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溶媒和ラジカルイオン対の交換相互作用検出による再配向エネルギーの精密測定

研究課題

研究課題/領域番号 11874101
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 物質変換
研究機関東北大学

研究代表者

小堀 康博  東北大学, 反応化学研究所, 助手 (00282038)

研究期間 (年度) 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード光誘起電子移動反応 / 時間分解EPR / ラジカルイオン対 / 溶媒再配向エネルギー / 電荷移動相互作用 / 電荷移動錯体
研究概要

光誘起電子移動反応過程の反応性を大きく支配する溶媒再配向エネルギーの値を精密に測定することを目的として電子供与体-受容体ラジカルイオン対系について以下の研究を行った。
1.時間分解EPR法を用いた溶媒和ラジカルイオン対の一重項-三重項エネルギー差(J)検出による溶媒再配向エネルギーの決定
(1)電荷移動型相互作用によるラジカルイオン対のJの理論を構築し、電荷再結合自由エネルギーと全再配向エネルギーが一致する点を境にラジカル間距離が約12Å離れたイオン対のJの符号が変化することを示した。
(2)時間分解EPR法によるJの符号に対する溶媒極性や温度効果から、デュロキノン-N,N-ジメチルアニリン等の電子供与体-受容体系に固有の溶媒再配向エネルギーの値を種々の溶媒中で精度良く決定した。溶媒再配向エネルギーの値がベンゼン誘導体の置換基の種類によって大きく異なることが見出された。
(3)時間分解蛍光分光測定による電荷移動錯体蛍光スペクトルから接触イオン対系の溶媒再配向エネルギーを得ることにより、(2)の結論を裏付けた。
2.溶媒再配向エネルギーの分子論的描像
以上の溶媒再配向エネルギーに対する置換基効果の結果はMarcusの連続誘電体モデルでは説明することができない。ベンゼン誘導体のイオン化に伴う置換基の構造変化が溶質と第一溶媒和圏の溶媒分子との静電相互作用に大きな影響を与えるため、溶媒再配向エネルギーが置換基の種類によって大きく異なることが示唆された。

報告書

(1件)
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (1件)

  • [文献書誌] Y.Kobori: "Chemically Induced Dynamic Electron Polarization Study on the Mechanism of Exchange Interaction in Radical Ion Pairs Generated By Photoinduced Electron Transfer Reactions"J. Phys. Chem. A. 103(28). 5416-5424 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 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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