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生理活性物質の光化学:ピコ秒時間分解ラマン分光法による研究

研究課題

研究課題/領域番号 09440205
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関早稲田大学

研究代表者

高橋 博彰  早稲田大学, 理工学部, 教授 (40063622)

研究分担者 立川 任典 (立川 仁典)  早稲田大学, 理工学部, 講師 (00267410)
湯沢 哲朗 (湯沢 哲郎)  早稲田大学, 理工学部, 講師 (40261200)
伊藤 紘一  早稲田大学, 理工学部, 教授 (40008503)
酒井 誠  早稲田大学, 理工学部, 助手 (60298172)
研究期間 (年度) 1997 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2000年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1999年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1998年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1997年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
キーワード生理活性物質 / 光化学 / ピコ秒時間分解分光 / 時間分解ラマン / 時間分解赤外吸収 / 時間分解紫外可視吸収 / NADH / クロルプロマジン / ピコ秒時間分解ラマン / ピコ秒時間分解 / ラマン分光 / 光励起分子ダイナミックス / ピコ秒時間分解ラマン分光 / ピコ秒時間分解紫外可視吸収
研究概要

フラビンモノヌクレオチド(FMN)の光化学:FMNのT_1状態、ラジカルアニオンおよびセミキノンラジカルの時間分解吸収と時間分解共鳴ラマンスペクトルを測定し、酸性溶液中でのセミキノンラジカルの生成がT_1状態から1電子還元によりラジカルアニオンを経由して起こることを明らかにした。
ソラーレンおよびその誘導体の光化学:ソラーレン(PS)、5-メトキシソラーレン(5-MOP)、8-メトキシソラーレン(8-MOP)についてT_1状態およびラジカルアニオンの共鳴ラマンスペクトルおよび過渡吸収を測定した。8-MOPのT_1生成の収率がPSや5-MOPとて比べて異常に低いことを見つけた。このことは、8-MOPの光アレルギー性・光毒性がPSや5-MOPより小さいことと関係している可能性が高い。
ビリルビンの光化学:308mnnの紫外光照射により、450nmと415nmに過渡吸収を観測した。450nmの過渡分子種は260nsの寿命をもち、酸素の影響を受けるから、T-1状態である。415mnの過渡分子種は17μsの寿命をもつことが分かったが、その正体については現在研究を続けている。この過渡種は480nm付近にも吸収をもつことが分かった。
ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)の光化学:光酸化反応は,(i)電子移動によるカチオンラジカルNADH^<+・>の生成,(ii)プロトン移動によるラジカルNAD^・の生成(iii),電子移動によるNAD^+の生成,の3段階の反応であることが明らかとなった.酵素反応においても酸化がこの3段階を経て起こっている可能性を示唆した.
5-ジベンゾスベレンおよびその誘導体の光化学:S-1状態において振動冷却が約13psの時間で起こることが分った.S_1状態でのコンフォーメーション変化については明確な情報は得られなかったが,ピコ秒時間領域におけるラマンおよび吸収スペクトルの変化はS_1状態においてもOH基に関してpseudo-equatorialおよびpseudo-axialの2種の異性体が共存することを示唆している.
オルトニトロベンジル化合物の光化学:この反応は,S_1状態においてオルトニトロ基がメチレン基のプロトンを引き抜いてアシ・ニトロ酸を生成することでスタートする.極性溶媒中ではアシ・ニトロ酸はアシ・ニトロアニオンとプロトンに解離し,このプロ卜ンが2-ピリジル基,4-ピリジル基,4-ニトロ基と結合して,それぞれ,オルト,パラN-Hキノイドおよびパラ・アシニトロ酸を生成することを明らかにした.

