（AIBN）2,2′-アゾビスイソブチロニトリルの分解速度定数と半減期の計算について解説

AIBN（2,2'-アゾビスイソブチロニトリル）は、ラジカル重合の開始剤として広く用いられる有機化合物であり、その分解特性を知ることは反応条件の設計において重要である。AIBNの分解速度定数（kd）は、温度に依存するため、温度ごとの分解挙動を定量的に評価する必要がある。

以下では、与えられた速度定数式を用いて、40℃と100℃におけるAIBNの半減期を計算する。

分解速度定数の温度依存式

設問に与えられているAIBNの分解速度定数 kd は以下のように表される。

ここで、

  • R は気体定数で、8.314 とする。
  • T は絶対温度（ケルビン）である。

ステップ1：速度定数 kdの計算

温度 T の値を代入し、それぞれの温度における kdを求める。

40℃における kd​ の計算

まず、40℃をケルビン温度に変換する。

次に、この温度を上記の式に代入する。

指数部分の計算

したがって、

100℃における kd の計算

同様に、100℃をケルビン温度に変換する。

次に、この温度を式に代入する。

指数部分の計算

したがって、

半減期 t1/2​ の計算

半減期 t1/2​ は、反応速度定数 kd​ を用いて次の式で計算される。

40℃における半減期

40℃における kd​ の値は

100℃における半減期

100℃における kd​ の値は

結果のまとめ

  • 40℃におけるAIBNの半減期は約 387時間 である。
  • 100℃におけるAIBNの半減期は約 8分 である。