キ で body で and the recentacular body よ ア the tens of degrees of melting points が increase た た. The effect of the second に and TFSI series アニ, <s:1>, <e:1>, <s:1> carbon for lock-in elongation を検 is discussed for <s:1>. The <s:1> <s:1> occasion, melting point <s:1> ほとん せず <s:1> change せず, viscosity <s:1> みが sudden increase に <s:1> た. す な わ ち カ チ オ ン の replacement base は melting point, ア ニ オ ン の replacement base は viscosity に main た る influence を and え る こ と が Ming ら か と な っ た. The third に, viscosity と phase 挙 is related to the <s:1> phase, に えた て検 て検 seek を plus えた. こ れ ら の liquid に は, (I) the cooling process で crystallization す る も の, (ii) ガ ラ ス change す る も の, (iii) condition に よ っ て crystallization, ガ ラ ス change since を こ す も の, の three が し, low viscosity の salt は crystallization, high viscosity の salt は ガ ラ ス change since を こ す こ と が わ か っ た. メ ス バ ウ ア ー spectral に よ っ て, フ ェ ロ セ ニ ウ ム salt crystallization の お よ び ガ ラ ス state に お け る of lattice dynamics 検 を line い, poor molecular motility の を に of quantitative evaluation of 価 し た. Youdaoplaceholder0 solid-state NMR spectroscopy によ た, phase transformation に accompanied by うスペ うスペ ト, and を検 proof た. <s:1> れら <s:1> magnetic properties に れら て て 検 検 seek を plus えた. The <s:1> result of magnetic susceptibility measurement, フェロセニウム is a <s:1> <s:1> <s:1> liquid constant magnetic fluid である とがわ とがわ った った. に strong magnetic field in で は, crystallization, melting に with っ て, ヒ ス テ リ シ ス を with う 顕 the な susceptibility の variations change が recognize め ら れ た.

项目成果

フェロセン系イオン液体(1) : 合成と性質

二茂铁基离子液体(1)：合成与性能

• 发表时间: 2008
• 作者: 稲垣尭;持田智行;中村英章;桑原大介
• 通讯作者: 桑原大介

フェロセン系イオン液体 : オクタメチル系物質の合成と性質

二茂铁基离子液体：八甲基基物质的合成与性能

• 发表时间: 2009
• 作者: 舟浴佑典;持田智行
• 通讯作者: 持田智行

イオン液体

离子液体

• 发表时间: 2008

フェロセン系イオン液体の分子設計

二茂铁基离子液体的分子设计

• 发表时间: 2008
• 作者: 持田智行;稲垣尭
• 通讯作者: 稲垣尭

フェロセン系イオン液体 : 分子デザインと基本物性

二茂铁基离子液体：分子设计和基本物理性质

• 发表时间: 2009
• 作者: 稲垣尭;持田智行
• 通讯作者: 持田智行