課題番号 ：S-15-MS-1077
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：ヨウ素添加イオン液体の低温核磁気共鳴測定
Program Title (English) ：Low-temperature nuclear magnetic resonance of iodine adding ionic liquids
利用者名（日本語） ：青野祐美1), 阿部洋1),　清谷多美子2)
Username (English) ：M. Aono1), H. Abe1), T. Kiyotani2)
所属名（日本語） ：1) 防衛大学校機能材料工学科, 2) 昭和薬科大学薬学部
Affiliation (English) ：1) National Defense Academy, 2) Showa Pharmaceutical University

１．概要（Summary）
　イオン液体の太陽電池応用に向け、ヨウ素を添加したイオン液体を作製し、その特性を明らかにすることを目的に、分子研において核磁気共鳴（NMR）測定を行った。
　本実験では、モノヨウ素アニオン(I-)とイミダゾリウムカチオンからなるイオン液体に、固体ヨウ素を添加した試料を用いた。また、カチオンはアルキル側鎖の長さが異なる3種類を用意した。その結果、純粋なイオン液体において、NMRの127Iスペクトルを得ることに成功し、カチオンの側鎖の長さがI-の状態に影響を及ぼしていることを明らかにした。また、このNMRスペクトルは、温度の依存性も見られた。固体ヨウ素を添加したイオン液体においては、NMRスペクトルに2つのピークがあることがわかった。
２．実験（Experimental）
　分子科学研究所所有のESA600（JEOL）を使用し、ヨウ素をアニオンとするイオン液体と、それに固体ヨウ素を添加した試料のNMR測定を50℃〜０℃の範囲で行った。ベースとなるイオン液体のカチオンは、イミダゾリウム環を有するアルキル側鎖の長さがそれぞれ3,4,6（[C3mim]+, [C4mim] +, [C6mim] +）のものを使用した。溶媒には主に重水素置換されたアセトンを使用した。
３．結果と考察（Results and Discussion）
　図1に、アルキル鎖長の異なるイオン液体の127IのNMRスペクトルを示す。[C4mim][I1]は他の2つに比べ半値幅が広いことから、ヨウ素イオンに複数の状態ある可能性が考えられる。電気伝導などでも[C4mim]+は、特異な挙動を示すが、本実験から、その原因がヨウ素にあるものと考えられる。図2は、[C4mim][I1]の温度依存性の結果である。　これらのイオン液体にヨウ素を添加し、I3-アニオンとした試料においては、信号強度は極めて小さくなり、10時間程度の積算が必要であったが、2つの明瞭なピークからなるスペクトルを得ることができた。これらの帰属は今後の課題である。

図1. アニオンの異なるイオン液体のNMRスペクトル

図2.　[C4mim][I1]のNMRスペクトルの温度依存性
４．その他・特記事項（Others）
実験のご支援賜りました、分子科学研究所機器センターの牧田誠二氏、長尾春代氏、株式会社JEOL RESONANCEの杉原隆広氏、田中克幸氏、奥村秀一氏に感謝申し上げます。
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
なし
６．関連特許（Patent）
なし