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溶液内部分秩序の基礎計測

研究課題

研究課題/領域番号 12440158
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
研究機関東京大学

研究代表者

岩田 耕一  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (90232678)

研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2001年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2000年度: 12,000千円 (直接経費: 12,000千円)
キーワードミセル / SDS / trans-スチルベン / 溶液 / 四塩化炭素 / 拡散律速反応 / フェムト秒 / 時間分解近赤外分光法 / 光イオン化 / カチオンラジカル / 電子 / 相間移動 / 化学反応 / プロトン移動 / 2-アミノピリジン / 光カー効果 / 拡散律速 / 時間分解 / 並進運動
研究概要

trans-スチルベンおよびビフェニルと四塩化炭素との光化学反応の動力学をフェムト秒の時間分解測定を利用して明らかにした.本来は数十ピコ秒よりも長い時間領域に対して成立する拡散律速反応理論で測定された動力学がよく説明された.この結果は,2から3ピコ秒の時間領域での分子運動に対しても並進拡散の概念を適用できることを示唆する.
2-アミノピリジンと酢酸との会合体における光誘起2重プロトン移動反応の機構を研究した.ピコ秒時間分解けい光スペクトルの測定などから,この2重プロトン移動反応が段階的に進行することを明らかにした.会合体が数ピコ秒の間維持されることが反応を進行させる上で本質的に重要な役割を果たすことを示すことができた.
最低励起1重項(S_1)状態のtrans-スチルベンのtrans-cis異性化反応の速度と溶媒との相互作用の関係を議論するために,異性化速度とラマンバンド形の温度依存性を3種類の溶液中(ヘキサン,オクタン,デカン)で測定した.溶媒との相互作用の大きさと持続時間,および頻度が反応速度とラマンバンド形の双方を決定するというモデル(dynamic polarization model)で実験結果を矛盾なく再現できることを示した.
SDSミセルの疎水部で生成したスチルベンカチオンラジカルが20ps程度で疎水的環境から親水的環境に並進移動する一方,同時に生成する電子の並進移動には1から2psを要することを示唆する結果を得た.ミセル中に可溶化された分子の光イオン化によって生成するカチオンラジカルと電子の双方の動力学の端を明らかにすることができた.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] Koichi Iwata, Hiroaki Takahashi: "Photoinduced Cl transfer reaction between biphenyl and carbon tetrachloride studied by nanosecond time-resolved infrared spectroscopy and picosecond time-resolved fluorescence spectroscopy"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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Iwata, Satoshi Takeuchi, Tahei Tahara: "Photochemical bimolecular reaction between biphenyl and carbon tetrachloride : observed ultrafast kinetics and diffusion-controlled reaction model"Chemical Physics Letters. 347. 331-336 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hironori Ishikawa, Koichi Iwata, Hiro-o Hamaguchi: "Picosecond dynamics of stepwise double proton transfer reaction in the excited state of the 2-aminopyridine/acetic acid system"Journal of Physical Chemistry A. 106. 2305-2312 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Iwata, Ryosuke Ozawa, Hiro-o Hamaguchi: "Analysis of the solvent-and temperature-dependent Raman spectral changes of S_1 trans-stilbene and the mechanism of the trans to cis isomerization : dynamic polarization model of vibrational dephasing and the C=C double-bond rotation"Journal of Physical Chemistry A. 106. 3614-3620 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Iwata: "Effects of pump and probe light field on picosecond time-resolved resonance Raman spectra of S_1 trans-stilbene. Disagreement between Stokes-and anti-Stokes scattering frequencies"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 75. 1075-1082 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiro-o Hamaguchi, Koichi Iwata: "Physical Chemistry of S_1 trans-Stilbene in Solution as Studied by Time-resolved Raman Spectroscopy"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 75. 883-897 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] IWATA, Koichi, TAKAHASHl, Hiroaki: "Photoinduced Cl transfer reaction between biphenyl and carbon tetrachloride studied by nanosecond time-resolved infrared spectroscopy and picosecond time-resolved fluorescence spectroscopy"Journal of Molecular Structure. 598. 97-102 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] IWATA, Koichi, TAKEUCHI, Satoshi, TAHARA, Tahei: "Photochemical bimolecular reaction between biphenyl and carbon tetrachloride : observed ultrafast kinetics and diffusion-controlled reaction model"Chemical Physics Letters. 347. 331-336 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ISHKAWA, Hironori, IWATA, Koichi, HAMAGUCHI Hiro-o: "Picosecond dynamics of stepwise double proton transfer reaction in the excited state of the 2-aminopyridine/acetic acid system"Journal of Physical Chemistry A. 106. 2305-2312 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] IWATA, Koichi, OZAWA, Ryosuke, HAMAGUCHI Hiro-o: "Analysis of the solvent- and temperature-dependent Raman spectral changes of S_1 trans-stilbene and the mechanism of the trans to cis isomerization : dynamic polarization model of vibrational dephasing and the C=C double-bond rotation"Journal of Physical Chemistry A. 106. 3614-3620 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] IWATA, Koichi: "Effects of pump and probe light field on picosecond time-resolved resonance Raman spectra of S_1 trans-stilbene. Disagreement between Stokes- and anti-Stokes scattering frequencies"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 75. 1075-1082 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] HAMAGUCHI Hiro-o, IWATA, Koichi: "Physical Chemistry of S_1 trans-Stilbene in Solution as Studied by Time-resolved Raman Spectroscopy"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 75. 883-897 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Iwata: "Effects of pump and probe light field on picosecond time-resolved resonance Raman spectra of S_1 trans-stilbene. Disagreement between Stokes-and anti-Stokes scattering frequencies"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 75. 1075-1082 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiro-o Hamaguchi, Koichi Iwata: "Physics and Chemistry of S_1 trans-Stilbene in Solution as Studied by Time-resolved Raman Spectroscopy"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 75. 883-897 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Koichi Iwata, Hiroaki Takahashi: "Photoinduced Cl transfer reaction between biphenyl and carbon tetrachloride studied by nanosecond time-resolved infrared spectroscopy and picosecond time-resolved fluorescence spectroscopy"Journal of Molecular Structure. 598. 97-102 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Koichi Iwata, Satoshi Takeuchi, Tahei Tahara: "Photochemical bimolecular reaction between biphenyl and carbon tetrachloride : observed ultrafast kinetics and diffusion-controlled reaction model"Chemical Physics Letters. 347. 331-336 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hironori Ishikawa, Koichi Iwata, Hiro-o Hamaguchi: "Picosecond dynamics of stepwise double proton transfer reaction in the excited state of the 2-aminopyridine/acetic acid system"Journal of Physical Chemistry A. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Koichi Iwata, Ryosuke Ozawa, Hiro-o Hamaguchi: "Analysis of the solvent- and temperature-dependent Raman spectral changes of S_1 trans-stilbene and the mechanism of the trans to cis isomerization : dynamic polarization model of vibrational dephasing and the C=C double-bond rotation"Journal of Physical Chemistry A. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Koichi Iwata and Hiro-o Hamaguchi: "Ultrafast bimolecular reaction kinetics between S_1 trans-stilbene and carbon tetra-chloride studied by sub-picosecond time-resolved visible absorption spectroscopy"Chemistry Letters. 456-457 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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