| 研究課題/領域番号 |
10206202
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| 研究種目 |
特定領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
寺嶋 正秀 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00188674)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
25,800千円 (直接経費: 25,800千円)
2000年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1999年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1998年度: 21,000千円 (直接経費: 21,000千円)
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| キーワード | 過渡回折格子 / 体積変化 / 拡散係数 / 蛋白質 / 構造変化 / 光反応 / 折りたたみ / 拡散 / 無輻射遷移 / 励起状態 / 溶液 / 過度解析格子法 / 光熱変換 / ヘテロダイン検出 / 分子拡散 / 高速ダイナミクス / 過渡回折格子法 / 分子間相互作用 / 拡散運動 / 量子性 |
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| 研究概要 |
レーザー誘起過渡回折格子(TG)法の新しい展開を行い、以下のような結果を得ることができた。
光励起後のエネルギーの流れの素過程を解明するために、溶媒の熱エネルギーをピコ秒の時間分解能で検出できる幾つかの手法(温度レンズ、温度グレーティング、分子温度計システム)を開発した。この結果、有機溶媒中においては、数psと数10psの2つの異なった速度で温度が立ち上がっていることが明らかとなった。2つの時定数は、溶質溶媒間の相互作用で決まる速さと、溶媒間を熱が逃げていく速さに対応することや、温度上昇を再現するためには、励起された分子の周囲の溶媒に均等にエネルギーが移るのではなく、数個の溶媒分子に選択的にエネルギー移動が起こっていることを示唆する結果を得た。また2つの分子が静電的相互作用している電荷移動錯体における、熱化速度を検討した。その結果、意外なことに中性分子のエネルギー変換速度とそう大きくは異なっていないことがわかった。
分子拡散過程を、ミリ秒からマイクロ秒の時間で検出し、活性分子の拡散過程を研究した。この結果、多くの過渡ラジカルに置いて拡散定数Dは、安定分子よりもかなり小さいことがわかった。これは、分子の持つ波動関数に由来する局所的分極率の増加のために分子間相互作用が強くなったためと説明された。更にこのシステムを短寿命種に適用できるよう改造し、励起三重項状態におけるDを、多くの誘起分子について測定した。その結果、多くの分子で、励起三重項状態においては基底状態よりもわずかだがDが大きいことがわかった。
また、化学反応のエンタルピー変化や体積変化の時間変化を直接測定する新しい手法を開発し、生体蛋白質の化学反応過程の解明に用いることができることを示した。
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