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希ガスマトリックス中での金属と小分子との反応の研究:金属単原子からクラスクーヘ

稀有气体基质中金属与小分子反应的研究：从金属单原子到克拉斯库赫

基本信息

批准号：
07F07556
负责人：
徐強
金额：
$ 1.41万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07556/
关键词：
マトリックス単離赤外分光法理論計算分子構造反応機構触媒

项目摘要

金属と小分子との反応に関する研究は、新規化学種(反応中間体)の発見や(触媒)反応機構解明に重要な意味を持つ。本研究では、マトリックス単離赤外分光法を用いることにより、一連の金属及び金属クラスターと小分子との反応を解明することを目的している。本年度では、主な研究成果として、ランタノイド原子と亜酸化窒素(N_2O)との反応についてマトリックス単離赤外分光法と理論化学計算手法を組み合わせることにより詳細な研究を行った。亜酸化窒素と前周期ランタノイド原子との反応では、中性OLn(N_2)(Ln=Ce,Pr,Nd,Sm)分子が観測されたが、Euについては同様な化合物の形成が観測されなかった。中性分子に加え、OLnNN^+(Ln=Ce,Pr,Nd,Sm)陽イオン錯体が形成された。亜酸化窒素と後周期ランタノイド(Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu)原子との反応においては、OLn(N_2)及びOLnNN(Ln=Gd,Tb,Ho,Er)が観測された。Ybを除いてGdからLuまでの各元素についてOLnNN^+陽イオン錯体が形成された。密度汎関数法を用いた理論計算による分子振動の結果と赤外分光測定の実験結果の一致により、新規反応生成物の同定が支持された。これらの新規反応生成物の分子構造や電子構造、結合性質、及び反応エネルギーや反応機構が明らかになった。

The research on the reaction of small molecules in metals has important implications for the discovery of new chemical species (reaction intermediates) and the elucidation of reaction mechanisms (catalysts). The purpose of this study is to clarify the reaction between metals and small molecules using infrared spectroscopy. This year's main research results include the combination of atomic and acidic elements (N_2O) and theoretical chemical calculation methods. The formation of neutral OLn(N_2)(Ln=Ce,Pr,Nd,Sm) molecules and Eu compounds is investigated. Neutral molecules such as Nikai and OLnNN^+(Ln=Ce,Pr,Nd,Sm) are formed. The post-periodic transition of the atoms in the system (Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu) is measured by the atomic transition, OLn(N_2) and OLnNN(Ln=Gd,Tb,Ho,Er). Yb is removed from Gd and Lu, and all elements are separated into OLnNN^+ Yang and Ni. The results of molecular vibration calculated by density function method are consistent with those obtained by infrared spectroscopy, and the same determination of reaction products is supported by the new method. The molecular structure, electronic structure, binding properties, and molecular structure of the new reaction products are disclosed.