液-液、固-液界面反応場の構築と生体関連イオンの一斉分析

液-液、固-液界面反应场的构建及生物相关离子的同步分析

• 批准号: 01J08144
• 负责人: 加藤 亮
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology (2002)Tohoku University (2001)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J08144/
• 关键词: 液-液界面; アニオン認識; 水素結合; イソチオ尿素; 界面張力測定

互いに交じり合わない2相の境界面である液-液界面は、バルクとは異なる物理化学的性質を有している。従ってバルク、2相分配系では発現し得ない新たなイオン認識機能の発現の探索を目的として、液-液界面におけるアニオン認識機能を、動的界面張力測定法により速度論的、熱力学的に解析し、水素結合によるアニオン認識反応に与える液-液界面の効果を検討した。種々のホスト分子について測定を行った結果、中性アニオン認識ホスト分子であるチオ尿素型ホスト分子に対しては界面張力の減少が見られなかったが、電荷を有するアニオン認識部位であるイソチオ尿素(チオウロニウム)を導入したホスト分子MT-C_1、及びイソチオ尿素基に、チオ尿素基を導入したチオ尿素-イソチオ尿素型ホストBT-C_1に対して界面張力の減少が見られた。速度論的解析の結果、界面錯形成反応の反応機構はホスト濃度により変化することが明らかとなった。界面張力の減少量はイソチオ尿素型ホストMT-C_1に比べてBT-C1は大きく増加した。更に熱力学的解析を行った結果、界面でのホスト-アニオン錯体の安定度の目安である吸着定数K及び飽和界面濃度もBT-C_1の方が大きかった。この結果は水分子が多く存在する液-液界面において中性官能基であるチオ尿素による水素結合が効果的に働いたためであると考えられる。吸着定数Kから見たアニオン選択性についてはMT-C_1ではBr^-(K=56,000±11,000)>H_2PO_4^-(K=30,000±6,600)≒Cl^-(K=25,000±18,000)、BT-C_1についてはH_2PO_4^-(K=170,000±6,000)>Br^-(K=81,000±23,000)>Cl^-(K=63,000±22,000)となりBT-C_1にリン酸選択性が発現した。以上の結果は液-液界面が親水性アニオンに対する選択性発現のための特異的な認識反応場として有用であることを強く示唆するものである。

The physical and chemical properties of the liquid-liquid interface are different. The purpose of exploring the development of cognitive function in two-phase distribution system is to investigate the effects of velocity theory, thermodynamic analysis, water element combination and liquid-liquid interface by dynamic interfacial tension measurement. The results of the determination of the molecular weight of the species, the neutral position, the recognition of the molecular weight, the reduction of the interfacial tension, the recognition of the molecular weight, and the recognition of the molecular weight. The decrease of interfacial tension in BT-C_1 was observed when the urea base was introduced. The analysis results of velocity theory, the formation of interface errors and the mechanism of reaction are the results of the analysis of velocity theory. The decrease of interfacial tension in MT-C_1 is larger than that in BT-C_1. In addition, the thermodynamic analysis results, the stability of the interface, the adsorption constant K and the saturation interface concentration BT-C_1 are also discussed. As a result, water molecules are present in the liquid-liquid interface. Sorption constant K (K=56,000±11,000)>H_2PO_4^-(K=30,000±6,600) Cl^-(K=25,000±18,000), BT-C_1>Br^-(K =81,000±23,000)>Cl^-(K=63,000±22,000). The above results show that the liquid-liquid interface is hydrophilic, and the selectivity of the liquid-liquid interface is unique.