ポリ (ビニルアルコール) の反応性に及ぼす重合度および温度の影響 (T-for-H交換反応の利用)

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  • Effect of Degree of Polymerization and of Temperatute on the Reactivity of Poly (Vinyl Alcohol) by Applying T-for-H Exchange Reaction
  • ポリ ビニルアルコール ノ ハンノウセイ ニ オヨボス ジュウゴウド オヨビ オンド ノ エイキョウ T-for-H コウカン ハンノウ ノ リヨウ

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抄録

機能性高分子化合物の反応性に及ぼすその物質の重合度および温度の影響を定量的に明らかにするため, 重合度の異なるポリ (ビニルアルコール) (PVA) とトリチウム水蒸気 (HTO蒸気) との間で起こる水素同位体交換反応 (T-for-H exchange reaction) を, 固気系において35-80℃の範囲で速度論的に観測した。35℃で観測した理由は, より自然環境に近い温度におけるT-for-H交換反応の可能性を明らかにするためである。今回試料物質に使ったPVAの重合度は, 500, 1000, 2000, 2800, 3500であった。これらの交換反応から得られたデータにA″-McKayプロット法を適用することで, この反応における各種PVAの速度定数 (k) を算出した。さらに, それらのkを使って, Arrheniusプロットを作成した。得られたkや以前得られた結果などを相互比較した結果, 以下の6項目が明らかとなった。 (1) 35-80℃において, HTO蒸気と各種PVAとの間でT-for-H交換反応が起こり, この場合, 交換に関与する原子はPVAのOH基のHとHTO蒸気のTとである。 (2) PVAの反応性は温度の増加とともに増加し, 重合度の増加とともに減少する。 (3) 重合度の増加に伴うkの減少割合には, 重合度1000付近で変化が見られ, 1000以下では減少割合はかなり大きい。 (4) 重合度1000以下では, PVAの反応性は, 温度による影響よりも, 重合度による影響を強く受け, 重合度が小さいと反応性は大きい。 (5) 重合度1000以上では, PVAの反応性は, 重合度と温度の両方の影響を受け, 温度が高いと反応性は大きい。 (6) 固気系でのT-for-H交換反応は, 35-80℃の範囲では変化せず, 35℃での反応性は無視できない。

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