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アセチレンの電子励起状態ポテンシャルとシスートランス異性化反応のコヒーレント制御

乙炔电子激发态势与顺反异构化反应的相干控制

基本信息

批准号：
12042227
负责人：
金森英人
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

アセチレンの三重項電子状態はC=Cの周りを2個のH原子が分子平面内を移動してcis-trans異性化反応を起こす系として理論家によって予測されて以来、それを実証しようと多くの研究者の関心を集めてきたが、本研究ではさらにこの反応を積極的に制御しようとするものである。その方法として、光誘起異性化反応を用いる。すなわち、第1のpumpレーザー光(ω1)で非局在性の強い振電状態に励起し、第2のdumpレーザー光(ω2)でtrans配置に誘導遷移させる。または誘導ラマン効果を用いて中間状態を非共鳴とする方法も考えられるが、光学遷移の選択律のみならず、振動の波動関数の重なり積分が大きくなるような組み合わせを選ぶ必要がある。本件のようにcis(C_<2v>)とtrans(C_<2h>)という異なる対称性を持つ配置間の相互作用を取り扱うためには、D_<2h>に拡張した点群を導入する必要がある。具体的にはcis配置における反対称trans変角振動モードを励起した(B_<1g>)状態から中間状態(B_<1u>)を橋渡しとして、trans配置の振動基底状態(B_<1g>)へポピュレーション移行させるものであるが、始状態としては波動関数が上下方向に広がるtrans変角振動モードの励起が必須となる。また、中間状態を(B_<1u>)とするならば、電気双極子(Au)の選択律から始状態は縮重状態の内、(B_<1g>)の方になる。以上の理論的考察に基づいて、実験ではT_1とT_2間の電子遷移を高分解分光計測することによってcis配置における振動励起状態のスペクトルの検出を試みた。その結果、従来の0-0バンドに加えて、あらたに1-0バンドのスペクトルを検出した。観測したスペクトルの詳細な回転解析によって、観測された振動励起状態はcis配置における全対称cis変角振動モード(v_cis=1:Ag【symmetry】Au)であることが分かった。さらに異性化反応の直接的情報を得るために、T_1状態のtrans変角振動励起状態に対応するスペクトルとして1-1バンド、いわゆるホットバンドの探査を開始した。その結果、新たなバンドを観測することに成功し、その生成・消滅の時間的プロファイルからホットバンドであることを確認した。

The triplet electron state of C=C is shifted between two H atoms in the molecular plane, and the cis-trans heterosexual reaction is initiated. Since the theorists predicted it, many researchers have been concerned about it. This study is aimed at actively controlling it. The method of light induced heterosexual reaction is used. The first pump light (ω1) is non-localized and strongly oscillated, and the second pump light (ω2) is trans configuration induced migration. In addition, the method of using the induction effect to non-resonate the intermediate state can be considered, and the selection law of optical migration and the weight integral of the ratio correlation of vibration can be greatly increased. The interaction between cis(C<2v>_) and trans(C_<2h>) in this article is necessary for the introduction of point groups<2h>. In particular, in the case of a cis configuration, the inverse symmetric trans angular vibration is excited to the start (B_ ) <1g>state, the intermediate state (B_<1u>), the bridge state, the trans configuration, the vibration base state (B_ ), the inverse symmetric trans angular vibration is excited to the start (B_ ) state, the <1g>initial state, the inverse symmetric trans angular vibration is excited to the start (B_ ) state, the bridge state, the trans configuration, the bridge state The <1u>selection law of the electron dipole (Au) is from the initial state to the inner state and from the (B_<1g>) state. The basic theory of electron transfer between T_1 and T_2 is studied by high resolution spectrometer. The result is 0-0, 1 - 0, 1-0, 1-0. The vibration excitation state of the measurement is the cis configuration. The vibration angle of the measurement is (v_cis=1:Ag [symmetry] Au). The direct information of the heterosexual reaction is obtained, and the trans angular vibration excitation state of the T_1 state is detected. The results of the test, the success of the test, the time of the test.