電子を含んだ少数分子集団の構造変化ダイナミクス

一小群含电子分子的结构变化动力学

• 批准号: 19029011
• 负责人: 永田 敬
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19029011/
• 关键词: 構造変化ダイナミクス; 水素結合ネットワーク; 電子の局在・非局在; 振電相互作用; クラスター負イオン; 電子移動反応

本研究では,余剰電子を含む分子集団(気相分子クラスター)に特有な「強い振電相互作用を伴う構造変化」に着目し,ナノスケール分子集合系の電子状態・幾何構造のゆらぎ,すなわち「構造変化ダイナミクス」の特徴を明らかにすることを目的として,以下の2つの研究テーマを実施した.1.電子の局在⇔非局在のモデル系である(CO_2)_6^-の電子構造異性化課程CO_2^-.(CO_2)_5⇔C_2O_4^-.(CO_2)_4について,構造変化ダイナミクスをab initio MDで追跡する際の基礎データとして,電子構造異性体として可能な局所安定構造をMP2計算によって網羅的に検索した.その結果,50種を越える異性体構造に対応する局所安定構造を得た.実験では,赤外光解離分光によってプロトン性分子が(CO_2)_n^-の構造異性体分布に及ぼす影響を調べ,異性体の安定化と溶媒和構造との関係を明らかにした.2.水和電子の溶媒和構造の成長および水素結合ネットワークの分子取り込み過程に対応する(H_2O)_n^-+ROH→ROH・(H_2O)_n^-の過程を,(H_2O)_n^-Ar_mを含む超音速ジェットへのエントレインメント法を用いて実現し,光電子イメッジング分光法によって,"取り込み反応"に伴う水素結合ネットワークの構造変化を調べた.その結果,(H_2O)_n^-がD_2O,CH_3OHなどを取り込んだ際に,電子-水素結合(e…H-O)を保持しながら水素結合ネットワークの大規模な構造転移が起こることを明らかにした.また,核と電子の運動を同時に取り扱うことが可能な計算手法を用いて,取り込み反応に伴う水素結合ネットワークの構造変化を計算するための共同研究に着手した.

In this study, the residual electron contained in the molecular group (Qi phase molecules kurastara) is unique to "strong vibration-electric interactions accompanied by structural changes". The purpose of this is to clarify the characteristics of "structural changes" in the electronic state and geometric structure of the Narastara molecular assembly system. 1. The electronic structure of the electron is in the non-local structure of the electron structure of the electron structure of the heterostructure of the CO_2. (CO_2)_5⇔C_2O_4^-. (CO_2)_4, structure transformation, ab initio MD tracing, electronic structure heteromorphism, possible local stable structure, MP2 calculation, net MD tracing. The results show that 50 kinds of heteromorphous structures have been obtained. 2. The solvent and structure growth of water and electron, and the molecular selection process of (H_2O)_n ^-+ROH→ROH·(H_2O)_n^-.(H_2O)_n^-Ar_m is used to realize the application of supersonic and photoelectron spectroscopy, and the structural modification of (H_2O)_n ^-Ar_m is accompanied by water element binding. As a result, electron-water binding (e…H-O) is maintained during the transition of (H_2O)_n^-D_2O, CH_3OH, and large-scale structural shifts are initiated. In addition, the movement of nuclear and electronics can be combined at the same time, so it is possible to use computational methods, and to conduct joint research on the structural changes of computing in the combination of water and elements.

项目成果

[(CO_2)_n(CH_3OH)_m]^-におけるイオン芯とメタノール分子の配位形態

[(CO_2)_n(CH_3OH)_m]^-中离子核与甲醇分子的配位形式

• 发表时间: 2007
• 作者: Y. Inokuchi;A. Muraoka;Y. Kobayashi;T. Nagata;T. Ebata;加藤修吾;村岡 梓
• 通讯作者: 村岡 梓

Structures of C_2S_4^-molecular anion : Photoelectron spectroscopy and theoretical calculations

C_2S_4^-分子阴离子的结构：光电子能谱和理论计算

• 发表时间: 2008
• 期刊: Chemical Physics Letters 457
• 作者: Jun Ochiai;Tetsuya K.Yanai;Seiji Mori;Tsunehiko Higuchi;A. Sekiguchi;H. Yasuda;野内哲也;M. Igarashi;Y.Inokuchi;R.Nakanishi;Seiji Mori;A. Sekiguchi;A.Muraoka;五十嵐正安;森聖治;A. Muraoka;安田浩之;山口直人;Y. Matsuyama
• 通讯作者: Y. Matsuyama

Structures of[(CO_2)_n(CH_3OH)_m]^-(n=1-4, m=1, 2) cluster anions

[(CO_2)_n(CH_3OH)_m]^-(n=1-4, m=1, 2)簇阴离子的结构

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Physical Chemistry A112
• 作者: Jun Ochiai;Tetsuya K.Yanai;Seiji Mori;Tsunehiko Higuchi;A. Sekiguchi;H. Yasuda;野内哲也;M. Igarashi;Y.Inokuchi;R.Nakanishi;Seiji Mori;A. Sekiguchi;A.Muraoka;五十嵐正安;森聖治;A. Muraoka
• 通讯作者: A. Muraoka

(H_2O)_n^-のD_2O, CH_3OH付加反応による水素結合ネットワークの構造転移

(H_2O)_n^-的D_2O、CH_3OH加成反应导致氢键网络结构转变

• 发表时间: 2007
• 作者: Y. Inokuchi;A. Muraoka;Y. Kobayashi;T. Nagata;T. Ebata;加藤修吾;村岡 梓;中西隆三;中西隆造
• 通讯作者: 中西隆造