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均一系溶媒中での光化学反応に対する磁場効果

研究課題

研究課題/領域番号 12640507
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 物理化学
研究機関理化学研究所

研究代表者

若狭 雅信  理化学研究所, 分子光化学研究室, 先任研究員 (40202410)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード磁場効果 / 光化学反応 / 均一系溶媒 / ピコ秒過渡吸収 / Δg機構 / 硫黄ラジカル / ベンゾフェノン / スピンダイナミクス / ピコ秒ダイナミクス / 均一系溶媒中 / 硫黄ラジカルの反応 / ラジカル対 / スピン変換過程
研究概要

1.ピコ秒過渡吸収装置の測定精度の向上:現有のピコ過渡吸収装置は分光器および光学系が暗いためSNのよい測定ができない。そこで、より明るい分光器を設置し、さらにモニター光学系を石英製アクロマティックレンズに変更することで、単位時間あたりの光強度を増加させた。その結果、検出器のSNが約2倍程度よくなった。また、レーザーのオシレータを改良することで、レーザー光強度の安定性も向上した。
2.均一系溶媒中でのラジカル反応のピコ秒ダイナミクスに対する磁場効果:上記で開発したピコ秒過渡吸収装置を用いて均一系溶媒中での硫黄ラジカルの反応(式1)に対する磁場効果をピコ秒領域(時間分解能〜100ps,1Hz)で測定した。
PhSH+ベンゾフェノン(BP)<--->>^^^光PhS・+BPH・ (1)
1.7Tまでの磁場下で、生成する硫黄ラジカルおよびベンゾフェノンケチルラジカルのスピンダイナミクスに対する研究を行った。従来のナノ秒過渡吸収装置では測定できなかった、ラジカル対のスピン変換過程の磁場効果をはじめて観測できた。ラジカル対の三重項から一重項へのスピン変換過程は、磁場の増加と伴に加速され、1.45x10^9s^<-1>(ゼロ磁場)から2.12x10^9s^<-1>(1.7T)になった。このスピン変換過程の加速はΔg機構によるものと考えられる。
3.30テスラ磁場下の磁場効果の機構:同じ反応を30T磁場下で磁場効果を測定すると磁場効果の飽和現象が観測できた。理論的考察より、この高磁場での飽和現象はΔg機構と緩和機構により完全に説明できることがわかった。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] M.Wakasa.H.Hayashi: "Re-examination of the Magnetic Field Effects on the Thermal Reactions of Benzyl and Pentafluorobenzyl Halides with n-Butyllithium in Hexane"Mol. Phys.. (In press). (2002)

    • 説明
      「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] J.B.Pedersen, M.J.Hansen, A.A.Neufeld, M.Wakasa, H.Hayashi: "A Quantitative Analysis of Recombination Data in High Magnetic Fields"Mol. Phys.. (In press). (2002)

    • 説明
      「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] Morino, M.Wakasa, H.Hayashi: "Magnetic Field Effects on the Hydrogen Abstraction Reaction of Triplet 4-Methoxy-benzophenone with Thiophenol as Studied by a Picosecond Laser Flash..."Mol. Phys.. (In press). (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Wakasa, H.Hayashi: "Can an External Magnetic Field Affect the Thermal Reaction of Pentafluorobenzyl Chloride with n-Butyllithium in hexane?"Chem. Phys. Lett.. 340. 493-499 (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] M.Wakasa, H.Hayashi: "Magnetic Field Effects on the Dynamic Behavior of a Radical Pair As Studied by a Sub-Nanosecond Laser Flash Photolysis Technique"Chem. Phys. Lett.. 327. 343-350 (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] K.Mochida, T.Kayamori, M.: "Studies of Photochemical Reactions of 7,8-Digermabicyclo[2.2.2]octadienes by Steady-State and Laser Flash Photolysis Techniques"Organometallics. 19. 3379-3386 (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] M. Wakasa. H. Hayashi: "Re-examination of the Magnetic Field Effects on the Thermal Reactions of Benzyl and Pentafluorobenzyl Halides with n-Butyllithium in Hexane"Mol. Phys.. (in press). (2002)

