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分子間水素結合を介した振動増感による化学反応エネルギー共役のシュミレーション解析

研究課題

研究課題/領域番号 10650814
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工業物理化学
研究機関東京都立大学

研究代表者

立花 宏  東京都立大学, 工学研究科, 教授 (00163478)

研究分担者 井上 晴夫  東京都立大学, 工学研究科, 教授 (90087304)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1999年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード励起状態 / 水素結合 / エネルギー伝達 / 振動増感反応 / 無輻射失活 / 分子軌道法 / アルコール分子 / 光化学 / アミノアントラキノン / アミノフルオレノン / 分子軌道計算
研究概要

分子間のエネルギー伝達は、通常ボルツマン分布則に従うようなランダムなものであり、効率が悪い。それに対して、エネルギー供与分子とエネルギー受容分子間で選択的なエネルギー伝達を実現できれば効率の良いエネルギー伝達が可能となる。その目的のため、水素結合を介したエネルギー共役系を提案、構築している。
励起状態の2-アミノアントラキノン(2AAQ)が、水素結合したアルコール分子よって選択的エネルギー伝達によって失活されることを見いだしている。この失活過程の解析により、失活過程には輻射過程(inplane mode)と無輻射過程(out-of-plane mode)の2つがあり、クメンヒドロペルオキシド(CHP)の分解反応は、無輻射過程でのみ起こることをつきとめている。この過程について理論計算によって解析し裏付けを行った。好励起エネルギー供与物資として、1,2,3または4-アミノ9フルオレノン
(1,2,3,4AF)2-アミノアントラキノン、2-ピベリジノアントラキノン(2PAQ)を用いた。エネルギー受容物資として、メタノール、エタノール、クメンヒドロペルオキシド(CHP)を用いた場合については、in-plane modeとout-of-plane modeの安定構造の存在を確認し安定性について検討した。直鎖ジオール(炭素数1〜7)については、鎖長による消光能の変化との関係について検討した。水酸基の露出面積の異なる嵩高い部位を持つアルコール(モノ,ジ,トリフェニルアルコールなど)について水素結合の安定性を検討した。振動構造解析によってカルボニル基の面外変角振動の存在を確認した。カルボニル酸素に対して水素結合がin-plane方向である場合とout-plane方向である場合について比較検討した。上記のように、既に得られている実験事実について理論計算によろ解析と裏づけを行った。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] T. Yatsuhashi, Y. Nakajima, T. Shimada, H. Tachibana, H. Inoue: "Molecular Mechanism for the Radiationless Deactivation of the Intramolecular Charge-Transfer Excited Singlet State of Aminofluorenones Through Hydrogen Bonds with Alcohols"Journal of Physical Dhemistry A. 102,45. 8657-8663 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Aikawa, T. Shimada, H. Tachibana, H. Inoue: "Photophysical Properties of fluorenones with Chiral Substituents and their Asymmetric Recognition through Inter-Molecular Hydrogen Bonding Interactions in the excited States"Journal of Photoscience. 6(in press). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Yatsuhashi, Y. Nakajima, T. Shimada, H. Tachibana, H. Inoue: "Molecular Mechanism for the Radiationless Deactivation of the Intramolecular Charge-Transfer Excited Singlet State of Aminofluorenones through Hydrogen Bonds with Alcohols"Journal of Physical Chemistry A. 102. 8657-8663 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Akikawa, T. Shimada, H, Tachibana, H. Inoue: "Photophysical Properties of fluorenones with Chiral Substituents and their Asymmetric Recognition through Inter-Molecular Hydrogen Bonding Interactions in the Excited States"Journal of Photoscience. Vol .6 (in press). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yatsuhashi,Y.Nakajima,T.Shimada,H.Tachibana,H.Inoue: "Molecular Mechanism for the Radiationless Deactivation of the Intramolecular Charge-Transfer Excited Singlet State of Aminofluorenones through Hydrogen Bonds with Alcohols"Journal of Physical Chemistry A. 102,45. 8657-8663 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoyuki Yatsuhashi,Yuka Nakajima,Tutsuya Simada,Hiroshi Tachibana,Harue Inoue: "Molecular Mechanism for the Radiationless Deactivation of the Intramolecular Charge-Transfer Excited Singlet State of Aminofluorenones through Hydrogen Bonds with Akobols" The Journal of Physical Chemistry A. 102,45. 8657-8663 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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