Daisuke KUWAHARA
| Department of Engineering Science | Professor |
| Cluster III (Fundamental Science and Engineering) | Professor |
| Coordinated Center for UEC Research Facilities | Professor |
Researcher Information
Research Activity Information
Paper
- Organometallic Ionic Plastic Crystals Incorporating Cationic Half-Sandwich Complexes
Ryota Inoue; Ryo Sumitani; Hisashi Honda; Daisuke Kuwahara; Zi Lang Goo; Kunihisa Sugimoto; Tomoyuki Mochida
Inorganic Chemistry, American Chemical Society (ACS), 63, 31, 14770-14778, 26 Jul. 2024, Peer-reviwed
Scientific journal - Elucidation of solid particle interfacial Phenomena in liquid sodium: Magnetic interactions on liquid metal and solid atoms at the solid interface
Chikai Tei; Masahiko Ohtaka; Daisuke Kuwahara
Last, Chemical Physics Letters, Elsevier BV, 829, 140755-140755, Oct. 2023, Peer-reviwed
Scientific journal - DFT Calculations of Changes in NMR Chemical Shifts in Aqueous Solutions of Heavy-Metal Nitrates
Y. Asakura; D. Kuwahara; N. nakagawa
Last, J. Comput. Chem. Jpn. Int. Ed., Society of computer chemistry, Japan, DOI: 10.2477/jccjie.2021-0048., Apr. 2022, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Average intermolecular distances and dynamics of ruthenium-containing organometallic ionic liquids studied by nuclear overhauser effects between 19F and 1H Nuclei and NMR relaxation rate measurements
Chikai Tei; Daisuke Kuwahara; Tomomi Higashi; Tomoyuki Mochida
Last, Bulletin of the Chemical Society of Japan, Chemical Society of Japan, 91, 4, 571-576, 2018, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Dynamics and configuration in new ruthenium-containing ionic liquids by NOE cross-relaxation NMR
Chikai Tei; Tomoyuki Mochida; Daisuku Kuwahara
Last, Proceedings of 58th Experimental Nuclear Magnetic Resonance Conference, 74-74, 26 Mar. 2017, Peer-reviwed
International conference proceedings, English - Theoretical study of a simple rotational-echo double-resonance NMR for homonuclear spin-1/2 pairs
Daisuke Kuwahara; Takahiro Sakuragi; Chikai Tei
Lead, MAGNETIC RESONANCE IN CHEMISTRY, 54, 2, 108-118, Feb. 2016, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Crystal Structures and Phase-Transition Dynamics of Cobaltocenium Salts with Bis(perfluoroalkylsulfonyl)amide Anions: Remarkable Odd–Even Effect of the Fluorocarbon Chains in the Anion
Tomoyuki Mochida; Yusuke Funasako; Takeshi Inagaki; Meng-Jiao Li; Kotaro Asahara; Daisuke Kuwahara
Chem. Eur. J., Wiley, 19, 20, 6257 – 6264-6508, Apr. 2013, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Phase transitions and thermal properties of decamethylferrocenium salts with perfluoroalkyl-sulfonate and -carboxylate anions exhibiting disorder
Shota Hamada; Yusuke Funasako; Tomoyuki Mochida; Daisuke Kuwahara; Kenji Yoza
Journal of Organometallic Chemistry, 713, 35-41, Jun. 2012, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Ionic Liquids of Cationic Sandwich Complexes
Takashi Inagaki; Tomoyuki Mochida; Masashi Takahashi; Chikahide Kanadani; Toshiaki Saito; Daisuke Kuwahara
Chemistry, A European Journal, 18, 6795-6804, Mar. 2012, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Nanocomposite Materials of Alternately Stacked C-60 Monolayer and Graphene
Makoto Ishikawa; Shu Kamiya; Shoji Yoshimoto; Masaru Suzuki; Daisuke Kuwahara; Naruo Sasaki; Kouji Miura
JOURNAL OF NANOMATERIALS, 2010, 891514, 2010, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Structural change around the phase transition in decamethyl-ferrocene acenaphthenequinone complex studied by high-resolution solid state NMR
Daisuke Kuwahara; Hideaki Nakamura; Tomoyuki Mochida
Lead, Proc. of the 50th Experimental Nuclear Magnetic Resonance Conference, 96, Mar. 2009, Peer-reviwed
International conference proceedings, English - High-resolution solid-state NMR investigation of the phase transition in decamethylferrocene-acenaphthenequinone charge-transfer complex
