分子振動の倍音の吸収強度と水素結合形成および溶媒効果

• 研究課題/領域番号: 26870818
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 分析化学; 物理化学
• 研究機関: 熊本高等専門学校
• 研究代表者: 二見 能資 熊本高等専門学校, 生物化学システム工学科, 准教授 (90411785)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 吸収強度 / 分子振動の非調和性 / 水素結合 / 溶媒効果 / 量子化学計算 / 近赤外分光法 / 赤外分光法 / 分子間相互作用 / 赤外吸収強度 / 倍音 / 非調和性 / 非調和振動数計算

研究成果の概要

O－H伸縮振動 及び N－H伸縮振動の第一倍音の振動数と吸収強度が水素結合形成や溶媒依存によってどのように変化するのかを赤外・近赤外分光法と量子化学計算法によって検討した。水素結合形成では分子振動の非調和性を増大するが第一倍音の吸収強度は減少することを水素結合形成モデルによる量子化学計算によって確かめることができた。また、溶媒依存による変化は溶媒の誘電率と相関を持つことが多いことが分かった。誘電場に伴う低波数シフトでは、第一倍音の吸収強度は増大することを、連続誘電体モデルによって解釈することができた。そして、第一倍音の吸収強度は基本音よりも分子間相互作用に対して敏感であることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Absorption intensity changes and frequency shifts of fundamental and first overtone bands for OH stretching vibration of methanol upon methanol-pyridine complex formation in CCl4: analysis by NIR/IR spectroscopy and DFT calculations (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshisuke Futami, Yasushi Ozaki and Yukihiro Ozaki
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 18 号: 7 ページ: 5580-5586
  • DOI: 10.1039/c5cp07027a
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Advances in Molecular Structure and Interaction Studies Using Near-Infrared Spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Miroslaw Antoni Czarnecki, Yusuke Morisawa, Yoshisuke Futami and Yukihiro Ozaki
  • 雑誌名: Chemical Reviews 巻: 115 号: 18 ページ: 9707-9744
  • DOI: 10.1021/cr500013u
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Effect of intermolecular interaction on the absorption intensity due to the fundamental and first overtone of the molecular vibration observed in infrared and near-infrared spectra (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshisuke Futami
  • 学会等名: 平成28年度日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス
  • 年月日: 2016-05-24
  • 招待講演
• [学会発表] 2-methyl-2-propanolのOH伸縮振動の基本音・倍音の振動数と吸収強度：CHCl3溶媒とCS2溶媒の比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上野伶奈，二見能資，寺本真平，尾﨑裕，尾崎幸洋
  • 学会等名: 平成28年度日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス
  • 年月日: 2016-05-24
• [学会発表] 2-methyl-2-propanol － pyridine水素結合会合体のOH伸縮振動の基本音・倍音の振動数と吸収強度 (2016)
  • 著者名/発表者名: 寺本真平，二見能資，上野伶奈，尾﨑裕，尾崎幸洋
  • 学会等名: 平成28年度日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス
  • 年月日: 2016-05-24
• [学会発表] 2-methyl-2-propanolのOH伸縮振動の基本音・倍音の振動数と吸収強度の溶媒依存 (2016)
  • 著者名/発表者名: 二見 能資, 尾﨑 裕, 尾崎 幸洋
  • 学会等名: 日本化学会・第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学・京田辺キャンパス
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] DFT法によるHCl分子の分子振動の基本音・倍音の振動数と吸収強度の基底関数依存 (2016)
  • 著者名/発表者名: 二見 能資, 上野伶奈，竹中みさと
  • 学会等名: 第21回高専シンポジウムin香川
  • 発表場所: 香川県丸亀市民会館
  • 年月日: 2016-01-23
• [学会発表] 分子振動の倍音の吸収強度－水素結合形成および溶媒効果が与える影響－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 二見 能資
  • 学会等名: 第31回近赤外フォーラム
  • 発表場所: 筑波大学・国際会議室
  • 年月日: 2015-11-25
  • 招待講演
• [学会発表] ピリジン溶媒中のメタノールの赤外/近赤外吸収スペクトル (2015)
  • 著者名/発表者名: 二見 能資, 尾﨑 裕, 尾崎 幸洋
  • 学会等名: 第9回分子科学討論会2015東京
  • 発表場所: 東京工業大学・大岡山キャンパス
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] メタノール分子のOH伸縮振動の基本音・倍音の振動数と吸収強度への水素結合及び溶媒効果の作用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 二見 能資, 尾﨑 裕, 尾崎 幸洋
  • 学会等名: 平成27年度日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 東京工業大学・大岡山キャンパス
  • 年月日: 2015-06-01
• [学会発表] DFT計算によるpyrrole・・・pyridine水素結合クラスターの基本音・倍音の振動数と吸収強度 (2015)
  • 著者名/発表者名: 二見 能資, 尾﨑 裕, 濱田 嘉昭, 尾崎 幸洋
  • 学会等名: 日本化学会 第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学 理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] DFT計算によるHF分子の分子振動の基本音及び、倍音の振動数と吸収強度の基底関数依存 (2015)
  • 著者名/発表者名: 二見 能資, 井手 香菜美，森崎 冴香
  • 学会等名: 第20回高専シンポジウムin函館
  • 発表場所: 函館工業高等専門学校
  • 年月日: 2015-01-10
• [学会発表] メチルピリジン誘導体と水素結合を形成したピロールのNH伸縮振動の基本音と倍音の振動数と吸収強度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 二見 能資, 尾﨑 裕, 濱田 嘉昭, 尾崎 幸洋
  • 学会等名: 第8回 分子科学討論会2014広島
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [図書] 近赤外分光法( 3.5 節 量子化学計算) (2015)
  • 著者名/発表者名: 二見能資
  • 総ページ数: 286
  • 出版者: 講談社サイエンティフィク
• [備考] Futami Laboratory
  • URL: http://y-page.y.kumamoto-nct.ac.jp/u/futami/index.html
• [備考] 熊本高等専門学校 教員紹介 二見能資
  • URL: http://www.kumamoto-nct.ac.jp/gyouseki/2000060.html