分子錯体の光反応

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大気化学的に重要な水錯体NO_x【triple bond】H_2O、NO_y【triple bond】H_2O、O_3【triple bond】H_2Oなどを選び、別個の電子雲が接触した環境にある分子錯体の分光学および光反応の問題に取り組んだ。これら分子錯体について、分子間振動などに関するデータを獲得した。錯体形成と光反応に関するポテンシャルを調べ、理論計算と比較した。さらに、分子錯体に固有な可視紫外光誘起の接触型反応を調べた。錯体系光反応では、光解離を伴わない錯体内原子移動反応が可能となり、紫外および可視域に光吸収帯をもつ単分子の分子錯体系では可視光で特異な原子移動反応が誘起された。のような新しい非解離型二分子反応を解析すると同時に、その大気化学的役割について検討した。以下に研究成果の具体例を記す。連続流動法による大気微量成分-水錯体の生成、検出、反応を調べた。SO_2-H_2O 1:1錯体を採用し、効率よく低温マトリックス中に生成する方法の確立と、その赤外吸収スペクトルから分子種の帰属と、錯体構造を決定した。O_3-H_2O錯体は紫外光および可視光を照射した際、O_3-H_2O錯体バンドは特異的に減少することが明らかとなり、錯体特有の反応が進行していることを確認し、そのメカニズムを確立した。パルスノズルによる分子錯体の生成法を制御した。trans形とgauche形の2つの回転異性体をもつ1,2-ジクロロエタンを温度計にして、1,2-ジクロロエタンの平衡温度を測定することで制御した。二酸化窒素二量体とヨウ化メチル二量体の赤外吸収スペクトルをDFT及びMP4計算に基づき帰属した。これらの成果を踏まえ、水錯体に拡張した研究を実施し、分子錯体の生成法をコントロールする手法を開発し、その光反応を解析した。