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J-GLOBAL ID：201002296981654128   整理番号：10A0358260

何が水とイオン液体の混和性を決定するか? 直接的予測を可能にする基礎となる因子の同定

What Determines the Miscibility of Ionic Liquids with Water? Identification of the Underlying Factors to Enable a Straightforward Prediction

著者 (4件)： KLAEHN Marco (Inst. of High Performance Computing, Singapore, SGP) ,  STUEBER Claudia (Inst. of High Performance Computing, Singapore, SGP) ,  SEDURAMAN Abirami (Inst. of High Performance Computing, Singapore, SGP) ,  WU Ping (Inst. of High Performance Computing, Singapore, SGP)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 114  号： 8  ページ： 2856-2868  発行年： 2010年03月04日 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： イオン液体(IL)が水混和性か非混和性かどうかはILを構成する特殊イオンに依存する。水とILの相互溶解度はある程度調べられているが,ILのイオン構成成分とIL中の水の溶解度の関連は理解されていない。分子シミュレーションを基礎にして,イオンがILの混和性をいかに決定するかを説明し,任意の新ILの混和性を予測する計算手法を提案した。カチオンとアニオン構成成分を変えた9種類のIL中水の分子動力学シミュレーションを比較することによってイオンが溶媒和に及ぼす影響を解析した。IL中水の溶媒和は二因子:イオンサイズと水を配位したイオン表面の電荷量によって主に決定さる静電的水-イオン相互作用強度に一義的に依存することを見いだした。イオン表面上の大きな電荷はイオンの化学構造によって決定され,大きなイオンはイオン電荷の係わる非局在化による水と弱い相互作用を導き水-イオン相互作用を強化することを実証した。イオンと水の相互作用がある閾値を越えるといつでも,ILが水混和性なることを観測した。これらの知見を基礎にして,水-イオン相互作用を推定する単純方程式を導いた。この方程式を用い,83個のIL試料における観測した水混和性の多くを予測することができ,推定した水-イオン相互作用強度と水飽和濃度の直線的増加を観測し,新IL中の水濃度を予測するために利用した。

シソーラス用語： 硝酸塩 ,  フルオロホウ酸塩 ,  フルオロリン酸塩 ,  過塩素酸塩 ,  *イオン液体 ,  水 ,  *相溶性 ,  *イオン間相互作用 ,  溶解度 ,  サイズ効果 ,  表面電荷 ,  静電相互作用 ,  分子構造 ,  電子状態 ,  閾値 ,  計算機シミュレーション ,  分子動力学 ,  力の場 ,  *溶媒和 ,  数学モデル
準シソーラス用語： テトラフルオロホウ酸塩 ,  化学構造 ,  構成成分 ,  混和性 ,  非局在化 ,  非混和性 ,  分子動力学シミュレーション

分類 (1件)： 融解塩  (CB05050R)

物質索引 (6件)： 1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム ,  1-(2-メトキシエチル)-3-メチル-1H-イミダゾール-3-イウム・テトラフルオロボラート ,  1-ブチル-1,2,2,3,3-ペンタメチルグアニジニウム ,  1-ブチル-1,3,3-トリメチルグアニジニウム ,  1,1,3,3-テトラメチルグアニジニウム ,  1-ヘプチル-1,3,3-トリメチルグアニジニウム

タイトルに関連する用語 (7件)： 水 ,  イオン液体 ,  混和性 ,  予測 ,  基礎 ,  因子 ,  同定