酸・塩基分子の無りん光性短寿命励起三重項状態におけるスピンダイナミックス

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640498
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 八木 幹雄 横浜国立大学, 工学部, 教授 (00107369)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 關 金一 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (30250103)
• Keywords: メチルケイ皮酸 / プロトン解離陰イオン / 励起状態 / 電子スピン共鳴 / ゼロ磁場分裂 / 蛍光寿命 / 一重項酸素分子 / 酸塩基

Research Abstract

1.ケイ皮酸類およびそれらのプロトン解離陰イオンの時間分解ESR
紫外線吸収剤であるtrans-p-メトキシケイ皮酸エステルの蛍光性類似分子であるtrans-p-メチルケイ皮酸について最低励起三重項状態(T_1状態)における時間分解ESRを種々のpHの剛性溶媒中77Kで測定した。得られたプロトン解離陰イオンのゼロ磁場分裂(ZFS)およびスピン分極の原因でおるS_1→T_1項間交差(ISC)のスピン副準位選択性を中性分子と比較検討し,T_1状態における平面性,スピン分布およびスピンダイナミックスに及ぼすプロトン解離の影響を議論した。
2.蛍光寿命および蛍光量子収量のpH変化
時間分解ESRの実験からS_1→T_1ISC速度定数に関して得られるのはスピン副準位間の相対値のみであり,速度定数自身の測定は現在の時間分解ESR装置の時間分解能では不可能である。このような時間分解ESR法の欠点を補うために,trans-p-メチルケイ皮酸について蛍光寿命を測定し,ISC速度定数の絶対値に及ぼすプロトン解離の影響を考察した。その結果,イオンになることによりS_1→T_1ISC速度が遅くなることがわかった。
3.三重項励起エネルギー移動による励起活性酸素種(一重項酸素分子)の生成と検出
紫外線励起された有機分子のT_1状態からのエネルギー移動により,周辺に存在する酸素分子が励起活性酸素種になる。この励起活性酸素種は一重項酸素分子であるが,軌道角運動量があるため電子常磁性共鳴(EPR)信号を示す。オクタフルオロナフタレンを増感剤に用いることにより一重項酸素分子のEPR直接検出に成功したが,十分な強度の信号を得るための装置を試作中である。またマイクロ波放電により生じた一重項酸素分子のEPR検出装置を試作し,光増感生成一重項酸素分子のEPR検出との比較検討を行った。

Research Products

• [Publications] 八木幹雄: "Optical and time-resolved EPR studies of the excited states of azastilbenes and their protonated cations"Applied Magnetic Resonance. 18(3). 385-395 (2000)
• [Publications] 船山智代: "Studies of the lowest excited triplet state of 3,3'-biisoquinoline (dicyano) platinum (II)-[Pt (CN) _2 (i-biq)] by means of time-resolved electron paramagnetic resonance and optical spectroscopy"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 73(7). 1541-1550 (2000)