分子間配向・距離制御下の光反応ダイナミックス

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本研究ではファンデルワールス結合、水素結合、双極子-双極子相互作用などの分子間相互作用で分子配向や分子間距離が規定された環境場を構築し、その中での光反応ダイナミックスを調べた。環境場としては超音速分子線中で発生するファンデルワールス錯体、金属錯体結晶などの系を利用した。具体的には以下の項目について研究した。1)H_2O・N_2OやRH・N_2Oファンデルワールス錯体の光照射によりH_2O(orRH)+O→OH+OH(orR)の反応で生成したOH振動回転分布をバルクのセル中の実験と比較することにより、分子配向が光反応に及ぼす効果を調べた。2)六極不均一電場により内部運動状態を選別したクラスターを配向させ、クラスター内の光反応の制御を行った。3)クラスターに低エネルギー分子を衝突させ、散乱分子の角度分布を測定することにより、クラスターサイズを非破壊的に決定する方法論を検討した。4)ベンゾフェノンやケトン類について、超音速ジェットを用いてサイズの異なったクラスターを発生させ、光励起水素原子引き抜き反応や電荷移動反応とクラスターサイズの関係について調べるとともに、クラスターサイズによる光反応制御を行った。5)電子スピン分極の観測や熱レンズ法の非光学分光法により、キノキサリンやナフタレンのエキシマー生成に対し環境場の影響を調べた。6)Ru(II)ポリピリジン錯体からCr(III)錯体へのエネルギー移動について、Cr(III)錯体のりん光の減衰を測定し、X線構造解析による結果と併せてエネルギー移動とRu(II)錯体:Cr(III)錯体について、距離と相対的な配向との関係について調べた結果、エネルギー移動には後者が重要であることを明らかにした。また、班員間の情報交換と研究打ち合わせを行なうため1泊2日で班会議を行った。