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新規レーザ－分光実験と反応経路探索理論の協奏による桂皮酸光化学過程の体系的研究

通过新型激光光谱实验和反应路径探索理论的合作系统研究肉桂酸光化学过程

基本信息

批准号：
19K05387
负责人：
江幡孝之
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

置換基のついていない桂皮酸メチル（MC）について、低温マトリックス赤外分光実験と超音速レーザー分光実験を行なった。その結果、MCも紫外光を照射することでtrans体からcis体に異性化することを確認した。超音速レーザー分光実験では、桂皮酸誘導体で初めてS1(nπ*)状態を観測し帰属することに成功した。また、S1(nπ*)状態のわずか660 cm-1高エネルギー側にS2(ππ*)状態を観測した。各状態の寿命を測定した結果、S1(nπ*)状態は、ゼロ点準位での寿命が１０ナノ秒であるが、エネルギーに上がるに従って急激に寿命が短くなり、ゼロ点付近ですでにT1(ππ*)状態に項間交差で無輻射緩和していることが分かった。さらに、S2(ππ*)状態はゼロ点準位での寿命がすでに10ピコ秒以下になっており、S2(ππ*)→ S1(nπ*)→T1(ππ*)の無輻射過程が進行していることが明らかになった。T1(ππ*)の生成は、ナノ秒レーザーを用いたUV-DUV pump-probe法で確認できた。次に、MCとメタノールとの水素結合錯体を形成し、水素結合効果を調べた。その結果、MCのカルボニル基にメタノールが水素結合するとS1(nπ*)状態は70cm-1 red-shiftして寿命はあまり変化しないが、S2(ππ*)状態が230cm-1 red-shift して寿命が170ピコ秒と17倍以上も長くなることがわかった。つまり、MCは水素結合すると蛍光特性が上がることがわかった。実際に、シクロヘキサン溶液とメタノール溶液とでMCの蛍光強度を比べると、メタノール溶液の方が蛍光強度が約２倍強くなることがわかった。これらの結果は、ヨーロッパの著名な国際雑誌Phys. Chem. Chem. Phys.にアクセプトされ、現在web siteに掲載されている。また、第35回化学反応討論会でも発表した。

Substitution base is a natural acid (MC), low temperature, infrared spectroscopy and supersonic spectroscopy. The results of UV irradiation of MC and CIS were confirmed. Supersonic spectroscopy is successful in detecting the initial state of S1 (n π *), the initial state of S1(nπ*), and the initial state of S1(nπ*). The S1(nπ*) state is measured at 660 cm-1 and the S2(n π*) state is measured at 660 cm-1. The lifetime measurement results for each state are as follows: S1(nπ*) state, lifetime at the zero point, lifetime at the zero point, lifetime at The radiation-free process of S2(ππ*)→ S1(nπ*)→T1(ππ*) is carried out in the state of S2(ππ*) and the lifetime of S2(ππ*) is less than 10 seconds. The generation of T1(ππ*) is confirmed by UV-DUV pump-probe method. Second, MC and water binding complex formation, water binding effect As a result, MC has a red-shift life of 70cm-1 in the S1(nπ*) state and a red-shift life of 230cm-1 in the S2(π *) state, which is 170 cm-1 seconds or more and 17 times longer.つまり、MCは水素结合すると蛍光特性が上がることがわかった。In the meantime, the intensity of MC light is about twice as strong as that of MC light. The result of this is that the Phys. Chem. Phys. is now published on the web site. The 35th chemical reaction seminar was held in Beijing.