Hideaki Nakamura; Daisuke Kuwahara; Tomoyuki Mochida
Corresponding, Journal of Physical Chemistry A, 113, 48, 13601-13607, 2009, Peer-reviwed
Scientific journal, English - High-resolution NMR spectra of n-alkanes penetrating into carbon fibers and of protons in carbon fibers
Yuya Yamazaki; Nobuaki Kobayashi; Kunio Nikki; Daisuke Kuwahara
MAGNETIC RESONANCE IN CHEMISTRY, 46, 8, 730-733, Aug. 2008, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Ferrocenylpyrazole - A versatile building block for hydrogen-bonded organometallic supramolecular assemblies
Tomoyuki Mochida; Fumiko Shimizu; Hirotaka Shimizu; Kazuya Okazawa; Fuminori Sato; Daisuke Kuwahara
JOURNAL OF ORGANOMETALLIC CHEMISTRY, 692, 9, 1834-1844, Apr. 2007, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Dynamics of 9-hydroxyphenalenone studied by one-dimensional solid-state spin exchange NMR
Daisuke Kuwahara; Hiroyuki Koyano; Taisuke Manaka; Hideaki Nakamura; Tomoyuki Mochida; Tadashi Sugawara
Lead, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A, 110, 51, 13731-13735, Dec. 2006, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Erratum: Feasibility of the overtone NMR for half-integer quadrupolar nuclei (Chemical Physics Letters (2005) 414 (514))
Daisuke Kuwahara; Hajime Okamoto; Yuya Yamazaki
Chemical Physics Letters, 416, 4-6, 386, 16 Dec. 2005, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Research of the tautomerism for 9-hydroxyphenalenone derivatives by the solid-state exchange NMR
Hiroyuki Koyano; Taisuke Manaka; Daisuke Kuwahara; Tomoyuki Mochida
Proceedings of The 1st Asia-Pacific NMR Symposium, 224, Nov. 2005, Peer-reviwed
International conference proceedings, English - Is it possible to directly detect the overtone NMR for half-integer quadrupolar nuclei?
Hajime Okamoto; Yuya Yamazaki; Hiroki Nose; Daisuke Kuwahara
Proceedings of The 1st Asia-Pacific NMR Symposium, 4, Nov. 2005, Peer-reviwed
International conference proceedings, English - Feasibility of the overtone NMR for half-integer quadrupolar spins
Daisuke Kuwahara; Hajime Okamoto; Yuya Yamazaki
Chemical Physics Letters, 414, 514-519, Sep. 2005, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Solid-state H-2 NMR study of phase transitions in deuterated crystals of 5-methyl-9-hydroxyphenalen-1-one and 5-bromo-9-hydroxyphenalen-1-one
T Mochida; D Kuwahara; S Miyajima; T Sugawara
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B, 107, 44, 12315-12319, Nov. 2003, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Simulations of the C-13-N-14 REDOR NMR experiments performed with a frequency-sweep N-14 overtone pulse
D Kuwahara
Lead, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 377, 1-2, 20-26, Aug. 2003, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Overtoneパルスを用いたREDOR信号の計算
桑原大介
第41回NMR討論会, 41, 414, 2002
Japanese - Real figure of two-dimensional spin-echo NMR spectra for a homonuclear two-spin system in rotating solids
D Kuwahara; T Nakai; J Ashida; S Miyajima
Lead, MOLECULAR PHYSICS, 99, 11, 939-956, Jun. 2001, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Transient C-13-H-1 nuclear Overhauser effect in liquid crystal
H Fujimori; D Kuwahara; T Nakai; S Miyajima
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 70, 4, 1117-1123, Apr. 2001, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Novel structure discovered on two-dimensional spin-echo NMR spectra for a homonuclear two-spin system in rotating solids
Daisuke Kuwahara; Toshihito Nakai; Jun Ashida; Seiichi Miyajima
Lead, 14th Conference of the International Society of Magnetic Resonance, 130, 2001, Peer-reviwed
International conference proceedings, English - Novel satellites in a two-dimensional spin-echo NMR experiment for homonuclear dipole-coupled spins in rotating solids
D Kuwahara; T Nakai; J Ashida; S Miyajima
