プロトン交換をプローブとした水素結合ネットワークの構造とダイナミックス

以质子交换为探针的氢键网络的结构和动力学

• 批准号: 04215211
• 负责人: 益田 祐一
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Ochanomizu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04215211/
• 关键词: プロトン交換; アルコール; 水; NMR

アルコール水溶液中における水素結合の空間的広がりとそのダイナミックスに注目した。水素結合のネットワークを選択的にプローブする方法として、ここではOHプロトンの交換速度に着目した。水-水、水-アルコール、アルコール-アルコール間の水酸基間のプロトンの交換速度から、各々の水酸基が形成する水素結合の数を見積もった。さらに、 ^1Hや ^<17>OなどのNMRのスピン-格子緩和時間(T_1)から得られる水分子やアルコール分子自身の回転運動や、分子間の相対的な運動に関する情報をくわえ、また、これらの結果と、これまでにいくつか報告されている過剰プロトン伝導度等の結果をも組み合わせることにより、各々の水素結合の空間的広がりに関して考察した。ここでは、おもに水とtert-ブタノール(TBA)の様々な分率の溶液を対象として得られた結果について以下にまとめる。(1) ^<17>O、 ^1H-T_1の結果からTBA(t-ブタノール)(特に疎水的なメチル基)に接している(水和している)水分子の再配向運動はバルクの水に比べて遅くなる(疎水性水和)ことが示された。(2)TBA分子の会合は、X_<TBA>=0.05あたりから顕著になる。また、このTBAの会合体ではTBA間の水素結合が形成される。(3)プロトン交換速度と過剰伝導度の結果の比較から、TBAの濃度の増加に対して、すなわち疎水性水和した水分子の増加に従って、水-水間の水素結合の数にはあまり大きな変化が見られないが、その空間的な広がりは増大することがわかった。

The space between water and element in aqueous solution is very important. The method and the speed of the exchange of water and oxygen are important. The exchange rate between water and acid groups between water and acid groups and the number of water binding between water and acid groups were increased. In <17>addition, the NMR spectrum-lattice relaxation time (T_1) is obtained from the information related to the return motion of the water molecule itself and the relative motion between molecules. The solution of the solution of the TBA has the following results: (1)^<17>O,^1H-T_1 results show that TBA(t-b)(especially water base) is the reorientation motion of water molecules. (2)TBA molecules meet, X_<TBA>=0.05. The combination of TBA and TBA is formed by the combination of water and element between TBA. (3)Comparison of the results of TBA exchange velocity and conductance, increase of TBA concentration, increase of water-borne water molecules, increase of water-water binding, increase of TBA concentration, increase of TBA concentration, increase

项目成果

Y.Masuda and J.Tobita: " ^<13>C NMR Study on Conccentrated Aqueous Solutions of Tetraalkylammonium Salts" J.Mol.Liquid.

Y.Masuda和J.Tobita：“四烷基铵盐浓水溶液的13 C NMR研究”J.Mol.Liquid。