新規なレーザー分光計測法による凝縮相の基本化学反応の研究

使用新的激光光谱测量方法研究凝聚相中的基本化学反应

• 批准号: 07F07610
• 负责人: 田原 太平
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 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 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07610/
• 关键词: 超高速分光; 先端分光計測; ダイナミクス; 溶媒和ダイナミクス; 電子移動; フェムト秒; 時間分解吸収スペク

凝縮相の分子ダイナミクスの解明は分子科学の中心的問題の一つであり、そのためには超高速分光による分子素過程の観測と理解が本質的に重要である。これまでに簡単な分子に対する理解はかなり進んだが、次々に創成される機能性分子や超分子、生命活動を司る生体関連巨大分子、界面をはじめとする多様な局所場での分子ダイナミクスの理解のために、時間分解分光による分子の基礎ダイナミクス研究の重要性はますます高くなっている。本研究では、電子状態に対する分光と振動状態に対する分光を総合的に駆使し、電子移動に代表されるような基本化学過程の本質的理解と、フォトクロミック分子や光機能タンパクなどに代表される機能性分子の機能発現メカニズムの解明のため、それらの基礎的分子ダイナミクスを明らかにする。今年度はABDELSABOOR博士に、受け入れ研究室である理研・田原分子分光研究室で行っている先端的分光実験に慣れ、関連技術に習熟してもらうために、フェムト秒時間分解吸収分光測定および定常蛍光分光によって研究をスタートさせた。最初の試料としては、電子励起状態で分子内電荷移動することが知られているホルミルペリレン(Formylperylene)を取り上げ、定常吸収、定常蛍光、フェムト秒時間分解吸収分光を用いて、光励起後の分子内電荷移動に伴う超高速分子ダイナミクスを調べた。5つの溶媒中(ヘキサン、ジクロロメタン、アセトニトリル、エタノール、メタノール)でスペクトル測定をしたところ、極性溶媒中では、生成した電荷移動型励起状態が溶媒和ダイナミクスによって安定化する現象がみられた。特にアルコール中ではその効果が大きく、通常の溶媒和ダイナミクスに加えて、ホルミルペリレンの電子励起状態と溶媒間の水素結合の形成によるエネルギー安定化があることが示唆された。

Condensation phase の molecular ダ イ ナ ミ ク ス の interpret は の molecular science center problem の つ で あ り, そ の た め に は ultra-fast spectral に よ る molecular element process の 観 measuring と understand the nature of が に important で あ る. こ れ ま で に Jane 単 な molecular に す seaborne る understand は か な り into ん だ が, 々 に chuang cheng さ れ る functional molecular や supramolecular, life activities を department る birth masato even the large molecules, interface を は じ め と す る many others な bureau field で の molecular ダ イ ナ ミ ク ス の understand の た め に, time breakdown spectrometer に よ る の radicals ダ イ ナ ミ ク ス research importance の は ま Youdaoplaceholder0 gao くなって る る. This study で は, electronic state に す seaborne る spectral と vibrational state に す seaborne る spectral を 総 に of 駆 making し, electronic に representative さ れ る よ う な the understanding of the basic chemical process の と, フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク molecular や light function タ ン パ ク な ど に representative さ れ る function of functional molecular の 発 now メ カ ニ ズ ム の interpret の た め, そ れ ら の molecules Youdaoplaceholder0 ナ ナ ナ スを スを Ming ら にする にする. Our は ABDELSABOOR Dr に, by け れ laboratory で あ る riken, Ms. Tahara molecular spectral line laboratory で っ て い る apex of spectral be 験 に に spoil れ, masato technology acquisition し て も ら う た め に, フ ェ ム ト seconds time decomposition 収 spectral photometry お よ び constant 蛍 light spectral に よ っ て research を ス タ ー ト さ せ た. Initial の sample と し て は, electronic excited state で intramolecular charge mobile す る こ と が know ら れ て い る ホ ル ミ ル ペ リ レ ン (Formylperylene) を take り げ, steady suction 収, constant 蛍 light, フ ェ ム ト seconds time decomposition 収 absorption spectral を い て, excitation light up after の intramolecular charge mobile に with う ultrahigh molecular ダ イ ナ ミ ク ス を Tune べた. 5 つ の solvent (ヘ キ サ ン, ジ ク ロ ロ メ タ ン, ア セ ト ニ ト リ ル, エ タ ノ ー ル, メ タ ノ ー ル) で ス ペ ク ト ル determination を し た と こ ろ, polar solvent in で は, generate し た charge mobile type excitation state が solvent and ダ イ ナ ミ ク ス に よ っ て stabilization す る phenomenon が み ら れ た. In special に ア ル コ ー ル で は そ の unseen fruit が big き く, usually の solvent and ダ イ ナ ミ ク ス に plus え て, ホ ル ミ ル ペ リ レ ン の electronic excited state と の water element combination between solvent の form に よ る エ ネ ル ギ ー stabilization が あ る こ と が in stopping さ れ た.