分子クラスターの構造解明のための誘導Raman-紫外二重共鳴分光法の開発

受激拉曼-紫外双共振光谱的发展用于分子簇的结构阐明

• 批准号: 05640557
• 负责人: 江幡 孝之
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05640557/
• 关键词: 分子クラスター; 誘導ラマン; 二重共鳴分光

本研究では超音速ジェット中で生成する分子クラスターの高感度振動分光法として誘導Raman-紫外二重共鳴分光法および赤外-紫外二重共鳴分光法の開発に成功し,それらを用いベンゼン二量体,トルエン二量体などのvan der Waalsクラスターやフェノール-(H_2O)_n水素結合体の振動スペクトルを観測した.誘導Raman-紫外二重共鳴分光法では誘導Raman過程により超音速ジェット中の分子クラスターを効率よく振動励起した.振動励起クラスターは共鳴イオン化法により高感度に検出し,またRaman励起レーザーとの遅延時間を変えることにより,振動緩和速度の測定を行った.この分光法をベンゼン二量体のモード1(992.6cm^<-1>)準位の観測に適用し,振動スペクトルおよび偏光解消度の測定からベンゼン二量体がT-字型構造であることを明らかにした.またS_0状態における分子内振動緩和(IVR)速度がS_1状態に比べ100分の1程度に小さくなることも明かとなった.更に現在,トルエン二量体やベンゼン-トルエン(1:1)クラスター,更にフェノール-(H_2O)_n水素結合体の振動準位の観測に成功している.赤外-紫外二重共鳴分光法はおもにフェノール-(H_2O)_n(n=1-4)水素結合体のOH振動準位の観測を目的として開発した.LiNbO_4結晶を用いた差周波発生により3μm領域の赤外波長可変レーザー光を発生させ,超音速ジェット中のフェノール-(H_2O)_n水素結合体に照射した.水素結合体の赤外スペクトルはイオンデイップ分光により測定し,フェノール側だけでなくH_2O側のOH振動も測定することに成功した.スペクトルの解析の結果,フェノール-(H_2O)_n水素結合体はこれまで考えられていた構造とは異なってフェノールに水が一個一個段階的に水素結合した構造ではなく,(H_2O)_nクラスターとして水素結合していることが明らかになった.

In this study, we have successfully developed high sensitivity vibrational spectroscopy, induced Raman-UV double resonance spectroscopy and infrared-UV double resonance spectroscopy for the formation of molecules in supersonic phase. Induced Raman-UV double resonance spectroscopy is used to induce Raman processes in supersonic and molecular systems. The vibration excitation starts from resonance and changes from resonance to vibration attenuation. The spectroscopic method is applicable to the measurement of the level of the two quantities at 1(992.6 cm ^<-1>), and the measurement of the polarization resolution of the two quantities at T-shaped structure. The velocity of intramolecular vibration relaxation (IVR) in state S_0 is less than that in state S_1 by 100 minutes. Furthermore, the vibrational alignment of H_2O-(H_2O)_n complex was successfully measured. The detection of OH vibration level of LiNbO_4 crystal by infrared and ultraviolet double resonance spectroscopy is studied. The crystal of LiNbO_4 is irradiated by ultraviolet and ultraviolet double resonance spectroscopy. The determination of OH vibration on the H_2O side was successful. The results of the analysis show that the structure of H_2O_n is different from that of H_2O_n.

项目成果

Takayuki Ebata: "Stimulated Raman-UV optical double resonance spectroscopy of van der Waals complexes of benzene" Laser Chem.(in press).

Takayuki Ebata：“苯的范德华配合物的受激拉曼-紫外光学双共振光谱”Laser Chem.（正在出版）。

Francoise Lahmani: "Spectroscopy and dynamics of the first excited state of 1- and 2-cyanonaphthalene cooled in a supersonic jet" J.Chem.Soc.Faraday Trans.89. 623-629 (1993)

Francoise Lahmani：“超音速射流中冷却的 1- 和 2-氰基萘第一激发态的光谱学和动力学”J.Chem.Soc.Faraday Trans.89。

Shigeki Tanabe: "OH stretching vibrations of phenol-(H_2O)_n(n=1-3)complexes observed by IR-UV double resonance spectroscopy" Chem.Phys.Lett.215. 347-352 (1993)

Shigeki Tanabe：“通过红外-紫外双共振光谱观察到苯酚-(H_2O)_n(n=1-3)复合物的OH伸缩振动”Chem.Phys.Lett.215。