過渡赤外分光法を用いた分子内電荷移動反応における微視的溶媒和の解明

使用瞬态红外光谱法阐明分子内电荷转移反应中的微观溶剂化

• 批准号: 19029031
• 负责人: 石川 春樹
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kobe 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-19029031/
• 关键词: 分子内電荷移動反応; クラスター; 過渡赤外分光; 励起状態; 溶媒再配向

本研究課題では分子内電荷移動(ICT)反応における溶媒和の影響を分子レベルで解明することを目的とした。分子クラスターを用いることによって,溶質分子極近傍の溶媒がICT反応に与える影響を詳細に調べることができ,その結果は理論研究とも直接比較できるものになるので,ICT反応の溶媒和についてより進んだ議論が可能になると期待される。本研究ではフェニルジシランの溶媒和型クラスターを対象とした過渡赤外分光を行い,ICT反応速度や溶媒再配向過程,CT状態の安定化などが溶媒分子によってどのように変わるかという微視的な溶媒和の情報を調べた。先に測定した水の場合,過渡赤外スペクトルにおける溶媒である水分子のOH伸縮振動バンドの時間変化から溶媒の再配向を確認したが,今回はシアノフェニルジシラン分子のCN伸縮振動について測定を行った。その結果,種々の溶媒分子で2つのCN伸縮振動バンドが過渡赤外スペクトルに現れ,それらのバンドの相対強度の時間変化から溶媒再配向が起こっていることがわかった。以前のCT蛍光測定による研究では,アセトニトリルクラスターで比較的遅いICT反応速度が得られていた。当初は溶媒再配向時間を含んでいるためと考察していたが,過渡スペクトルの結果を併せて考察すると,ICT反応速度自身が遅くなっていることが明らかとなり,溶媒和による電子状態の安定化の違いによると考えられる。今後さらに研究を進める上で,過渡赤外分光とCT蛍光分光を組み合わせたような手法により,電子状態のエネルギー関係を明らかにする必要がある。

This study aims at solving the problem of intramolecular charge transfer (ICT) in the presence of solvents and their effects on molecular chemistry. The results of theoretical research and direct comparison between the solvent and the solvent of ICT reaction are expected. In this study, the transition infrared spectroscopy of the solvent and the solvent is used as the object. The ICT reversal speed and the solvent realignment process stabilize the CT state and adjust the solvent and information of the Weishi app. In the case of first measuring water, the determination of OH stretching vibration of water molecules in the solvent is carried out. The time change of OH stretching vibration of water molecules and the reorientation of solvent are confirmed. As a result, the solvent molecules are subject to stretching vibration, and the solvent realignment begins when the relative intensity changes with time. Previous studies on CT fluorescence measurement have shown that the ICT reflection velocity is relatively high. The initial solvent realignment time is included in the investigation, and the transition results are also investigated. The ICT reaction speed itself is included in the investigation, and the solvent and the electronic state are stabilized. In the future, the study of transition infrared spectroscopy and CT fluorescence spectroscopy will be carried out in the future.

项目成果

Solvent Reorientation Process in the "Twisted" Intramolecular Charge-Transfer Process of Cyanophenyldisilane-(H_2O)_2 Cluster Investigated by Transient Infrared Spectroscopy

瞬态红外光谱研究氰基苯基二硅烷-(H_2O)_2团簇“扭曲”分子内电荷转移过程中的溶剂重新取向过程

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Phys. Chem., A2008 112
• 作者: M.Sugiyama;H.Ishikawa;W.Setaka;M.Kira;N.Mikami
• 通讯作者: N.Mikami