超分子ホスト-ゲスト包接による分子波動関数の保護および制御

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本研究は、シクロデキストリン(CD)の包接現象を利用し、CDキャビティ内に分子を閉じ込めることで分子の電子・振動位相緩和過程を抑制することを目的としている。CD包接による電子位相緩和の抑制効果についてはペリレン/γ-シクロデキストリン系で既に報告している(T.Kiba et al., ChemPhysChem 9, 241 (2008))が、今回新たにアントラセン誘導体/β-CD包接錯体、ベンゾピレン/β-CD包接錯体についても抑制効果が発現する系であることが、電子スペクトルの形状解析から見出された。この結果は、位相緩和過程の抑制効果がホスト-ゲスト間の分子サイズが合う組み合わせで発現するとの仮説をさらに裏付けるものである。また、CD包接錯体に関する分光学的性質を調査する中で、亜鉛ポルフィリン溶液中にCDを添加することにより、ポルフィリンの会合状態が大きく変化することを報告した。さらに亜鉛ポルフィリンとCDを連結した化合物についてその分光特性を評価したところ、包接現象を介する形でJ会合体を形成していることが見出され、この結果について誌上(T.Kiba et al., J.Phys.Chem.B, 113, 11560(2009)で公表した。一方、電子基底状態での核振動波束の生成・観測装置として、ラマン誘起カー効果分光(RIKES)測定系の構築、改良を継続して行った。本年度は核振動波束の制御を目指すため、ポンプ光をさらに二分し、新たに購入したメカニカルステージを増設することで二分したポンプ光間に可変可能な時間差を設け、ダブルパルス励起によるRIKES測定系の構築を行った。四塩化炭素溶液を対象した検証実験において、2つのポンプパルスの時間差を、分子振動の周期と同期させることにより、2つのラマン活性な振動モードを選択励起することに成功した。