1991 Fiscal Year Annual Research Report

短時間測定法による過冷却液体中のイオン反応の研究

Research Project

Project/Area Number	03231210
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	宮崎哲郎名古屋大学, 工学部, 助教授 (90023126)
Keywords	プロトン移行反応 / トンネル効果 / 凍結細胞 / 過冷却液体
Research Abstract	(1).過冷却液体におけるイオンのトンネル反応エタノ-ル中にベンゼンを添加し、電子線又は〓線を照射するとベンゼンアニオンが生成し、C_6H^-_6+C_2H_5OH→C_6H_7+C_2H_5O^-反応が起る。このプロトン移行反応は77Kで1μs以内の短時間内に起こることがパルス放射線分解法でわかった。一方C_2D_5OD(又はC_2H_5oD)を溶媒にすると77Kでは100μs後でも反応は起らない。しかし〓線照射後ESR測定をすると重水素化エタノ-ルの場合も反応が起っていることが確認された。以上の結果より、この反応の同位体効果は77Kで100倍以上である。この著しい同位体効果はトンネル効果によって反応が起るとして理論的に説明することが出来た。これまでイオン一分子反応は気相で研究され、活性化エネルギ-がなく従って同位体効果やトンネル効果は関与しないと思われていたが、低温過冷却液体中ではこの反応に4〜8kcal/molの反応障壁があり、トンネル効果によって反応が起ることを初めて示唆した。 (2).過冷却液体中のイオンの拡散挙動種々のエ-テルやアルコ-ル中に溶質を添加し、放射線照射によりアニオンやラジカルを作り、それらの拡散減衰速度の温度依存性を調べた。その結果、拡散減衰速度は簡単なアレニウス式では表わすことは出来ず、活性化エネルギ-は温度に著しく依存しDoolittle型の式で表わされることが判明した。 (3).均一2相系の反応凍結生細胞に放射線照射するとOHラジカルが生成する。これまで、細胞の放射線影響では、OHラジカルの反応が重要であると思われていた。今回のOHラジカルと細胞中の有機物との反応を調べた。OHラジカルは細胞中で有機物と反応しないことが明らかになった。

Research Products
(11 results)

All Other

All Publications (11 results)

[Publications] T. Miyazaki: "Reaction of Hydrogen Atoms Produced by Radiolysis and Photolysis in Solid Phase at 4 and 77 K" Radiat. Phys. Chem.37. 635-642 (1991)
[Publications] T. Miyazaki: "Effect of Rotational Quantum States(J=0,1)on the Tunneling Reaction H_2+H→H+H_2 in Paraphydrogen Solid at 4.2 K" J. Phys. Chem.95. 26-29 (1991)
[Publications] Y. Fujitani: "Recoil Tritium Reaction in Solid Hydrogen at Ultralow Temperature" J. Phys. Chem.95. 1651-1654 (1991)
[Publications] T. Miyazaki: "Trapping Sites of H Atoms in Solid HD at 4.2 K Analyzed by ESR Spin Flip Lines" Chem.Phys.Lett.176. 99-102 (1991)
[Publications] T. Miyazaki: "Trapping Sites of Hydrogen Atoms in Solid Hydrogen at 4.2 K Analyzed by ESR Linewidths" Chem. Phys. Lett.182. 35-38 (1991)
[Publications] T. Miyazaki: "Isotope and Temperature Effects on the Reaction of Proton Transfer to Benzene Anions in Ethanol at Very Low Temperature.A Tunneling Reaction." J. Phys. CHem.95. 9115-9118 (1991)
[Publications] T. Yoshimura: "Do OH Radicals React with Organic Substances in 〓ーIrradiated Frozen Cells of Golden Hamster Embryo?" Radiat. Phys. Chem.(1992)
[Publications] T. Miyazaki: "Reaction of 〓ーRay Irradiation on Recoil Tritium Reaction in XenonーHydrogen Mixtures at 77 and 4.2 K. Competition of Tunneling Reaction with Combination Reaction" Bull. Chem. Soc. Jpn.(1992)
[Publications] T. Miyazaki: "Chap. X ″Hydrogen Atom″ in CRC Handbook of Rediation Chemistry ed. by Y. Tabata, Y. Ito,S. Tagawa" CRC Press, 43 (1991)
[Publications] T. Miyazaki: "Chap.XII ″Radiolysis Products″ in CRC Handbook of Radiation Chemistry ed. by Y. Tabata, Y.Ito, S. Ta" CRC Press, 33 (1991)
[Publications] 宮崎哲郎: "「分子性結晶の反応」(大橋編)の17節″分子性結晶場における水素原子のトンネル効果による高選択的反応″" Realize Inc., 10 (1992)

1991 Fiscal Year Annual Research Report

短時間測定法による過冷却液体中のイオン反応の研究

Principal Investigator

宮崎 哲郎 名古屋大学, 工学部, 助教授 (90023126)

Research Products

[Publications] T. Miyazaki: "Reaction of Hydrogen Atoms Produced by Radiolysis and Photolysis in Solid Phase at 4 and 77 K" Radiat. Phys. Chem.37. 635-642 (1991)

[Publications] T. Miyazaki: "Effect of Rotational Quantum States(J=0,1)on the Tunneling Reaction H_2+H→H+H_2 in Paraphydrogen Solid at 4.2 K" J. Phys. Chem.95. 26-29 (1991)

[Publications] Y. Fujitani: "Recoil Tritium Reaction in Solid Hydrogen at Ultralow Temperature" J. Phys. Chem.95. 1651-1654 (1991)

[Publications] T. Miyazaki: "Trapping Sites of H Atoms in Solid HD at 4.2 K Analyzed by ESR Spin Flip Lines" Chem.Phys.Lett.176. 99-102 (1991)

[Publications] T. Miyazaki: "Trapping Sites of Hydrogen Atoms in Solid Hydrogen at 4.2 K Analyzed by ESR Linewidths" Chem. Phys. Lett.182. 35-38 (1991)

[Publications] T. Miyazaki: "Isotope and Temperature Effects on the Reaction of Proton Transfer to Benzene Anions in Ethanol at Very Low Temperature.A Tunneling Reaction." J. Phys. CHem.95. 9115-9118 (1991)

[Publications] T. Yoshimura: "Do OH Radicals React with Organic Substances in 〓ーIrradiated Frozen Cells of Golden Hamster Embryo?" Radiat. Phys. Chem.(1992)

[Publications] T. Miyazaki: "Reaction of 〓ーRay Irradiation on Recoil Tritium Reaction in XenonーHydrogen Mixtures at 77 and 4.2 K. Competition of Tunneling Reaction with Combination Reaction" Bull. Chem. Soc. Jpn.(1992)

[Publications] T. Miyazaki: "Chap. X ″Hydrogen Atom″ in CRC Handbook of Rediation Chemistry ed. by Y. Tabata, Y. Ito,S. Tagawa" CRC Press, 43 (1991)

[Publications] T. Miyazaki: "Chap.XII ″Radiolysis Products″ in CRC Handbook of Radiation Chemistry ed. by Y. Tabata, Y.Ito, S. Ta" CRC Press, 33 (1991)

[Publications] 宮崎 哲郎: "「分子性結晶の反応」(大橋編)の17節″分子性結晶場における水素原子のトンネル効果による高選択的反応″" Realize Inc., 10 (1992)

宮崎哲郎名古屋大学, 工学部, 助教授 (90023126)

[Publications] 宮崎哲郎: "「分子性結晶の反応」(大橋編)の17節″分子性結晶場における水素原子のトンネル効果による高選択的反応″" Realize Inc., 10 (1992)