ドプラー選別・偕行時間法を用いた科学反応の遷移状態分光に関する研究

化学反応において遷移状態における分子の構造とその内部状態分布は反応の速度や反応分岐など反応機構についての情報を含んでいる。本研究の目的はドプラー分光法とイオンの飛行時間法を組み合わせた実験を用いて遷移状態近傍における分子の分光学的情報を得るための実験方法を開発することにある。本年度我々は、まずドプラー分光法を用いてヨウ化メチル分子クラスターの光解離の研究を行った。ヨウ化メチル分子は280nmの光により光解離により基底状態のヨウ素原子(I)とスピン軌道励起状態の(I^*)を生成する。生成したヨウ素原子を多光子イオン化法を用いて検出した。実験によりクラスター分子の光解離においてはモノマー分子の場合に比べI/I^*の比が増大することが分かった。更に、I原子生成においては並進エネルギーが緩和されていることが分かった。この結果はダイマー分子の分子構造と遷移状態におけるポテンシャルエネルギー曲面の交差確率の影響を考慮することで説明することが出来た.一方、我々はHCl分子の二量体クラスターを生成しその光解離に関する研究を行った。(HCl)_2分子を光解離し生成したH原子の飛行時間スペクトルを正確に測定することで生成した[CIHCl]分子の内部状態分布を測定することを試みた。現在、我々は光解離により生成したH原子の検出に成功している。また、ノズル背圧によるスペクトルの変化からHCl分子の二量体クラスターの寄与を見積もるための解析を行っている。本研究により反応の遷移状態分子と見なすことが出来る[ClHCl]分子の内部状態分布を測定することが可能であると考えられる。

化学反応において遷移状態における分子の構造とその内部状態分布は反応の速度や反応分岐など反応機構についての情報を含んでいる。本研究の目的はドプラー分光法とイオンの飛行時間法を組み合わせた実験を用いて遷移状態近傍における分子の分光学的情報を得るための実験方法を開発することにある。本年度我々は、まずドプラー分光法を用いてヨウ化メチル分子クラスターの光解離の研究を行った。ヨウ化メチル分子は280nmの光により光解離により基底状態のヨウ素原子(I)とスピン軌道励起状態の(I^*)を生成する。生成したヨウ素原子を多光子イオン化法を用いて検出した。実験によりクラスター分子の光解離においてはモノマー分子の場合に比べI/I^*の比が増大することが分かった。更に、I原子生成においては並進エネルギーが緩和されていることが分かった。この結果はダイマー分子の分子構造と遷移状態におけるポテンシャルエネルギー曲面の交差確率の影響を考慮することで説明することが出来た.一方、我々はHCl分子の二量体クラスターを生成しその光解離に関する研究を行った。(HCl)_2分子を光解離し生成したH原子の飛行時間スペクトルを正確に測定することで生成した[CIHCl]分子の内部状態分布を測定することを試みた。現在、我々は光解離により生成したH原子の検出に成功している。また、ノズル背圧によるスペクトルの変化からHCl分子の二量体クラスターの寄与を見積もるための解析を行っている。本研究により反応の遷移状態分子と見なすことが出来る[ClHCl]分子の内部状態分布を測定することが可能であると考えられる。