紫外超短パルス光によるコヒーレント分光法の開拓

使用超短紫外脉冲光的相干光谱学的发展

• 批准号: 16655007
• 负责人: 中島 聡
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16655007/
• 关键词: 極短パルス; 紫外; 振動-反応相関; ポルフィリン; フェロセン; 振動成分; コヒーレンシー

フェムト(〜10^<-15>)秒オーダーの超短パルス光を用いて系を励起しそのコヒーレントな応答をみることで動的過程を追うフェムト秒コヒーレント分光法(FCS)という手法が注目されてきている。そこで本研究においては、この手法を用い蛋白質の持つ反応に結合した低振動モードの由来を明らかにし、コヒーレントな過程と反応および蛋白質機能との相関に対する知見を得ることを目的としている。こうした低振動のモードは蛋白質のもつゆらぎと機能の相関に強く関連している。そこでまず蛋白質中に置いてこのような揺らぎがどのように現れてくるか、またそれが機能とどのように関連しているかをヘムタンパク質Cytochrome cを用いて調べた。また、低振動モードと機能_化学反応がどのように結合しているかを蛋白質で詳細に調べるのは非常に困難であるのでポルフィリン結合系のモデル化合物を用いてその電子移動反応を詳細に検討し、コヒーレントな低振動モードが反応に関与していることを直接見いだした。今回タンパク質の光異性化や電子移動は振動緩和が完了するよりも速くps以内に起こる.しかしそれらの反応と振動とのカップリングの詳細はまだよくわかっていない.本研究では反応と振動のカップリングをよりシンプルな系を用いて明らかにするために、ポルフィリン-フェロセン結合系のS_2励起後の光電子移動を、up-conversion法による蛍光寿命測定、およびpump-probe法による過渡吸収測定によって調べた.この系ではポルフィリンが電子アクセプターとなる.さらにpump-probe信号には振動成分がのっており、特にFH_2P-Fcでは、電子移動が終わっているpsの時間領域まで振動成分が続いていた.この振動のcoherencyの保存は、S_1状態と電荷分離状態とが強く相互作用して、電子移動が断熱的に進行した可能性を示した。

The ultra-short wavelength of light is used in the excitation system, and the ultra-short wavelength of light is used in the process of excitation<-15>. This study is aimed at finding out the origin, process and function of protein in the context of protein persistence, low vibration and binding. The low vibration of the protein is related to the strong correlation between the protein and the function. In addition, it is necessary to adjust the protein content in the middle of the protein. For example, in the case of a chemical reaction system, it is very difficult to adjust the electron mobility of a protein in detail. The optical anisotropy of the electron mass and the vibration attenuation of the electron movement are completed. The details of the anti-vibration and anti-vibration measures are as follows: In this paper, the photoelectron movement after S_2 excitation of the system is studied by up-conversion method and pump-probe method. This is the first time I've ever seen an electronic device. The pump-probe signal is composed of vibration components, especially FH_2P-Fc components, electron movement components and time domain components. The preservation of the coherence of the vibration is demonstrated by the strong interaction between the S_1 state and the charge separation state, and by the possibility of the electron movement and the heat transfer.

项目成果

Picosecond-nanosecond laser photolysis studies of a photoacid generator in solutions : Transient absorption spectroscopy and transient gratin

溶液中光致产酸剂的皮秒-纳秒激光光解研究：瞬态吸收光谱和瞬态焗烤

• 发表时间: 2005
• 期刊: Photochem.Photobiol.Sci 4
• 作者: A.Toyoshima;et al.;Mie Saotome et al.
• 通讯作者: Mie Saotome et al.

Role of the special pair in the charge-separating event in photosynthesis

• DOI: 10.1002/chem.200400624
• 发表时间: 2004-12-17
• 期刊: CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL
• 影响因子: 4.3
• 作者: Ozeki, H;Nomoto, A;Okada, T
• 通讯作者: Okada, T

Coherent nuclear dynamics coupled to electron transfer of a porphyrin-ferrocene dyad

相干核动力学耦合到卟啉-二茂铁二元组的电子转移

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.Am.Chem.Soc. (in press)
• 作者: A.Toyoshima;et al.;Mie Saotome et al.;Minoru Kubo et al.
• 通讯作者: Minoru Kubo et al.