選択的な振動励起を利用した反応の開発～光反応とも熱反応とも異なる第３の反応～

• 研究課題/領域番号: 24685005
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 神奈川大学
• 研究代表者: 岩倉 いずみ 神奈川大学, 工学部, 准教授 (40517083)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円); 2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2012年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
• キーワード: フェムト秒レーザー光 / 極限的超短パルス光 / 振動励起 / フェムト秒レーザー / 極限的超短パルス

研究成果の概要

一般的な化学反応には、光によるエネルギー供与により電子が励起され電子励起状態で進行する光反応と、加熱によるエネルギー供与により分子振動が励起され電子基底状態で進行する熱反応とがある。本研究では、可視15-fsパルスレーザー光を用いることで、光反応とも熱反応とも異なる新反応開発を試みた。ベンゾキシ基・チオフェニル基・カルバモイル基の３つの異なる置換基を有する置換チオグリコピラノシドの弱酸性メタノール溶液に、可視15-fsパルスレーザ光を光強度400 GW/cm2 程度で照射するとカルバモイル基の脱保護反応が進行し、光強度300 GW/cm2 程度で照射すると新規環状トリアセタール体が生成した。

研究成果

• [雑誌論文] A new reaction mechanism of Claisen rearrangement induced by few-optical-cycle pulses: demonstration of non-thermal chemistry by femtosecond vibrational spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: I. Iwakura, A. Yabushita, J. Liu, K. Okamura, S. Kezuka, T. Kobayashi
  • 雑誌名: Pure and applied Chemistry 巻: 85 号: 10 ページ: 1991-2004
  • DOI: 10.1351/pac-con-12-12-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulsed Nd : YAG laser induced high throughput stereospecific [2+2] cycloaddition of highly organized 1, 2-bis(4-pyridyl)ethylene in a supramolecular scaffold (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩倉いずみ
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 3 号: 16 ページ: 5354-5356
  • DOI: 10.1039/c3ra40558c
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new reaction mechanism of Claisen rearrangement induced by few-optical-cycle pulses : demonstration of non-thermal chemistry by femtosecond vibrational spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩倉いずみ
  • 雑誌名: Pure and applied Chemistry 巻: (In print)
  • 査読あり
• [学会発表] コヒーレント分子振動励起による新規反応の開発と熱反応に伴う分子構造変化の直接観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩倉いずみ
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 千葉県船橋市
  • 年月日: 2015-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] 可視５－fsパルスレーザー光照射による振動励起反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 黒澤拓也・橋本征奈・織作恵子・赤井昭二・岩倉いずみ
  • 学会等名: 第68回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • 発表場所: 新潟県新潟市
  • 年月日: 2014-11-29
• [学会発表] 可視極限的超短パルスレーザー光の合成反応への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩倉いずみ・織作恵子・橋本征奈・赤井昭二・藪下篤史
  • 学会等名: 2014年光化学討論会
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 年月日: 2014-10-13
• [学会発表] Photo-induced reactions using few-optical-cycle visible laser pulses ~ Non-photo, non-thermal chemical reactions ~ (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩倉いずみ
  • 学会等名: 22st IUPAC International Conference on Physical Organic Chemistry
  • 発表場所: Ottawa, カナダ
  • 年月日: 2014-08-14
• [学会発表] 誘導ラマン励起により励起される熱反応とも光反応とも異なる第3の反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩倉いずみ
  • 学会等名: 第5回 文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
  • 発表場所: 日本科学未来館(東京)
  • 年月日: 2013-01-11
• [学会発表] Real-time vibrational spectroscopy of photo-impulsive reactions in the electronic ground state without electronic excitation using few-optical-cycle laser pulses (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩倉いずみ・薮下篤史・織作恵子・小出芳弘
  • 学会等名: 26th International Conference on Photochemistry
  • 発表場所: Leuven，ベルギー
• [学会発表] 振動励起により誘起される電子基底状態の反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩倉いずみ
  • 学会等名: 第64回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(新潟)
  • 年月日: 2012-12-02
• [学会発表] Visualization of the transition state using 5-fs laser pulses
  • 著者名/発表者名: 岩倉いずみ
  • 学会等名: Twelfth Latin-American Conference on Physical Organic Chemistry
  • 発表場所: Iguazu Falls，ブラジル
  • 招待講演
• [学会発表] 振動励起反応の開発～熱反応？光反応？“第三の反応!!”～
  • 著者名/発表者名: 織作恵子･赤井昭二･佐藤憲一･薮下篤史･橋本征奈･小出芳弘･岩倉いずみ
  • 学会等名: 第65回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • 発表場所: 新潟薬科大学, 新潟
• [学会発表] 分子振動励起により誘起される糖保護基の特異な開裂反応
  • 著者名/発表者名: 岩倉いずみ・織作恵子・山室りさ・小出芳弘・赤井昭二
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学，松山
• [学会発表] レーザー光照射による新規アセタールの合成
  • 著者名/発表者名: 山室りさ･橋本征奈･織作恵子･赤井昭二･佐藤憲一･小出芳弘･岩倉いずみ
  • 学会等名: 第66回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学, 東京
• [学会発表] 可視高強度レーザー光を利用した新反応開発
  • 著者名/発表者名: 岩倉いずみ・織作恵子・山室りさ･橋本征奈・小出芳弘･赤井昭二･佐藤憲一
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学，名古屋
• [産業財産権] 化合物、化合物製造方法、並びに当該化合物を用いたポリマー架橋剤及び方法 (2013)
  • 発明者名: 赤井昭二、 岩倉いずみ、 織作恵子
  • 権利者名: 学校法人 神奈川大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-225420
  • 出願年月日: 2013-10-30