巨大有機分子ナノクラスターにおける構造相転移現象の解明

阐明巨型有机分子纳米团簇的结构相变现象

• 批准号: 06J06012
• 负责人: 安藤 直人
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J06012/
• 关键词: クラスター; 負イオン; 光電子分光; 芳香族分子; 電子状態; 塩基; 時間分解; 負イオン光電子分光; 幾何構造; アズレン; アントラセン; ホールバーニング

本年度は、以下の研究を推し進めた。1.時間分解光電子分光法の導入これまでアントラセンをはじめとするオリゴアセンクラスター負イオンの光電子測定によって観測された結晶化したクラスターのより詳細な知見を得るため、フェムト秒レーザーを用いた時間分解光電子分光を導入した。ポンプ光としてTi: sapphireレーザーの基本波(800nm)を用いて励起状態に遷移させ、プローブ光として第二高調波(400nm)を用いて脱離した光電子を磁気ボトル型電子エネルギー分析部で測定した。水クラスター負イオンを用いて実験を行なった結果、本研究で導入した装置において測定が可能であることが確認された。今後この手法をオリゴアセン巨大クラスター負イオンに適用することにより、構造相転移現象の解明へとつながるものと期待される。2.核酸塩基クラスター負イオンの光電子測定結晶中において多重水素結合を介したダイマーユニットを形成するDNAやRNAの塩基に着目し、それらのクラスターにおいて水素結合を介した電子の非局在化が起こるか否かを調べた。特に本研究では、塩基のメチル誘導体である1-メチルウラシル(MU)、1,3-ジメチルウラシル(DMU)を対象として、そのクラスター負イオンを生成し、光電子スペクトルおよび密度汎関数(DFT)計算を行い、幾何構造及び電子状態を検討した。ここで、MUは糖との結合部分をメチル基で置換したものであり、DMUは水素(結合)供与部位をメチル基によって完全に排除されている。その結果、MUクラスター負イオンにおいて、モノマーコア負イオンから水素結合を介して余剰電子が非局在化したダイマーコア負イオンへのコアスイッチング現象を見出した。

This year, the following research has been promoted. 1. Time resolved photoelectron spectroscopy is used to measure crystallization. The fundamental wave (800nm) of the Ti: sapphire laser was determined by the second high wavelength (400nm) of the Ti: sapphire laser The results of this study were confirmed by the results of the study. In the future, this method will be used to solve the problem of structural phase shift. 2. DNA and RNA binding in the photoelectron assay of nucleic acids In particular, this study focuses on the calculation of photoelectron density function (DFT), geometric structure and electronic state of the 1-unit (MU), 1,3-unit (DMU), and the generation of photoelectron density function. DMU is a sugar binding site, and DMU is a water binding site. As a result, the phenomenon of "Mu" is observed.

项目成果

Mass spectrometry and photoelectron spectroscopy of o-, m-, and p-terphenyl cluster anions : The effect of molecular shape on molecular assembly and ion core character

邻、间和对三联苯簇阴离子的质谱和光电子能谱：分子形状对分子组装和离子核心特性的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Physical Chemistry A 112
• 作者: M. Mitsui;N. Ando;A. Nakajima
• 通讯作者: A. Nakajima

Mass spectrometry and photoelectron spectroscopy of tetracene cluster anions, (tetracene)_n-(n=1-100): evidence for the highly localized nature of polarization in a cluster analogue of oligoacene crystals

并四苯簇阴离子 (并四苯)_n-(n=1-100) 的质谱和光电子能谱：低聚并苯晶体簇类似物中偏振高度局部化性质的证据

• 发表时间: 2007
• 期刊: The Journal of Physical Chemistry A 111(39)
• 作者: M. Mitsui;N. Ando;A. Nakajima
• 通讯作者: A. Nakajima

Photoelectron spectroscopy of cluster anions of naphthalene and related aromatic hydrocarbons

• DOI: 10.1063/1.2903473
• 发表时间: 2008-04-21
• 期刊: JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS
• 影响因子: 4.4
• 作者: Ando, Naoto;Mitsui, Masaaki;Nakajima, Atsushi
• 通讯作者: Nakajima, Atsushi

Comprehensive photoelectron spectroscopic study on anionic clusters of anthracene and its alkyl derivatives: Electronic structures bridging from molecule to bulk

蒽及其烷基衍生物阴离子簇的综合光电子能谱研究：从分子到本体的电子结构桥接

• 发表时间: 2007
• 期刊: The Journal of Chemical Physics 127(23)
• 作者: N. Ando;M. Mitsui;A. Nakajima
• 通讯作者: A. Nakajima

Adiabatic Electron Affinities of Oligophenyls : Anion Photoelectron Spectroscopy and Density Functional Theory Study

低聚苯基的绝热电子亲和力：阴离子光电子能谱和密度泛函理论研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Chemistry Letters 35
• 作者: T.Nakamura;N.Ando;Y.Matsumoto;S.Furuse;M.Mitsui;A.Nakajima
• 通讯作者: A.Nakajima