2008 Fiscal Year Annual Research Report
分子クラスター内プロトン・電荷移動ダイナミクス-凝縮相と違いは何に起因するか
| Project Area | Molecular Science for Supra Functional Systems ? Development of Advanced Methods for Exploring Elementary Process |
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| Project/Area Number |
19056005
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
関谷 博 Kyushu University, 理学研究院, 教授 (90154658)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南部 伸孝 九州大学, 情報基盤研究開発センター, 准教授 (00249955)
迫田 憲治 九州大学, 理学研究院, 助教 (80346767)
大橋 和彦 九州大学, 理学研究院, 准教授 (80213825)
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| Keywords | プロトン移動 / 水素結合 / クラスター / 金属溶媒和クラスター / 赤外分光 / 電子スペクトル / 電荷移動 / 量子化学計算 |
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| Research Abstract |
以下の3つのテーマについて成果が得られた。(1) 気相における7-アザインドール・エタノールクラスター[7AI(C_2H_5OH)_n(n=1-3)]の励起状態プロトン/水素移動について調査した。1:2クラスターにおいて、振動状態選択的な励起状態3重プロトン・水素移動(ESTPT/HT)が生じることが分かった。7AI(C_2H_5OH)_2の1:2クラスターの共鳴多光子イオン化スペクトルにはエチル基のコンフォーメーションが異なる4個の構造異性体の遷移が観測された。これらの異性体おいて、顕著な反応性の相違が観測されない。したがって、ESTPT/HTポテンシャルは、環状の水素結合構造に支配されていることが示唆された。また、赤外分光と量子化学計算から、既にESTPT/HTについて報告した7AI(CH_3OH)_2のS_1が^1L_a状態であることが示唆された。_1L_a状態は^1L_b状態よりも極性分子と強い分子間水素結合を形成できるので、励起状態プロトン移動に有利であり、実験結果と一致する。(2) Ag^+(NE_3)_nおよびNi^+(NH_3)_nについて,赤外光解離スペクトルの測定および量子化学計算を行った。溶媒分子がNH_3の場合, Ag^+は正4面体型4配位構造, Ni^+は平面型4配位構造をとること分かった. 既報である直線型2配位構造のCu^+(NH_3)_nも含めて考察を行い, 金属イオンのd電子密度分布の非等方性と配位構造との間に密接な関係があることを見出した。(3) ビスインドリドマレイミド(BIM)誘導体の発光は多くは吸収に対して大きなレッドシフトを示す。その理由は明確にされていなかった。本研究では、BIM誘導体の基底状態および励起状態の高精度量子化学計算から、インドール部位からの脱プロトン化と片方のインドール環の電子励起状態におけるねじれにより分子内電荷移動性(ICT)が強くなることが励起状態の安定化を安定化させ、大きなレッドシフトの原因となることを明らかにした。これらは分子間相互作用とダイナミクス分野で新規な成果である。
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Research Products
(29 results)