Lead, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 305, 1-2, 35-38, May 1999, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Spin-echo experiments for homonuclear coupled spins under magic-angle sample spinning
Daisuke Kuwahara; Toshihito Nakai; Seiichi Miyajima
Lead, Proceedings of 40th Experimental Nuclear Magnetic Resonance Conference, 164, Feb. 1999, Peer-reviwed
International conference proceedings, English - Complete assignment of C-13 NMR spectra and determination of orientational order parameter for antiferroelectric liquid-crystalline MHPOBC
T Nakai; H Fujimori; D Kuwahara; S Miyajima
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B, 103, 3, 417-425, Jan. 1999, Peer-reviwed
Scientific journal, English - NMR investigation of the oxyethylene unit ordering in some related dialkoxy laterally substituted nematogens
Rayssac, V; P Judeinstein; JP Bayle; D Kuwahara; H Ogata; S Miyajima
LIQUID CRYSTALS, 25, 3, 427-436, Sep. 1998, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Two-dimensional NMR measurements of heteronuclear dipolar powder spectra using the chemical-shift-anisotropy recovery technique
D Kuwahara; T Nakai; S Miyajima
Lead, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 291, 1-2, 244-248, Jul. 1998, Peer-reviwed
Scientific journal, English - The applications of a magic-angle-turning technique for quadrupolar nuclei with half-integer spins
Daisuke Kuwahara; Toshihito Nakai
Lead, Proceedings of 38th Experimental Nuclear Magnetic Resonance Conference, 171, Mar. 1997, Peer-reviwed
International conference proceedings, English - Spinning-sideband suppression in DOR NMR spectra using a magic-angle-turning technique
D Kuwahara; T Nakai
Lead, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 260, 1-2, 249-252, Sep. 1996, Peer-reviwed
Scientific journal, English - Spinning sideband summation for quadrupole MAS NMR spectra using a magic-angle turning technique
T Nakai; D Kuwahara
CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 249, 3-4, 205-209, Feb. 1996, Peer-reviwed
Scientific journal, English - SIMULATION OF HOMONUCLEAR 2-SPIN-1/2-SYSTEMS UNDER SAMPLE-SPINNING - EFFECTS OF JUMP MOTIONS ON NMR LINESHAPES
D KUWAHARA
Lead, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 231, 4-6, 414-420, Dec. 1994, Peer-reviwed
Scientific journal, English - C-13 SOLID-STATE NMR-STUDY ON POPULATIONS, CONFORMATIONS, AND MOLECULAR MOTIONS OF GAMMA-VALEROLACTONE ENANTIOMERS ENCLATHRATED IN THE CHIRAL CHOLIC-ACID HOST
F IMASHIRO; D KUWAHARA; T TERAO
JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY-PERKIN TRANSACTIONS 2, 10, 1759-1763, Oct. 1993, Peer-reviwed
Scientific journal, English - DYNAMICS OF FERROCENE MOLECULES ENCLATHRATED IN BETA-CYCLODEXTRIN AS STUDIED BY VARIABLE-TEMPERATURE ONE-DIMENSIONAL SASS (SWITCHING-ANGLE SAMPLE SPINNING) NMR-SPECTROSCOPY
D KUWAHARA; F IMASHIRO; T TERAO
Lead, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 204, 5-6, 533-537, Mar. 1993, Peer-reviwed
Scientific journal, English - STUDY OF THE DYNAMICS OF FERROCENE ENCLATHRATED IN BETA-CYCLODEXTRINS AND GAMMA-CYCLODEXTRINS BY ONE-DIMENSIONAL SWITCHING-ANGLE SAMPLE SPINNING NMR-SPECTROSCOPY
F IMASHIRO; D KUWAHARA; N KITAZAKI; T TERAO
MAGNETIC RESONANCE IN CHEMISTRY, 30, 8, 796-797, Aug. 1992, Peer-reviwed
Scientific journal, English - DYNAMICS OF FERROCENE ENCLATHRATED IN DEOXYCHOLIC-ACID AS STUDIED BY SASS (SWITCHING-ANGLE SAMPLE SPINNING) NMR-SPECTROSCOPY
F IMASHIRO; N KITAZAKI; D KUWAHARA; T NAKAI; T TERAO
JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY-CHEMICAL COMMUNICATIONS, 2, 85-86, Jan. 1991, Peer-reviwed
Scientific journal, English - STUDY ON CONFORMATIONS OF ETA-ALKANES IN UREA INCLUSION-COMPOUNDS USING CH DIPOLAR SWITCHING-ANGLE SAMPLE SPINNING NUCLEAR MAGNETIC-RESONANCE AND MM2 MOLECULAR MECHANICS CALCULATIONS
F IMASHIRO; D KUWAHARA; T NAKAI; T TERAO
JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 90, 6, 3356-3362, Mar. 1989, Peer-reviwed
Scientific journal, English
Lectures, oral presentations, etc.
