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界面における電子移動反応の外部制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 03650655
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 工業物理化学・複合材料
研究機関北海道大学

研究代表者

中村 博  北海道大学, 理学部, 教授 (00117194)

研究分担者 米村 弘明  九州大学, 工学部, 助手 (40220769)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1992年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1991年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード逆ミセル / ラジカル対 / 光誘起電子移動 / 電子交換相互作用 / 電子スピンエコー / 時間分解ESR / CIDEP / 励起三重項 / 時間分解ESRスペクトル / トリプレットメカニズム / ラジカル間相互作用
研究概要

本研究はAOT逆ミセルなどの分子集合体界面に配置した電子供与体(D)、受容体(A)間の光誘起電子移動反応について検討した。
1.まず、均一系でのD-A連結化合物について分子の形態を検討した。このD-Aとシクロデキストリン(CD)貫入型錯体の錯形成挙動をNMRによって測定し、熱力学的パラメータを検討した。その結果、静的にはCDの疎水部とアルキル鎖との相互作用がその安定性の要因となっていること、また、動的には分子両端の電荷をもつ親水部とCD疎水部との相互作用が反応のバリアーとなっており、このため異常に安定なCD錯体が生成することがわかった。
2.電子移動によって生じたラジカルが、ミセルなどの界面のどの位置存在するかを電子スピンエコー法によって検討した。その結果、通常のミセルではその表面電荷とラジカルの電荷によって存在置が支配されること、また逆ミセルでは、ラジカルに付随するアルキル鎖の長さと分子中のラジカルの位置によって決定されることがわかった。
3.時間分解ESRの測定装置の開発を行い、光誘起電子移動反応における過渡的ESRスペクトル(CIDEP)が測定できるようになった。水溶液では誘電損失のため測定ができないが、AOT逆ミセルを利用すると水溶液に近い系で、かつ良好なスペクトルを得ることに成功した。
D-A系でこのCIDEPを測定した結果、連結系においては、スペクトルパターンより、ラジカル間の電子交換相互作用がD-A間の長さに依存していることが結論できた。また、これらのスペクトルは、シミュレーション結果によってある程度再現できることがわかったが、詳細な一致は得られなかったので、今後更なる検討が必要である。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] P.Balioni: "“Electron Spin Echo Modulation Study of AOT Reverse Micelles"" The Jouranal of Physical Chemistry. 95. 3856-3859 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.Batt: ""Photoionization of Neutral and Positively Charged Alkylpheno-thiazines in Positive,Neutral,and Negatively Chaged Vesicles:Effects of the Alkyl Chain Length"" The Journal of Physical Chemistry. 95. 6399-6402 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.WATANABE: ""Formation of Through-Ring α-Cyclodextrin Complexes with α,β-Alkane-dicarboxylate Anion.Effects of the Aliphatic Chain Length and Electrostatic Factors on the Complexation Behavior"" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 65. 164-169 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.YONEMURA: ""Magnetic Field Effects on Photoinduced Electron Transfer and the Succeding Processes in Phenothiazine-Viologen Linked Compounds Incorporated into Cyclodextrins or Reversed Micelles"" Chemicaol Physics. 162. 69-78 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.YONEMURA: ""Spectroscopic Studies on Exchange Properties in Through-Ring Cyclodextrin Complexes of Carbozole-Viologen Linked Compounds:Effects of Spacer Chain Length"" The Journal of Physical Chemistry. 96. 5765-5770 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.NAKAMURA: ""Time Resolved Electron Spin Resonance Spectra of Linked Radical Pairs on Laser Excitation of Zinc Tetraphenylporphyrin-Viologen Systems"" The Journal of Physical Chemistry. 97. 534-536 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. Baglioni, H. Nakamura, L. Kevan: "Electron Spin Echo Modulation Study of AOT Reverse Micelles" The Journal of Physical Chemistry. Vol.95,No.9. pp. 3856-3859 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P. Batt, Y. S. Kang, L. Kevan, H. Nakamura, T. Matsuo: "Photoionization of Neutral and Positively Charged Alkyl-phenothiazines in Positive, Neutral, and Negatively Chaged Vesicles: Effects of the Alkyl Chain Length" The Journal of Physical Chemistry. Vol.95,No.17. pp. 6399-6402 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Watanabe, H. Nakamura, T. Matsuo: "Formation of Through-Ring alpha-Cyclodextrin Complexes with alpha,omega-Alkane-dicarboxylate Anion. Effects of the Aliphatic Chain Length and Electrostatic Factors on the Complexation