クロロトルエンの気相および凝縮相における光化学ダイナミックス

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08218218
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 市村 禎二郎 東京工業大学, 理学部, 助教授 (50016169)
• Keywords: クロロトルエンクラスター / レーザー誘起ケイ光 / 光化学ダイナミックス / クラスター内反応 / 二重リン光 / 三重項状態

Research Abstract

トルエン誘導体のスペクトロスコピーとダイナミクスに関する研究が行われているが、重原子の導入されたベンゼン誘導体の電子励起状態からの緩和過程は明らかにされていない。メタノール溶媒中のクロロトルエンを光照射して励起一重項状態に励起すると、光求核置換反応を起こし、メチルアニソールを生成することが知られている。そこで、メトキシ基をもつo-,m-,p-メチルアニソールのメチル基の内部回転と励起ダイナミクスについて、超音速自由噴流中における蛍光励起スペクトル、単一振電準位発光スペクトルとその発光寿命、ホールバーニングスペクトルを観測し、S_0,S_1状態のメチル基の内部回転、基準振動モードの帰属とその相対波数を決定し、それらの状態の寿命を求めた。またメチル基の内部回転準位、ポテンシャルを計算により決定し、さらに緩和過程についても考察を行った。メチル(-h_3,-d_3)アニソールの蛍光励起スペクトルを測定した。各分子においてオリジンから低波数領域に数本のバンドが観測され、これをS_1状態のメチル基の内部回転によるバンドとして帰属した。さらに、高波数領域に数本の基準振動バンドが観測され、その帰属を行った。アニソールとの比較によって、これらのバンドはメトキシ基のメチル基ではなく、ベンゼン環に直接ついているメチル基の内部回転によるものであることがわかった。発光スペクトルの観測から、S_0状態のメチル基の内部回転と振動バンドの帰属も行った。これらの結果をもとに計算を行い、メチル基の内部回転準位及びポテンシャル障壁を決定した。また、m-メチルアニソールのスペクトラルホールバーニング測定から、シス体、トランス体、2種類の異性体があり、それぞれについて内部回転の帰属を行った。蛍光寿命の測定から、各バンドの無放射失活速度が見積もられる。さらに、o-体には0-0から150cm^<-1>付近に異性体と思われるバンドが観測され、ab initio計算により、その安定構造の存在が示唆された。

Research Products

• [Publications] T.Suzuki et al.: "Reaction Dynamics of Hot Naphthalene Molecule" Chem.Phys.Litters. 263. 197-202 (1996)
• [Publications] T.Suzuki et al.: "Direct Determination of Reaction Hcat" Chem.Phys.Litters. (in press).