クラスター内多重プロトン移動ダイナミクスの分光学的研究

团簇内多重质子传输动力学的光谱研究

• 批准号: 19029034
• 负责人: 関谷 博
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyushu University
• 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-19029034/
• 关键词: 励起状態プロトン移動; レーザー分光; ポテンシャル; 電子・振動分光; トンネル効果; 多重プロヒど移勲; 超音速ジェット; 蛍光スペクトル

本研究は、超音速ジェット中の孤立状態において水素結合クラスターを生成させ、光誘起によって生じる2個以上のプロトン移動ダイナミクスについて様々なレーザー分光法を用いて解明することを目的とした。今回は、7-アザインドール(7AI_2)の4位の水素原子を塩素原子に置換した4-クロロ-7-アザインドール2量体(4CAI_2)および4-ジメチルアミノー7-アザインドール二量体(4DMAAI_2)の励起状態ダブルプロトン移動(ESDPT)について調査した。また、7-アザインドールに水分子が溶媒和したクラスター[7AI(H_2O)_n(n=2,3)]の励起状態3重プロトン移動および4重プロトン移動について調査し、以下の新規な成果が得られた。(1)4CAI_2および4DMAAI_2のS_1←S_0蛍光励起スペクトルに観測された分子間伸縮振動モード(1σ_1)の基音の線幅を既にESDPT速度が決定されている7AI_2の線幅と比較することによってESDPT速度の相対値を見積もったところ、4CAI_2および4DMAAI_2のESDPT速度は、それぞれ7AI2の1/2、1/1Oに減少することが分った。量子化学計算から4CAI_2おの場合は、重い塩素原子の導入によるσ_1モードの変化、4DMAAI_2の場合には電子的効果によるポテンシャル障壁が主な原因であることが示唆された。(2)7AI(H_2O)_2の励起状態3重プロトン/水素移動、7AI(H_2O)_3の励起状態4重プロトン/水素移動を初めて観測した。7AI(H_2O)_3の励起状態において内部エネルギーの小さい場合には、分子内電荷移動反応が生じることが分った。

In this study, the isolated state of supersonic particles was studied by using the method of spectrophotometry to solve the problem. In this paper, we investigated the excitation state shift (ESDPT) of the 4-position water atom of the 7-position molecule (7AI_2), the 4-position water atom of the 7-position molecule (7AI_2), and the 4-position water atom of the 7-position molecule (7AI_2). The excitation state of [7AI(H_2O)_n(n=2,3)] was investigated in the following new regulations. (1) S_1 → S_0 of 4CAI_2 → 4DMAAI_2 → 4CAI_2 → 4DMAAI_2 → 4DMA Quantum chemical calculations show that the introduction of heavy halogen atoms in the case of 4CAI_2 and the transformation of electrons in the case of 4DMAAI_2 are the main reasons for the formation of barriers. (2) The excitation state of 7AI(H_2O)_2 is 3 times higher than that of 7AI (H_2O)_3, and the excitation state of 7AI(H_2O)_3 is 4 times higher than that of 7AI(H_2O)_3. 7AI(H_2O)_3 is excited in a state where the internal charge is generated.

项目成果

Remarkable suppression of the excited-state double-proton transfer in the 7-azaindole dimer due to substitution of the dimethylamino group studied by electronic spectroscopy in the gas phase

• DOI: 10.1016/j.cplett.2007.06.077
• 发表时间: 2007-08
• 期刊: Chemical Physics Letters
• 影响因子: 2.8
• 作者: Xuan Zhang;Y. Komoto;Kenji Sakota;N. Masayuki;T. Shinmyozu*;S. Nanbu;H. Nakano;H. Sekiya

Heavy mass effect on excited-state double-proton transter in the 7-azaindole dimer induced by Cl substitution

Cl取代诱导的7-氮杂吲哚二聚体中激发态双质子转移的重质量效应

• 发表时间: 2007
• 期刊: Chemical physics Letters 441
• 作者: X.;Zhang;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Cooperative triple-proton/hydrogen atom relay in 7-aaindole(CH_3OH)_2 in the gas phase: Remarkable change in the reaction mechanism from vibrational-mode specific to statistical fashion with invreasing internal energy

气相中 7-aindole(CH_3OH)_2 中的协同三质子/氢原子中继：随着内能的增加，反应机理从特定振动模式到统计模式的显着变化

• 发表时间: 2007
• 期刊: The Journal of Physical Chemistry A 111
• 作者: K.;Sakota;et. al.
• 通讯作者: et. al.

New features of multiple-proton transfer reactions in hudrogen-bonded clusters in the gasphase

气相氢键团簇中多质子转移反应的新特征

• 发表时间: 2007
• 作者: H.;Sekiya
• 通讯作者: Sekiya