Behavior" Bulletin of the Chemical Society of Japan. Vol.65,No.1. pp. 164-169 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yonemura, H. Nakamura, T. Matsuo: "Magnetic Field Effects on Photoinduced Electron Transfer and the Succeeding Processes in Phenothiazine-Viologen Linked Compounds Incorporated into Cyclodextrins or Reversed Micelles" Chemical Physics. Vol.162. pp. 69-78 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yonemura, M. Kasahara, H. Saito, H. Nakamura, T. Matsuo: "Spectroscopic Studies on Exchange Properties in Through-Ring Cyclodextrin Complexes of Carbozole-Viologen Linked Compounds: Effects of Spacer Chain Length" The Journal of Physical Chemistry. Vol.96,No.14. pp. 5765-5770 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Nakamura, S. Usui, Y. Matsuda, T. Matsuo, K. Maeda, T. Azumi: "Time Resolved Electron Spin Resonance Spectra of Linked Radical Pairs on Laser Excitation of Zinc Tetraphenylporphyrin-Viologen Systems" The Journal of Physical Chemistry. Vol.97,No.3. pp. 534-536 (1993)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kubozono: "The Structure and Dynamics of 1,3,5-Cycloheptatriene and 1,3-Cycloheptadiene Radical Cations in Low-Temperature Matrices. An ESR Investigation" Chemical Physics. 160. 421-426 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yonemura: "Magnetic Field Effects on Photoinduced Electron Transfer and the Succeeding Processes in Phenothiazine-Viologen Linked Compounds Incorporated into Cyclodextrins or Reversed Micelles" Chemical Physics. 162. 69-78 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yonemura: "Spectroscopic Studies on Exchange Properties in Through-Ring Cyclodextrin Complexes of Carbazole-Viologen Linked Compounds:Effects of Spacer Chain Length" The Journal of Physical Chemistry. 96. 5765-5770 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsuo: "Optical Second Harmonic Generation from Ultrathin Polymer Films Impregnated with Ruthenium Polypyridine Complexes" Chemistry Letters. 2363-2366 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nakamura: "Time Resolved Electron Spin Resonance Spectra of Linked Radical Pairs on Laser Excitation of Zinc Tetraphenylporphyrin-Viologen Systems" The Journal of Physical Chemistry. 97. 534-536 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Nakamura: "Photoionization of Phenothiazinylーand(Carbazolylalkyl)triーmethylammonium Bromides in Frozen AOT Reversed Micellar Solution Studied by Electron Spin Echo Modulation and Electron Spin Resonance" The Journal of Physical Chemistry. 95. 1480-1484 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Piero Baglioni: "Electron Spin Echo Modulation Study of AOT Reverse Micelles" The Journal of Physical Chemistry. 95. 3856-3859 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Peter Bratt: "Photoionization of Neutral and Positively Charged Alkylphenothiーazines in Positive,Neutral,and Negatively Charged Vesicles:Effects of the Alkyl Chain Length" The Journal of Physical Chemistry. 95. 6399-6402 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiro Kubizono: Zeitshrift fur Naturforschung. Structure and Reactions of Radicals Derived from Cyclopentane,Cyclopentenes,and Cyclohexenes in LowーTemperature Matrices.An ESR Study. 993-1000 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Midori Watanabe: "Formation of ThroughーRing αーCyclodextrin Complexes with α,wーAlkanedicarboxylate Anion.Effects of the Aliphatic Chain Length and Electrostatic Factors on the Complexation Behavior" Bulletin of Chemical Society of Japan. 65. 164-169 (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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