1996 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロ波によるピン相関混合過程の促進・停止の効果を利用した化学反応制御

Research Project

Project/Area Number	07554064
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	安積徹東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90013490)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	藤井金苗日本電子(株)分析機器技術本部, (研究職)課長前田公憲東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70229300)
Keywords	ラジカル対 / ESR / ADMR / 磁場効果
Research Abstract	本年度我々は次の様に研究を進め、次の内容を明らかにした。 1、反応中間体にマイクロ波を照射するシステムを更に改良し、誘導体型共振器を新たに導入した。これによりマイクロ波照射をナノ秒領域で細かく切り替えすることが可能となった。 2、反応制御の効果をreal timeで観測するために、マイクロ波照射システムに発光観測装置、過渡吸収観測装置、核スピン分極観測装置、光伝導度測定装置を組み込み、マイクロ波による反応制御の結果を多角的に観測することが可能なシステムを完成させた。 3、反応に対するマイクロ波照射の効果の外部磁場に対する依存性から、中間体スピン対のESRスペクトル(時間分解ADMRスペクトル)を測定することができた。光反応中間体ビラジカルおよびミセル中におけるラジカル対に対してその手法を適用したところ、そのスペクトルに交換相互作用の影響を多く受けている新たな遷移(S-transition)の寄与を見いだした。又、この新たな遷移の観測には、強いマイクロ波強度が必要でかつラジカル対寿命が数百nsの以上である必要があることが明らかとなった。 4、反応制御の時間的制御を行った。その結果マイクロ波の切り替えによりスピン対相関の混合過程をナノ秒の時間領域で加速、減速可能であることが判った。また、交換交差の減速とラジカル対におけるスピン対のランダム化との関係について明らかにした。上に述べた研究により、マイクロ波照射による化学反応制御に関する基礎的なデータは得られた。今後はより多彩な可能でありその実現が期待される。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] V. F. Tarasov et al.: "Spin-correlated Radical Pairs in Micellar Systems : Mechanism of CIDEP and the Micellar Size Dependence." Chemical Physics. 212. 353-361 (1996)
[Publications] K. Shindo et al.: "SNP studies on the structure of the short-lived radical pair generated in the hydrogen abstraction reaction of anthraquinone from xanthene." Bulletin of the Chemical Society of Japan. 69. 2731-2734 (1996)
[Publications] K. Maeda et al.: "The time-resolved absorption-detected magnetic resonance spectrum of the polymethylene linked biradical : The effect of the exchange integral." Chemical Physics Letter. 100. 110-114 (1996)
[Publications] Y. Yamakage et al.: "Time-resolved DNP measurements of intermediate free radicals created in the photo chemical reaction of benzaldehyde. Mechanism of nuclear-polarization creation." Molecular Physics. (in press). (1997)
[Publications] H. Murai et al.: "Controlling of Radical-Ion Pair Reactions with Microwave : Phoroconductivity detected Magnetic Resonance." Chemical Physics Letter. 264. 619-622 (1997)
[Publications] S. S. Ali et al.: "Surprisingly Large Magnetic Field Effect in the Electron-Transfer Reaction of 4,4′-Bipyridine with Triethylamine in Acetonitrile" Chemical Physics Letter. (in press). (1997)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロ波によるピン相関混合過程の促進・停止の効果を利用した化学反応制御

Principal Investigator

安積 徹 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90013490)

Research Products

[Publications] V. F. Tarasov et al.: "Spin-correlated Radical Pairs in Micellar Systems : Mechanism of CIDEP and the Micellar Size Dependence." Chemical Physics. 212. 353-361 (1996)

[Publications] K. Shindo et al.: "SNP studies on the structure of the short-lived radical pair generated in the hydrogen abstraction reaction of anthraquinone from xanthene." Bulletin of the Chemical Society of Japan. 69. 2731-2734 (1996)

[Publications] K. Maeda et al.: "The time-resolved absorption-detected magnetic resonance spectrum of the polymethylene linked biradical : The effect of the exchange integral." Chemical Physics Letter. 100. 110-114 (1996)

[Publications] Y. Yamakage et al.: "Time-resolved DNP measurements of intermediate free radicals created in the photo chemical reaction of benzaldehyde. Mechanism of nuclear-polarization creation." Molecular Physics. (in press). (1997)

[Publications] H. Murai et al.: "Controlling of Radical-Ion Pair Reactions with Microwave : Phoroconductivity detected Magnetic Resonance." Chemical Physics Letter. 264. 619-622 (1997)

[Publications] S. S. Ali et al.: "Surprisingly Large Magnetic Field Effect in the Electron-Transfer Reaction of 4,4′-Bipyridine with Triethylamine in Acetonitrile" Chemical Physics Letter. (in press). (1997)

安積徹東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90013490)