外部磁場による励起分子-ラジカル系の反応制御

使用外部磁场控制受激分子自由基系统中的反应

• 批准号: 09740537
• 负责人: 小堀 康博
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740537/
• 关键词: 交換相互作用; 時間分解EPR; ラジカル; 磁場効果; 電子移動; 溶媒和; 三重項; ラジカルイオン対; 時間分解発光測定法; 過渡吸収測定法; エネルギー移動; ラジカル-三重項対機構; 零磁場相互作用; スピン緩和

1) 時間分析EPR法によるラジカルイオン対の交換相互作用機構(電荷移動型交換相互作用)の発見光誘起電子移動反応で生成する様々な溶媒和ラジカルイオン対の交換相互作用(J)の符号が電荷再結合自由エネルギーに依存することを初めて見出した。この結果を統一的に説明するものとして、電子移動反応理論に基づく新しい交換相互作用の機構(電荷移動型交換相互作用)を提唱した。この機構から、Jの符号、大きさについての理論を確立した。2) 時間分解EPR法によるラジカル-三重項分子間の交換相互作用ラジカルと励起三重項分子間の相互作用で生成する電子スピン分極に対する温度効果を観測した。ラジカル-三重項対機構による電子スピン分極生成理論を構築し、それに基づく解析から、ラジカル-三重項対のJの大きさを見積もった。励起三重項種によってJが大きく異なることを初めて見出した。Jの大きさは、ラジカル誘起三重項消光過程が電子交換反応により進む系では、電子移動反応により進む系よりも1桁以上大きく、Jは消光機構の違いにより大きく影響を受けることが分かった。これは、電荷移動型交換相互作用で見積もられるJの大きさからも支持された。3) 磁場効果測定によるラジカル-三重項分子間の交換相互作用ラジカルによる励起三重項消光過程に対する外部磁場効果を時間分解蛍光法や過渡吸収法により観測した。様々な励起分子および、ラジカル種において、消光過程に対する磁場効果が見出され、外部磁場による反応制御が可能であることが明らかになった。ラジカル-三重項対機構に基づき磁場効果生成理論を構築し、それによる解析から、磁場効果生成機構が初めて明らかになった。消光過程が電子交換反応により進む系では、電子移動反応により進む系よりもJが1桁以上大きいことが磁場効果測定により直接的に示され、ラジカル-三重項対の交換相互作用機構が定量的に明らかになった。

1)Time analysis EPR method for the formation of light-induced electron mobility interaction mechanism (charge-transfer type exchange interaction) for the formation of solvent and charge recombination free interaction mechanism (J) The results are explained in a unified way, and a new mechanism of exchange interaction (charge-transfer exchange interaction) is proposed based on the electron mobility theory. This mechanism, J symbol, big 2)Time resolved EPR method is used to measure the temperature effect of electron polarization due to exchange interaction between triplet molecules The theory of electron polarization generation for triplet-term pairs is constructed, and the fundamental analysis of triplet-term pairs is discussed. The three terms of excitation are different. J's large number of light sources induce triple term extinction process, electron exchange reaction, electron movement reaction, electron movement reaction, The charge transfer type exchange interaction is a complex interaction. 3)The magnetic field effect measurement is based on the time-resolved optical method and the transient absorption method. The magnetic field effect of excitation molecules and extinction processes can be seen, and the magnetic field effect of external magnetic fields can be suppressed. The theory of magnetic field effect generation based on triple-term mechanism is constructed, analyzed and analyzed. Extinction process: electron exchange reaction, electron movement reaction, electron transfer reaction

项目成果

関口慎司: "Marcus Free Energy Dependence of the Sigh of Exchange Interaction in Radical Ion Pairs Generated by Photoinduced Electrn Transfer Reactions" J.Am.Chem.Soc.120. 1325-1326 (1998)

Shinji Sekiguchi：“光诱导电子转移反应产生的自由基离子对交换相互作用的马库斯自由能依赖性”J.Am.Chem.Soc.120（1998）。

S.Sekiguchi: "Marcus Free Energy Dependence on the Sign of Exchange Interaction in Radical Ion Pairs Generated by Photoinduced Electron Transfer Reactions" J.Am.Chem.Soc.120. 1325-1326 (1998)

S.Sekiguchi：“马库斯自由能对光诱导电子转移反应产生的自由基离子对中交换相互作用符号的依赖性”J.Am.Chem.Soc.120。

佐々木信也: "Intrinsic Enhancement Factors of the Spin-Orbit Coupling Mechanism Polarization in the Duroquinone-N,N-Dimethylaniline Derivative Systems" J.Phys.Chem.102. 8078-8083 (1998)

Shinya Sasaki：“Duroquinone-N,N-二甲基苯胺衍生系统中自旋轨道耦合机制极化的内在增强因素”J.Phys.Chem.102 (1998)。

小堀康博: "Exchange Interaction in Radical-Triplet Pairs: Evidences for CIDEP Generation by Level Crossings in Triplet-Doublet Interactions" J.Phys.Chem.102. 5160-5170 (1998)

Yasuhiro Kobori：“自由基-三重态对中的交换相互作用：三重态-双重态相互作用中水平交叉生成 CIDEP 的证据”J.Phys.Chem.102 (1998)。

A.Kawai: "CIDEP in Radical-Singlet Molecular Oxygen System" Appl.Magn.Res.12. 405-410 (1997)

A.Kawai：“自由基单分子氧系统中的 CIDEP”Appl.Magn.Res.12。