極低温マトリックス単離赤外分光法による希ガス固体中のトンネル反応の研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08240213
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 中田 宗隆 東京農工大学, 大学院・生物システム応用科学研究科, 教授 (40143367)
• Keywords: マトリックス単離法 / 赤外分光法 / トンネル反応

Research Abstract

1 ヘリウム冷凍機のコンプレッサーを新規購入して,マトリックス単離装置の能力を高めた.
2 エチレンと二酸化窒素との光反応によって生成するオキシランビラジカルのトンネル反応について研究を行い,以下のような結果を得た.
(1)エチレンと二酸化窒素との光反応では最終生成物として環化によるエチレンオキシドと水素原子移動によるアセトアルデヒドが得られた.
(2)反応経路には直接最終生成物を生成する一段階一光子反応とニトリトラジカルを経由する二段階二光子反応があることがわかった.
(3)1,2-重水素置換エチレンを用いて実験を行ったところ,CHO基をもつアセトアルデヒドとCDO基をもつアセトアルデヒドの2種類が生成することがわかった.それぞれの赤外吸収スペクトルをはっきりと独立に測定することができた.
(4)それぞれのアルデヒドの生成速度を赤外吸収強度の時間変化から一段階一光子反応のみを抽出して調べると,CDO基を持つアセトアルデヒドのみが生成することがわかった.
(5)以上の結果から一段階一光子反応では,水素原子は移動するけれども,重水素原子は移動しないことがわかった.
(6)同位体置換による反応速度定数の違いをトンネル反応と位置付け,解釈を行った.