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分子磁性による反応制御

研究課題

研究課題/領域番号 04242107
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関理化学研究所

研究代表者

林 久治  理化学研究所, 分子光化学研究室, 主任研究員 (50087508)

研究分担者 山口 益弘  横浜国立大学, 工学部, 教授 (10018046)
住谷 実  静岡理工科大学, 理工学部, 助教授 (20201585)
中垣 良一  金沢大学, 薬学部, 助教授 (20159057)
秦 憲典 (泰 憲典)  青山学院大学, 理工学部, 教授 (80082741)
谷本 能文  広島大学, 理学部, 助教授 (10110743)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
101,600千円 (直接経費: 101,600千円)
1994年度: 17,400千円 (直接経費: 17,400千円)
1993年度: 38,800千円 (直接経費: 38,800千円)
1992年度: 45,400千円 (直接経費: 45,400千円)
キーワード磁場効果 / 磁気同位体効果 / レーザー閃光法 / ラジカル対 / ^<73>Ge / 超伝導磁石 / Y_2Co_7H_x / パルス磁石 / 磁場消光 / 外部磁場効果 / フェニルカルベン / 不斉誘導 / 光学活性カルボン酸
研究概要

本研究班の研究目的は、外部磁場効果や磁気同位体効果などの、分子磁性による反応制御がどのような新しい反応系に拡張できるかを追求することにある。本年度の研究実績は次の通りである。
林はナノ秒レーザー閃光法と超伝導磁石を用いて、三重項状態を経由する光水素移動反応を測定し、C-ラジカルのような軽原子ラジカルやS-ラジカルなどの重原子ラジカルの反応において、ラジカル対の寿命や散逸ラジカルの収量が0-2Tでは増加するが2-10Tでは減少するという、高磁場に特有な新しい磁場効果を多くの反応系で発見し、Gd^<3->の緩和促進効果を用いて、緩和機構とΔg機構の寄与を実験的に分離した。また、磁気同位体効果を用いて、^<73>Geを効率よく濃縮する条件を検討した。谷本は高スピン状態(S≧1)にある化合物の液相反応において磁場効果を見いだすことを目的として、m-Phenylene-bis-phenylmethyleneの77kにおける五重項-五重項ケイ光の寿命が0.5Tの磁場により30%減少することを01班と共同で見いだした。秦と中垣は液相化学反応における左右対称性の破れや磁場による不斉誘導を研究する目的で、アザ芳香族ニトリルと各種の光学活性カルボン酸との光化学反応における反応生成物の磁場効果と不斉誘導の可能性を更に厳密に検討した。気相反応の磁場効果に関しては、体系的理解がまだ完成していないので、住谷は気相反応の磁場効果の機構を解明する目的で、オゾンの^1B_2状態からの発光や酸素原子生成に対する磁場効果を研究したが磁場変化は観測されなかった。エチレンと酸素原子の反応では、三重項状態を経る反応経由が磁場強度に比例して減少し、0.8Tで約5%減少することを見いだした。山口は水素-金属系の平衡反応に対する磁場効果を研究し、Y_2Co_7H_xの電極電位は磁場強度に比例して減少し、15Tの磁場により0.5mV減少した。この値は熱力学的に予想される値に一致した。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Effects of high magnetic fields on the dynamic behavior of radical pairs generated in micellar solution." Chemical Physics Letters. 217. 387-392 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] G.Jeschke: "Magnetic field effects observed upon photolysis of para-substituted diphenyl disulfides in micellar solutions." The Journal of Physical Chemistry. 98. 4069-4075 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Igarashi: "Magnetic field effects on the photochemical hydrogen abstraction of 2',3',4',5',6'-pentafluoroacetophenone in a Brij 35 micellar solution." Molecular Physics. 82. 1165-1179 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Wakasa: "Paramagnetic quenching of the inverted magnetic field effects observed in the photoreduction of decafluorobenzophenone in a micellar solution." Chemistry Letters. 1941-1944 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Wakasa: "Magnetic field effect on the dynamic behavior of a radical pair involving an Sn-centered radical." Chemical Physics Letters. 229. 122-126 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Wakasa: "Separation of magnetic field effects on the photoreduction of xanthone with p-aminothiophenol into the effects due to the g ---." Molecular Physics. 83. 613-618 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tanimoto: "A laser flash photolysis study of magnetic field effects on the hydrogen abstraction reaction of xanthone from xanthene in micellar celution." Journal of Photochemistry and Photobiology A. 79. 89-94 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tomioka: "Chemistry and kinetics of α-and β-naphthyl(phosphonyl)carbenes.Effects of positions on neibouring phosphonate participation." Journal of Chemical Society,Perkin Trans.2. 633-641 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujiwara: "Mechanism of o-methylbenzyl radical by photodissociation of o-xylene in solution." The Journal of Physical Chemistry. 98. 5695-5700 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Fujiwara: "Does a magnetic field induce optical activity in photochemical reaction of 4-methyl-2-guinolinecarbonitrile with optically active(S)-(+)-2-phenylpropionic Acid ?" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 67. 2577-2579 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] N.E.Polyakov: "Product-yield-detected ESR study on the dynamic benavior of radical pairs generated in photoreduction of acetylenic ketones in SDS micellar solution." The Journal of Physical Chemistry. 98. 10563-10567 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mukai: "A laser flash photolysis study of electron transfer processes of [Ru(bpy)_3]^<2+>in high magnetic field." Bulletin of the Chmical Society of Japan. 67. 3112-3115 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] R.Nakagaki: "Magnetic field effects upon photochemistry of benzophenone-carboxylate esters." Zeitschrift fur Physikalische Chemie. 182. 255-261 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] R.Nakagaki: "Hydrogen bonding of aromatic amines in hvdroxylic solvents 2.Absorption and emission spectroscopy of substituted 7-amino-coumarine and 7-aminocarbostyrils." Journal of Photochemistry and Photobiology A. 80. 113-119 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] R.Nakagaki: "Comment on “photochemical reaction of 4-methyl-2-quinolinecarbonitrile with optically active(S)-or (R)-2-phenylpropionic acid.The magnetic field---"" Chemical Physics. 67. 86-92 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] R.Nakagaki: "Magnetic field effects on reaction yields for photochemistry involving biradical intermediates." Magnetic Resonance in Medicine.6. 