環状炭素クラスターの分光研究

环状碳簇的光谱研究

• 批准号: 08740460
• 负责人: 若林 知成
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740460/
• 关键词: 炭素クラスター; C10; モノサイクリックリング; レーザーアブレーション; 低温マトリックス; 光電子分光

本研究では、単環構造の炭素クラスターの振電状態の解明、および、炭素数30〜50付近の炭素クラスターの幾何構造の決定を二つの大きな柱として研究を進めてきた。単環構造の炭素クラスターの振動構造が、その一部ではあるが負イオン光電子分光によりはじめて明らかになったことは大きな前進であった。特に、電子脱離によって励起されるの振動モードの種類が4の倍数のリングと4n+2のリングで大きく異なることの発見は、炭素数の違いによる結合交替の有無を端的に示すものであった。また、16員環骨格をもつ有機化合物の熱分解では、炭素クラスター負イオンC_<16>-だけでなく、2量体の負イオンC_<32>-も生成するが、その光電子スペクトルが別の方法で生成した単環構造のC_<32>-のものとは明らかに異なることから、この2量体が単環構造以外の異性体であることが示唆された。炭素数30付近のクラスターはフラーレンやナノチューブにみられるネットワーク構造の安定性や生成機構を考えるうえで重要とされており、ネットワーク構造の制御という観点からも、今後さらに研究を進める必要がある。本年度の成果の一つに、単環状炭素クラスターC_<10>-の特異的生成の発見がある。代表者らが開発した二重レーザーアブレーション質量分析法は、従来検出の難しかった中性フラグメントの検出を可能にした。その結果、炭素数10〜20程度の単環構造の中性フラグメントが、炭素数200程度の中性クラスターの熱分解の過程で多量に放出されることを見い出した。この結果は低温マトリックス単離分光法を用いた今後の研究に方法論的な変革をもたらすばかりでなく、炭表クラスターの生成メカニズムを探るうえでの重要な手がかりを与えるものである。

This study で は, 単 ring structure の carbon ク ラ ス タ ー の vibration state of electric の uttered, お よ び, carbon number pay nearly 30 ~ 50 の carbon ク ラ ス タ ー の geometric structure の decided を two つ の big き な column と し を て research into め て き た. 単 ring structure の carbon ク ラ ス タ ー の vibration structure が, そ の a で は あ る が negative イ オ ン photoelectron spectroscopic に よ り は じ め て Ming ら か に な っ た こ と は big き な forward で あ っ た. に, electron detachment に よ っ て wound up さ れ る の vibration モ ー ド の kinds が 4 の multiples の リ ン グ と 4 n + 2 の リ ン グ で big き く different な る こ と の 発 は, carbon number の violations い に よ る combining の presence of を side alternately に shown す も の で あ っ た. ま た, 16 member ring bone を も つ thermal decomposition of organic compounds の で は, carbon ク ラ ス タ ー negative イ オ ン C_ < 16 > - だ け で な く, 2 quantity body の negative イ オ ン C_ < > 32 - も generated す る が, そ の photoelectron ス ペ ク ト ル が don't の way で generated し た 単 ring structure の C_ < > 32 - の も の と は Ming ら か に different な る こ と か ら, こ Outside the が単 ring structure of <s:1> 2 volumes, <s:1> heterophytes である とが indicate された. Carbon number pay nearly 30 の ク ラ ス タ ー は フ ラ ー レ ン や ナ ノ チ ュ ー ブ に み ら れ る ネ ッ ト ワ ー の ク structure stability や production mechanism を exam え る う え で important と さ れ て お り, ネ ッ ト ワ ー ク tectonic の suppression と い う 観 point か ら も, future さ ら を に research into め る necessary が あ る. The first achievement of this year is that に に, 単 cyclic carbon ラスタ ラスタ, and the special generation of C_<10>- <s:1> has been discovered がある. Representatives ら が open 発 し た double レ ー ザ ー ア ブ レ ー シ ョ ン は quality analysis, 従 to 検 の difficult し か っ た neutral フ ラ グ メ ン ト の 検 out を may に し た. そ の results, carbon number 10 to 20 degree の 単 ring structure の neutral フ ラ グ メ ン ト が, degree of carbon number 200 の neutral ク ラ ス タ ー の pyrolysis の process で に release abundant さ れ る こ と を see い out し た. こ の results は cryogenic マ ト リ ッ ク ス 単 from spectrometry を with い た な に の research methodology in the future - leather を も た ら す ば か り で な く, charcoal table ク ラ ス タ ー の generated メ カ ニ ズ ム を agent る う え で の important な hand が か り を and え る も の で あ る.

项目成果

Yoshito Tobe: "Generation of cyclocarbons with 4n carbon atoms(C_<12>,C_<16>,and C_<20>)by[2+2]cycroreversion of propellane-annelated dehydroannulenes" Angewante Chemie,International Edition in English. 35・16. 1800-1802 (1996)

Yoshito Tobe：“通过螺旋桨退火脱氢轮烯的 [2+2] 环化反应生成具有 4n 个碳原子的环碳（C_<12>、C_<16> 和 C_<20>）”Angewante Chemie，英文版国际版 35。・16. 1800-1802 (1996)

Tomonari Wakabayashi: "Preferential formation of C_<10>-upon tandem irradiation of graphite with IR and UV laser pulses" The Journal of Chemical Physics. (in press).

Tomonari Wakabayashi：“用红外和紫外激光脉冲串联照射石墨时优先形成 C_<10>-”《化学物理杂志》。

Yoshito Tobe: "A new entry into cyclo[n]carbons:[2+2]cycloreversion of propellane-annelated dehydroannulenes" Journal of The American Chemical Society. 118・11. 2758-2759 (1996)

Yoshito Tobe：“环[n]碳的新条目：螺旋桨退火的脱氢环烯的[2+2]环化”美国化学会杂志118・11 2758-2759（1996）。

Masaaki Miki: "Infrared spectroscopic studies of carbon clusters trapped in solid parahydrogen" The Journal of Physical Chemistry. 100・30. 12135-12137 (1996)

Miki Masaaki：“固体仲氢中碳簇的红外光谱研究”物理化学杂志100・30（1996）。