    • 説明
      「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] I. Morino, M. Wakasa. H. Hayashi: "Magnetic Field Effects on the Hydrogen Abstraction Reaction of Triplet 4-Methoxybenzophenone with Thiophenol as Studied by a Picosecond Laser Flash Photolysis Technique"Mol. Phys.. (in press). (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. B. Pedersen, M. J. Hansen, A. A. Neufeld, M. Wakasa. H. Hayashi: "A Quantitative Analysis of Recombination Data in High Magnetic Fields"Mol. Phys.. (in press). (2002)

    • 説明
      「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] M. Wakasa. H. Hayashi: "Can an External Magnetic Field Affect the Thermal Reaction of Pentafluouobenzyl Chloride with n-Butyllithium in hxane?"Chem, Phys. Lett.. 340. 493-499 (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
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Wakasa. H. Hayashi: "Magnetic Field Effects on the Dynamic Behavior of a Radical Pair As Studied by a Sub-Nanosecond Laser Flash Photolysis Technique"Chem, Phys. Lett.. 327. 343-350 (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] K. Mochida, T. Kayamori, M. Wakasa. H. Hayashi, M. P. Egorov: "Studies of Photochemical Reactions of 7, 8- Digermabicyclo[2.2.2]octadienes by Steady-State and Laser Flash Photolysis Techniques"Organometallics. 19. 3379-3386 (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] M.Wakasa, H.Hayashi: "Re-examination of the Magnetic Field Effects on the Thermal Reactions of Benzyl and Pentafluorobenzyl Halides with n-Butyllithium in Hexane"Mol. Phys.. (In press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.B.Pedersen, M.J.Hansen, A.A.Neufeld, M.Wakasa, H.Hayashi: "A Quantitative Analysis of Recombination Data in High Magnetic Fields"Mol. Phys.. (In press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Morino, M.Wakasa, H.Hayashi: "Magnetic Field Effects on the Hydrogen Abstraction Reaction of Triplet 4-Methoxy-benzophenone with Thiophenol as Studied by a Picosecond Laser Flash......"Mol. Phys.. (In press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Wakasa, H.Hayashi: "Can an External Magnetic Field Affect the Thermal Reaction of Pentafluorobenzyl Chloride with n-Butyllithium in hexane?"Chem. Phys. Lett.. 340. 493-499 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Wakasa, H.Hayashi: "Magnetic Field Effects on the Dynamic Behavior of a Radical Pair As Studied by a Sub-Nanosecond Laser Flash Photolysis Technique"Chem. Phys. Lett.. 327. 343-350 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Wakasa,H.Hayashi: "Magnetic Field Effects on the Dynamic Behavior of a Radical Pair as Studied by a Sub-nanosecond Laser Flash Photolysis Technique"Chem.Phys.Lett.. 327. 343-350 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hayashi,Y.Sakaguchi,M.Wakasa,Y.Mori,K.Nishizawa: "New Magnetic Field Effects Observed in Micellar and Fluid Solutions under Ultrahigh Fields of up to 30 T"Appl.Magn.Reson.. 18. 307-319 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Adachi,H.Sonoki,M.Hoshino,M.Wakasa,H.Hayashi, et al.: "Photodissociation of Nitric Oxide from Nitrosyl Metalloporphyrins in Micellar Solutions"J.Phys.Chem.. 105. 392-398 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Mochida,T.Kayamori,M.Wakasa,H.Hayashi,M.P.Egorov: "Studies of Photochemical Reactions of 7,8-Digermabicyclo [2.2.2] octadienes by Steady-State and Laser Flash Photolysis Techniques"Organometallics. 19. 3379-3386 (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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