活性酸素に着目した錯体形成に起因する光反応の分光研究

• 研究課題/領域番号: 26410006
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 渋谷 一彦 東京農工大学, 大学院生物システム応用科学府, 客員教授 (30126320)
• 研究協力者: 中田 宗隆 東京農工大学, 大学院工学研究院, 教授 ; 赤井 伸行 東京農工大学, 大学院工学研究院, 准教授
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: 活性酸素 / 一重項酸素 / 衝突錯体 / 二電子同時遷移 / 可視紫外分光 / 衝突錯体形成 / 錯体形成 / 可視光吸収 / りん光 / 電子遷移 / 消光 / 光反応

研究成果の概要

マイナス195℃まで冷却可能な低温分光測定装置を製作し、液体酸素の吸収スペクトルを様々な条件で測定した。液中で遭遇し、形成する衝突錯体を光励起で2電子遷移を誘起させ、励起分子ペアを生成する衝突誘起光吸収(CIA)で活性酸素2分子を同時生成させた。200-800 nm領域の11本のCIA吸収帯を研究対象とした。純酸素系と酸素/アルゴン混合系でCIA吸収のピーク波長での光吸収断面積(σ)を決定した。気体酸素について得られたCIA吸収のσ値と一致し、気相衝突で形成する衝突錯体ペアに起こるCIA吸収も、多数の溶媒分子に囲まれた液体環境下でのCIA光吸収も、光吸収強度は同一の解析式で定量評価できた。

研究成果

• [雑誌論文] Reassessing the atmospheric oxidation mechanism of toluene (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Ji, J. Zhao, H. Terazono, K. Misawa, N. P. Levitt, Y. Li, Y. Lin, J. Peng, Y. Wang, L. Duan, B. Pan, F. Zhang, X. Feng, T. An, W. Marrero-Ortiz, J. Secrest, A. L. Zhang, K. Shibuya, M. J. Molina and R. Zhang
  • 雑誌名: PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) 巻: 114 号: 31 ページ: 8169-8174
  • DOI: 10.1073/pnas.1705463114
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Rate constant measurements for initial addition reactions of radicals at the propagation step of photo-polymerization as studied by pulsed EPR spectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Miyaka, Yutaka Marushima, Hirona Takahashi, Nobuyuki Akai, Kazuhiko Shibuya and Akio Kawai
  • 雑誌名: Journal of Physical Organic Chemistry 巻: 29 号: 9 ページ: 468-475
  • DOI: 10.1002/poc.3566
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rate constant measurements for initial addition reactions of radicals at the propagation step of photo-polymerization as studied by pulsed EPR spectroscopyRate constant measurements for initial addition reactions of radicals at the propagation step of photo-polymerization as studied by pulsed EPR spectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyake, Y. Marushim, H. Takahashi, N. Akai, K. Shibuya and A. Kawai
  • 雑誌名: J. Phys. Org. Chem. (2016) Accepted: 10 March 2016 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光化学のさらなる発展を期待して (2016)
  • 著者名/発表者名: 渋谷一彦
  • 雑誌名: 光化学協会 光化学 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Addition Rate Constants of Phosphorus- and Carboncentered Radicals to Double Bond of Monomers as Studied by a Pulsed EPR Method (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, Y. Marushima, K. Shibuya, and Akio Kawai
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 119 号: 30 ページ: 8261-8268
  • DOI: 10.1021/acs.jpca.5b04464
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vaporization of Protic Ionic Liquids Studied by Matrix-Isolation FTIR Spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Mami, Horikawa, Nobuyuki, Akai, Akio Kawai, Kazuhiko Shibuya
  • 雑誌名: J.Phys.Chem. A 巻: 118 号: 18 ページ: 3280-3287
  • DOI: 10.1021/jp501784w
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structure and reactivity of radicals produced by photocleavage of oxime ester compounds studied by time-resolved electron paramagnetic resonance spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Miyake, Hirona Takahashi, Nobuyuki Akai, Kazuhiko Shibuya, Akio Kawai
  • 雑誌名: Chem.Letters 巻: 43 号: 8 ページ: 1275-1277
  • DOI: 10.1246/cl.140296
  • NAID: 130004427134
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pulsed EPR study on large dynamic electron polarisation created in the quenching of photo-excited (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirona Takahashi, Masaki Iwama, Nobuyuki Akai, Kazuhiko Shibuya, Akio Kawai
  • 雑誌名: Mol.Phys. 巻: 112 号: 7 ページ: 1012-1020
  • DOI: 10.1080/00268976.2013.827255
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 全反射分光法による固液界面近傍イオン液体中の色素分子電子スペクトル測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 楊箸 爽, 付 哲斌, 小倉 隆宏, 渋谷 一彦, 河合 明雄
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-24