404-406 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] R.Nakagaki: "External magnetic field and magnetic isotope effects upon lifetimes of biradicals derived from benzophenone derivatives." Chemical Physics Letters. 233. 41-46 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Goto: "Itinerant metamagnetism of the Co-sublattice in the Y_<1-x>Nd_xCo_3system in ultrahigh magnetic fields up to 110 T." Physica B. 193. 10-16 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Murai: "External Magnetic Field Effects upon Chemical Reactions of Quasi-Stable Radical Pairs in an SDS Micelle." Chemical Physics Letters. 203. 482-486 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hayashi: "Magnetic Field Effects on Dynamic Behavior of Excited Molecules in the Gas Phase." Zeitschrift fur Physikalische Chemie. 80. S.159-173 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakaguchi: "Influence of Large Magnetic Fields on the Dynamic Behavior of a Radical Pair Produced by Photoreduction of Benzophenone--." Chemistry Letters. (7). 1183-1186 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Wakasa: "Magnetic Field Effects on Hydrogen Abstraction of Triplet Xanthone with p-Aminothiophenol in an SDS Micellar Solution." Chemical Physics Letters. 215. 631-635 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Wakasa: "Enrichment of Germanium-73 with the Magnetic Isotope Effect." Journal of Physical Chemistry. 97. 13444-13446 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Wakasa: "Magnetic Field Effects on Hydrogen Abstraction of Triplet Benzophenone with Thiophenol in an SDS Micellar Solution." Chemistry Letters. (1). 49-50 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Murai: "CIDEP Studies of Molecules Used as Photoinitiators" Elsevier Applier Science (London), 92 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 坂口 喜生: "Internal Magnetic Fiels Effect of Transition Metal Ions on the Photochemical Reaction of Naphthoquinone in Micelles" Chemical Physics. 161. 119-129 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 藤村 勇一: "Mechanism of External Magnetic Field Dependent Fluorescence Decays of Gaseous Carbon Disulfide" Chemical Physics. 161. 205-212 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 阿部 晴雄: "External Magnetic Field Effects on Chemiluminescence from C_2(d)and CN(B) States in Low Pressure C_2H_2/N,O Flames" Chemical Physics. 161. 225-234 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 若狭 雅信: "The First Direct Observation of Magnetic Field Effects on the Dynamic Behavior of Radical Pairs Involving Group 14 Silicon Germanium Centered Radicals" The Journal of The American Chemical Society. 114. 8171-8176 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 若狭 雅信: "Magnetic Field Effects on the Photoinduced Electron-Transfer Reactions between Hexamethyldisilane and Aromatic Nitriles in Brij 35 Micellar Solutions" The Journal of Physical Chemistry. 96. 9651-9656 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 若狭 雅信: "Magnetic Field Effect on the Photodecomposition of p-Aminophenyl Disulfide in a Micellar Solution" The Journal of Physical Chemistry. 97. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 谷本 能文: "Laser Flash Photolysis Studies of Magnetic Field Effects on the Hydrogen Abstraction Reaction of Quinoline in Micellar Solution" Chemical Physics. 162. 7-13 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 前田 公憲: "Determination of the Exchange Integral by the Low-Field CIDNP in Intramolecular Hydrogen Abrstaction of Polymethylene-Linked Xanthone and Xanthene" The Journal of Physical Chemistry. 96. 4884-4889 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 谷本 能文: "Temperature Dependence of Lifetime of Chain-Linked Biradicals" Chemical Physics Letters. 188. 446-450 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 宮坂 博: "Picosecond Laser Photolysis Studies on the Intramolecular Photoreduction Process of Benzophenone by Diphenylamine Linked by Spacers in Acetonitrile Solution" Chemical Physics Letters. 199. 21-28 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 谷本 能文: "Mechanism of the Magnetic Field Effects on the Decay Rate of Chain-Linked Biradicals" The Journal of Physical Chemirtry. 96. 9844-9846 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 秦 憲典: "Photochemical Reaction of 4-Methy1-2-quinolinecarbonitrile with optically active (S)-or (R)-2-Phenylpropionic Acid.The Magnetic-Field and Solvent Effects and Chial-Symmetry Breaking" Chemical Physics. 162. 47-52 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 秦 憲典: "Photochemical Reactions of 4-Methy1-2-quinolinecarbonitrile with 2,2-Diphenylalkanoic Acids.The Magnetic-Field and Solvent Effects ans Reaction Mechanism." Bulletin of The Chemical Society of Japan. 66. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 内藤 和彦: "Intermediates for Photoisomerization of Butenylnaphthalene in the Presence of Electron Acceptors as Studied by Solvent Dependencs of Magnetic Field Effects." Chemistry Letters. 1077-1080 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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