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スピン選択的化学反応の量子ダイナミクス

自旋选择性化学反应的量子动力学

基本信息

批准号：
26888004
负责人：
前田公憲
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-08-29 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ラジカル対のスピン選択的な化学反応について，ラジカル対のスピン状態と電荷再結合生成物との間でのコヒーレンスの生成の有無を明らかにする事を目的として，理論，実験の両面からの研究を行った．ラジカル対のダイナミクスとして理想的に振る舞うC-P-F(カルテノイド―ポルフィリン―フラーレン)三元分子系の強磁場中における化学反応動力学を観測する事により，申請者が提案する理論モデルとの関係を実験的に明らかにする事を目的とし，実験結果と理論との関連を以下の様に検討した．スピン選択的逆電子移動反応に伴うこコヒーレンスの生成はBixonーJortner型のモデルで考えることが出来る．しかし化学反応が溶液中で起こるために，ラジカル対が活性化状態に励起される事が必要であり，その活性化状態において分子系のデコヒーレンスが起こる可能性（量子観測と呼ばれる）が議論されてきた．活性化のプロセスについて，ラジカル対の減衰の温度依存性から新たに考察した．アーレニウスプロットから活性化エネルギーを決定した．本逆電子移動反応は，マーカル理論の逆転領域に存在し，その事から活性化状態に励起されたラジカル対が化学反応を起こす確率は50％を超えることはありえない．以上のことを元にして，かつ実験的に得られたラジカル対の減衰を条件に，ラジカル対の基底状態と活性化状態との２サイトモデルを構築した．2サイトモデルによる分子反応ダイナミクスと，電子スピンのダイナミクスを計算したところ，量子観測によるスピンのデコヒーレンスは最大でも３０％．さらに実験で用いられた実際の予想される活性化速度を考えれば，デコヒーレンスの寄与は殆ど無いものと結論され，実験結果とよく一致している．結果は以前に測定されたC-P-F(カルテノイド―ポルフィリン―フラーレン)三元分子系の実験結果と合わせて現在投稿準備中である．

The chemical reaction of the selected species is investigated theoretically and experimentally. The chemical reaction of the selected species is investigated theoretically and experimentally. In the case of chemical reaction kinetics measurement of ternary molecular systems in strong magnetic fields, the applicant proposes to clarify the theoretical relationship between the proposed chemical reaction kinetics and the proposed chemical reaction kinetics. The reverse electron movement of the selected electron is accompanied by the generation of Bixon Jortner type. In the chemical reaction solution, the activation state of the molecule is excited, and the possibility of the activation state of the molecule is discussed. The temperature dependence of the attenuation of the active phase is investigated. It's a decision to make a decision about the nature of the project. The reverse electron mobility reaction is theoretical and exists in the active state. The accuracy of the reaction is 50%. The above elements are related to the conditions for attenuation of the substrate state and the activation state of the substrate state. The maximum value of the substrate state and the activation state of the substrate state is 30%. The results are consistent with those of the previous study. The results of the previous determination of C-P-F ternary molecular system are in preparation for submission.

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Structure and dynamics of the charge separated states in model chemical compass molecules

模型化学罗盘分子中电荷分离态的结构和动力学

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tsukuru Minamiki;Tsuyoshi Minami;Petr Koutnik;Pavel Anzenbacher;Jr.;and Shizuo Tokito;Kiminori Maeda
通讯作者：
Kiminori Maeda

Probing a chemical compass: novel variants of low-frequency reaction yield detected magnetic resonance

DOI：
10.1039/c4cp04095c
发表时间：
2015-01-01
期刊：
PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS
影响因子：
3.3
作者：
Maeda, Kiminori;Storey, Jonathan G.;Timmel, Christiane R.
通讯作者：
Timmel, Christiane R.

Long-Distance Sequential Charge Separation at Micellar Interface Mediated by Dynamic Charge Transporter: A Magnetic Field Effect Study

DOI：
10.1021/jz502495u
发表时间：
2015-01-15
期刊：
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS
影响因子：
5.7
作者：
Miura, Tomoaki;Maeda, Kiminori;Ikoma, Tadaaki
通讯作者：
Ikoma, Tadaaki

Novel aspects of charge separation and recombination of carotenoid-porphyrin-fullerene triads.

类胡萝卜素-卟啉-富勒烯三元组电荷分离和重组的新颖方面。

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tsuyoshi Minami;Yui Sasaki;Tsukuru Minamiki;Petr Koutnik;Pavel Anzenbacher;Jr.;and Shizuo Tokito;Kiminori Maeda
通讯作者：
Kiminori Maeda

Magnetoreception of Molecular Systems and Spin Selective Chemical Reactions

分子系统的磁接收和自旋选择性化学反应