報告書

(5件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] 高橋博彰: "Photoinduced C1 transfer reaction between biphenyl and carbontetrachlodide studied by nanosecond time-resolved infrared"Journal of Molecular Structure. 598. 97-102 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋博彰, 酒井 誠: "Nanosecond time-resolved resonance Raman and absorption studies of the Photochemistry of Chlorpromazine and related"Journal of Raman Spectroscopy. 31. 785-790 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋博彰, 酒井 誠: "Picosecond Time-Resolved Absorption Spectroscopy of Luciferin"Chemical Physics Letters. 308. 369-372 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋博彰, 酒井 誠: "Photoinduced Intramolecular Hydrogen Transfer Reaction of Ortho-Nitrobenzyl compounds"Laser Chemistry. 19. 357-362 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋博彰, 酒井 誠: "Picosecond-Nanosecond Time-Resolved Resonance Raman Study of the Structure and Dynamics of the Excited States of 5-Dibenzosuberene"Journal of Raman Spectroscopy. 29. 919-929 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋博彰, 伊藤紘一: "Time-Resolved Total Internal Reflection Raman Scattering Study on Electronic-Field-Induced Reorientation Dynamics of Nematic"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 312. 68-94 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋博彰: "Structure and Dynamics of Electronic Excited States"Springer Verlag, Berlin. 320 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. Sarata, M. Sakai, H. Takahashi: "Nanosecond Time-Resolved Resonance Raman and Absorption Studies of the Photochemistry of Chlorpromazine and Related Phenothiazine Derivatives"J. Raman Spectrosc.. 31. 785-790 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Takahashi, Y. Watanabe, M. Sakai, M. Tachikawa: "Photoinduced Intramolecular Hydrogen Transfer Reaction of ortho Nitrobenzyl Compounds"Laser Chem.. 19. 357-362 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Yu. Cherednikova, A. Yu. Chikishev, O. V. Kosobokova, M. Mizuno, M. Sakaai, H. Takahashi: "Picosecond Time-Resolved Absorption Spectroscopy of Luciferin"Chem. Phys. Lett.. 308. 369-372 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakai, M. Mizuno, H. Takahashi: "Picosecond-Nanosecond Time-Resolved Resonance Raman Study of the Structure and Dynamics of the Excited States of 5-Dibenzosuberene Derivatives"J. Raman Spectrosc.. 29. 11-18 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Noguchi, M. Tachikawa, H. Takahashi: "One-Electron Photooxidation of NADH : Laser Photolysis, Time-Resolved Raman and ab Initio MO Calculation Study"Spectrosc. Biol. Mol.. 1. 161-162 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Morikawa, E. Shirai, J. Tanno, H. Takahashi, Y. Yasuda, K. Itoh: "Time-resolved total internal reflection Raman scattering study on electric-field-induced reorientation dynamics of nematic liquid crystal of 4-hexyl-4'-cyanobiphenyl"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 312. 69-94 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Laane, H. Takahashi, A. Bandrauk: "Structure and Dynamics in Electronic Excited States"Springer-Verlag, Berlin. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 更田学,酒井誠,高橋博彰: "Nanosecond Time-Resolved Resonance Raman and Absorption Studies of the Photochemistry of Chlorpromazine and Related Phenothiazine Derivatives"Journal of Raman Spectroscopy. 31. 785-790 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 岩田耕一,高橋博彰: "Photoinduced Cl Transfer Reaction between Biphenyl and Carbon Tetrachloride studied By Nanosecond Time-Resolved Infrared and Picosecond Time-Resolved Fluorescence"Journal of Molecular Structure. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 湯沢哲朗,高橋博彰: "Photo-Oxidation of Nicotinamide Adenine Dinucleotide (NADH) : A Model for its Enzyme Reaction"Journal of Molecular Structure. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋博彰: "Nanosecond Time-Resolved Resonance Raman and Absorption Studies of the Photochemistry of Chlorpromazine and Related Phenothiazine Derivatives"Journal of Raman Spectroscopy. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋博彰: "Picosecond Time-Resolved Absorption Spectroscopy of Luciferin"Chemical Physics Letters. 308. 369-372 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋博彰: "Photoinduced Intramolecular Hydrogen Tranfer Reaction of Ortho Nitrobenzyl Compounds"Laser Chemistry. 19. 357-362 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakai, M.Mizuno, H.Takahashi: "Picosecond-nanosecond time-resolved resonance Raman Study of the structure and dynamics of the excited States of 5-dibenzosuberene derivatives" Journal of Raman Spectroscopy. 29巻. 919-926 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Noguchi, M.Tachikawa, H.Takahashi: "one-electron photooxidation of NADH:Laser photolysis, time-resolved Raman and ab initio MO calculation study" Spectroscopy of Biological Molecules. 1巻. 161-162 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takahashi, Y.Watanabe, M.Sakai: "Photoinduced intramolecular hydrogen transfer reaction of ortho nitrobenzyl Compounds" Laser Chemistry. 19巻. 357-362 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Laane, H.Takahashi, A.Bandrauk: "Structure and Dynamics of Electronic Excited States" Springer-Verlag, 320 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋,博彰: "Picosecond-Nanosecond Time-Resolved Resonance Raman Study of the Structure and Dynamics of the Excited States of 5-Dibenzosuberene Derivatives" Joumal of Raman Spectroscopy. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋,博彰: "FT-IR and Resonance Raman Study of Photo-Induced Valence Tautomerization of 2,3-Diphenylindenone Oxide" Mikrochimica Acta. 14. 233-234 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋,博彰: "Structures and Dynamics of the Lowest Excited Triplet States and Cation Radicals of Phennothiazine and 2-Chlorophenothiazine : Transient Resonance Raman and Absorption Study" Joumal of Molecular Structure. 413. 49-59 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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