- Theory of homonuclear REDOR and spin diffusion experimensts and their applications
Daisuke Kuwahara
Invited oral presentation, Japanese, 2013年 固体NMR・材料フォーラム, Society of Solid-State NMR for Materials
Oct. 2013 - 固体回転試料中の同種核スピン系のスピン拡散：拡散速度解析とその応用
桑原大介; 持田智行; 仁木國雄
Oral presentation, Japanese, 第48回NMR討論会講演要旨集／日本核磁気共鳴学会,第48回NMR討論会
Nov. 2009 - 固体NMR法によるイオン液体の新しい基幹物質，デカメチルフェロセン・アセナフテンキノン錯体の研究
中村英章; 桑原大介; 持田智行
Oral presentation, Japanese, 日本核磁気共鳴学会,第47回NMR討論会
Nov. 2008 - Is it possible to directly detect the overtone NMR for half-integer quadrupolar nuclei?
Hajime Okamoto; Yuya Yamazaki; Hiroki Nose; Daisuke Kuwahara
Oral presentation, English, Proceedings of The 1st Asia-Pacific NMR Symposium
Nov. 2005 - Total Spinning Sideband Summation (TOSS sigma)法の開発
芦田淳; 桑原大介; 中井利仁
Oral presentation, Japanese, 第40回 NMR討論会
Nov. 2002 - Overtoneパルスを用いたREDOR信号の計算
桑原大介
Others, Japanese, 第41回NMR討論会
2002 - Novel structure discovered on two-dimensional spin-echo NMR spectra for a homonuclear two-spin system in rotating solids
Daisuke Kuwahara; Toshihito Nakai; Jun Ashida; Seiichi Miyajima
Oral presentation, English, 14th Conference of the International Society of Magnetic Resonance
Aug. 2001
Courses
Research Themes
- 金属錯体で創る機能性液体：物性・反応・空間機能の開拓
持田 智行; 桑原 大介
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 神戸大学, 基盤研究(B), 本課題は、電子物性、化学反応性、および空間機能を有する金属錯体系イオン液体の物質開発を目的とする。本年度は、外場応答性を有する各種の金属錯体系イオン液体の開発を行った。第一に、光反応性を有する金属錯体含有イオン液体の物質開発を行った。ここでは光反応によってオリゴマーまたはアモルファス配位高分子に転換するサンドイッチ型Ru錯体およびその架橋分子混合物を対象として、イオン伝導度および粘弾性の外場応答制御を実証した。さらに、カチオンの分子構造と結晶構造および融点との相関を検証した。第二に、金属錯体含有イオン液体の熱物性に対するキラリティーの効果を調べた。キラル置換基を導入したサンドイッチ型カチオンに対して種々のアニオンを組み合わせた塩を合成し、それらのラセミ体およびキラル体の構造と熱物性を評価し、光学純度に対する相図を作成した。カルボランの塩はイオン性プラスチック結晶相を発現したが、他の塩は多くがイオン液体となった。ラセミ体の結晶相は、カルボランの塩では固溶体、他の塩ではラセミ化合物またはラセミ混合物となった。このように、キラリティーの導入によって多様な相が出現した。第三に、ニトロ・ニトリト光異性化を示すカチオン性金属錯体をイオン液体化した。フッ素系アニオンを用いた塩はイオン液体となった。これらは結晶相では光異性化を示したが、液相およびガラス相では光異性化は認められなかった。この系については、各種のアニオンを組み合わせた塩を用いて、結晶相における光異性化機構を検討した。その結果、この異性化反応は反応空間によって支配されていることが明らかとなった。, 20H02756
01 Apr. 2020 - 31 Mar. 2024 - イオン液体で配位高分子を創る：融けて塗れ、自己修復する配位高分子の開発
持田 智行; 桑原 大介; 藤森 裕基
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 神戸大学, 挑戦的研究(萌芽), 本課題では、イオン液体を素材とする、柔軟性を持つ低融点配位高分子の開発を目的とする。昨年度までに、イオン液体とシアノ系アニオンを含む塩の反応によって、一連のアニオン性配位高分子を合成し、これらの塩が比較的低温で分解融解挙動を示すことを明らかにした。本年度は、詳細な分光学的および熱力学的検討を行うことによって、この特徴的な融解現象の機構解明を進めた。ここでは、得られた物質のうち最も低融点であったイミダゾリウム系イオン液体含有物質を選び、高速熱測定、ラマン分光、およびX線回折を適用して、その融解凝固過程を詳細に検証した。第一に、分解融解後に生じる液相と固相の組成を分析し、この分解融解現象が、融点におけるイオン液体成分と塩の相分離に由来することを明らかにした。すなわち、この系で分解融解が生じるのは、イオン液体に対する溶解度が低い塩を含むことが原因であることがわかった。第二に、高速熱測定を用いて、冷却速度と結晶化度の相関を検証した。これらの物質を融解状態から冷却すると、通常の条件下では必ず不均一な固液混合物を生じたが、極めて早い冷却速度のもとではガラス化が起こることを見出した。このように、本系でアモルファス形成ができることを実証した。第三に、溶融物を冷却して生じた不均一混合物は、放置すると徐々に結晶性の向上を示したが、この過程では、イオン液体と固体成分の反応が常温で進み、元の配位高分子の多結晶が再構成されることがわかった。この結晶再構成は自己修復的な現象ともみなせ、イオン液体成分を含むことに由来する特徴的な現象である。, 20K21210
30 Jul. 2020 - 31 Mar. 2023 - Functional Ionic Liquids Containing Metal Complexes: Electronic Properties, Stimuli Responsiveness, and Gas Absorption Properties
Mochida Tomoyuki
Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Kobe University, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), A variety of functional ionic liquids containing cationic organometallic complexes and chelate complexes were synthesized. These liquids exhibited unique physical and chemical properties such as thermochromism, chemochromism, photoluminescence, and LCST properties. Ionic plastic crystals and coordination polymers related to these liquids were synthesized, and their structures and properties were elucidated., 16H04132
01 Apr. 2016 - 31 Mar. 2020 - Photogeneration of amorphous metal-organic frameworks from metal-containing ionic liquids
Mochida Tomoyuki
Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Kobe University, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Ionic liquids were developed that generate amorphous coordination polymers upon UV irradiation. The ionic liquids are composed of cationic ruthenium sandwich complexes and polycyano anions. Upon photoirradiation, the arene ligand in the cation is eliminated and coordination polymer is formed by coordination of the anion to the ruthenium ion. The photogenerated solids exhibited gas adsorption properties due to their microporous structures., 16K13965
01 Apr. 2016 - 31 Mar. 2018 - 吸着剤に付着した未知有機物質の構造解析
桑原大介
石油資源開発株式会社, 研究助成, Principal investigator
11 Jul. 2016 - 31 Mar. 2017 - Preparation of Coordination Polymers from Liquids: Phase Transformation by Heat and Light
Mochida Tomoyuki; KUWAHARA Daisuke
Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Kobe University, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, An ionic liquid has been developed that transforms into an amorphous coordination polymer when exposed to ultraviolet light and returns to liquid form when heated. The solid-liquid transformation is fully reversible. The ionic liquid contains a cationic ruthenium sandwich complex with cyano groups. This study reveals a method that creates coordination polymers by exposing liquids to light., 26620046
01 Apr. 2014 - 31 Mar. 2016 - Preparation and Properties of Ionic Liquids from Metal Complexes
Mochida Tomoyuki; TAKAHASHI Kazuyuki; KUWAHARA Daisuke; TAKAHASHI Masashi; FUJIMORI Hiroki; KATO Keisuke; HAYASHI Masahiko
Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Kobe University, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Functional metal-containing ionic liquids were synthesized from various cationic metal complexes. First, ionic liquids exhibiting vapochromic, magnetic, and other properties were developed from chelate complexes. Second, a series of ionic liquids were synthesized from metallocenium complexes, and their physical properties and chemical reactivities investigated. Correlations between the crystal structures and thermal properties of metallocenium salts were also investigated., 24350073
01 Apr. 2012 - 31 Mar. 2016 - Development of liquid catalysts exhibiting ionic conductivity
MOCHIDA Tomoyuki; KUWAHARA Daisuke
Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Kobe University, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, This study aims at developing liquid catalysts having ionic conductivity. By applying the molecular design that we developed earlier, a variety of ionic liquids were prepared from metal complexes having catalytic activities. First, Ru-containing ionic liquids were prepared from arene-Ru complexes bearing various bidentate ligands. These salts exhibited high catalytic activities toward the oxidation of alcohols, but the complexes were found to undergo gradual decomposition during the reaction. Second, Cu-containing ionic liquids were prepared from Cu complexes bearing tripod ligands. Ligands containing alkyl-imidazole moieties were designed. Cu(I) complexes were highly unstable; however, Cu(II) complexes were isolated as solids or highly viscous liquids., 24655126
01 Apr. 2012 - 31 Mar. 2014 - Metallocenium Ionic Liquids: Preparation, Electronic Properties, and Chemical Reactivities
MOCHIDA Tomoyuki; NISHIO Yutaka; KUWAHARA Daisuke; HAYASHI Masahiko; SAITO Toshiaki; KANADANI Chikahide; TAKAHASHI Masashi
Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Kobe University, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), A series of metal-containing ionic liquids that are based on metallocenium cations were developed. The thermal properties, magnetic properties, and chemical reactivities of these ionic liquids were investigated., 21350077
2009 - 2011 - 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
持田 智行; 高橋 正; 桑原 大介
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 神戸大学, 萌芽研究, 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。, 19655053
2007 - 2008 - 超音波振動照射による巨大蛋白質のプロトン高分解能NMR測定法の開発
桑原 大介
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 電気通信大学, 萌芽研究, 本研究では,超音波振動子を用いて,溶媒とそこに加えられた"分子量の大きな蛋白質試料"を激しく揺動させることを目指している.この状態の下でNMR信号を観測することにより,巨大蛋白質のプロトンNMRスペクトルの分解能を,格段に向上させることを目的とする.今年度は 最初にNMR信号に混入してくる高周波ノイズをデカップルするための方式(バイパスコンデンサ方式)を見直すことを行った.最初の工夫としてNMRプローブ内部に銅管を逼し,その中に超音波振動子駆動電流ラインを通すことを行った.さらに銅管の接地面と電流ラインの間にバイパスコンデンサを数個挿入する工夫を行ったところ,NMR信号に混入するノイズ強度は,以前と比較して半分以下となった.この他にもNMRプローブ自体のグランドラインの接地を工夫してみたが,目だった効果は現れなかった.高周波ノイズの問題はある程度改善できたので,続いて超音波振動子の最適化を行うことにした.TiZrセラミック振動子については,ソフト材とハード材2種類のものを用いた.それぞれをNMRプローブに設置した後,振動周波数を100kHz〜800kHzまで変えて1^H NMR測定を行った.試料としては,アダマンタンを溶媒に加えた標準試料を用いた.その結果,ハード材TiZrセラミック振動子を用いて300kHzの振動を加えた場合に,最も高い分解能が得られることが判明した.この後は標準試料を離れて,巨大蛋白質のモデル物質であるTentaGelビーズ直結高分子を使って実験を行う予定である., 18655029
2006 - 2007 - メタンハイドレートの構造解析に関する研究
（独）石油天然ガス・金属鉱物資源開発機構
01 Apr. 2005 - 31 Mar. 2006 - 試料回転を行っている固体中の同種核2スピン系が運動している場合のNMRスペクトル
桑原 大介
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 岡崎国立共同研究機構, 奨励研究(A), 試料回転下にある固体中の同種核2スピン系がn個のサイト間をジャンプしている場合に、NMRスペクトルがどのように変化するかを計算するために、数値積分法を用いてマスター方程式を積分する理論を完成させた。その理論に基づいてNMRスペクトルを計算するプログラムを作成し大型計算機上で実行させたが、スピン系が2サイト間ジャンプあるいは3サイト間ジャンプをしている場合までは実用的な計算時間に収めることができた。最初に、off magic angleで回転している^<13>C-^<13>C2スピン系が、その結合方向に垂直な軸の周りにジャンプ運動を行っている場合のNMRスペクトルを計算した。運動モデルはそのまま試料回転軸をmagic angleとし、rotational resonance条件のもとで現れる粉末パターンが運動速度とともにどのように変化するかも計算した。さらに^<13>C-^<13>C2スピン系の一方のスピンが正四面体の中心に位置し、もう一方が3つの頂点を飛び移っている場合の計算も行った。計算の結果、同種核2スピン系のNMRスペクトルは、系がどのような運動を行っているかをよく反映することがわかった。そしてこの系のNMRスペクトルを解析すれば固体状態の物質中に存在する分子運動のみならず、分子の配座変換を直接検出できることを示した。しかし、スピン系が4サイト以上のポテンシャル最小位置間をジャンプしている場合を計算しようとすると、本研究で用いた数値積分法では膨大な計算時間を必要とすることも判明した。, 07740479
1995 - 1995
