イオン液体中の光励起反応における局所的な配位とドメイン構造の協奏効果

化学反応の収率や選択性を環境によって如何に制御するかは、溶液化学における最も重要な課題の一つである。我々はイオン液体のカチオンのもつ無極性部位からなるドメイン構造を変化させることで、光励起プロトン移動の選択性を励起波長で制御できることを明らかにしてきた。一方で、アニオンのもつLewis塩基性により、局所的な配位構造が生じ、イオン液体固有の中間状態を見出した。本研究では、両者の相関にはじめて焦点をあて、超高速分光とNMR分光を用いて、イオン液体中での光化学反応の研究の新展開をはかることを目的とする。昨年度はプロトン移動反応におけるアニオンの効果を中心に、光カーゲート蛍光分光と過渡吸収分光法を用い測定をおこなった。その結果、分子内プロトン移動反応においてはアニオンのもつルイス塩基性が反応速度に大きな影響を与えることを明らかにした。また分子間のプロトン移動反応については、過渡吸収分光法により初期に生成するコンプレックスの反応素過程を明らかにすることに成功した。さらに誘導ラマンシステムの構築に取り組み、現在制作中の段階である。また誘導ラマンを構築する光学系において、ラマンパルスの代わりに配向パルスを系に導入し分子配向を制御して反応速度を測定してみたところ、反応速度が変化することを見出した。アニオンにアルキル鎖を付けたイオン液体の合成については、イミダゾリウムカチオンとエタンスルホン酸をベースに、カチオンかアニオンのいずれか、あるいは両方のアルキル鎖を伸ばしたイオン液体の合成に取り組み、その合成方法の確立にいたった。

化学反応の収率や選択性を環境によって如何に制御するかは、溶液化学における最も重要な課題の一つである。我々はイオン液体のカチオンのもつ無極性部位からなるドメイン構造を変化させることで、光励起プロトン移動の選択性を励起波長で制御できることを明らかにしてきた。一方で、アニオンのもつLewis塩基性により、局所的な配位構造が生じ、イオン液体固有の中間状態を見出した。本研究では、両者の相関にはじめて焦点をあて、超高速分光とNMR分光を用いて、イオン液体中での光化学反応の研究の新展開をはかることを目的とする。昨年度はプロトン移動反応におけるアニオンの効果を中心に、光カーゲート蛍光分光と過渡吸収分光法を用い測定をおこなった。その結果、分子内プロトン移動反応においてはアニオンのもつルイス塩基性が反応速度に大きな影響を与えることを明らかにした。また分子間のプロトン移動反応については、過渡吸収分光法により初期に生成するコンプレックスの反応素過程を明らかにすることに成功した。さらに誘導ラマンシステムの構築に取り組み、現在制作中の段階である。また誘導ラマンを構築する光学系において、ラマンパルスの代わりに配向パルスを系に導入し分子配向を制御して反応速度を測定してみたところ、反応速度が変化することを見出した。アニオンにアルキル鎖を付けたイオン液体の合成については、イミダゾリウムカチオンとエタンスルホン酸をベースに、カチオンかアニオンのいずれか、あるいは両方のアルキル鎖を伸ばしたイオン液体の合成に取り組み、その合成方法の確立にいたった。