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高感度・超高速赤外円偏光二色性分光による光駆動分子の絶対配置の追跡

公募研究

研究領域理論と実験の協奏による柔らかな分子系の機能の科学
研究課題/領域番号 16H00849
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関青山学院大学

研究代表者

坂本 章  青山学院大学, 理工学部, 教授 (90262146)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード赤外円偏光二色性分光 / 時間分解赤外分光 / 光学活性分子 / 光励起ダイナミクス / ラマン光学活性分光 / 時間分解分光 / 超精密計測 / 高性能レーザー / 赤外円偏光二色性分光法 / 時間分解赤外分光法 / ラマン光学活性分光法 / 時間分解ラマン分光法
研究実績の概要

本研究では,光励起によって生成する不安定分子種や短寿命過渡分子種を対象にした高感度・超高速赤外円偏光二色性(VCD)分光システムの開発を行い,そのような分子種の絶対配置の解析および追跡を目的とする.また,領域内共同研究も推進する.
平成29年度には,主に以下の4つの研究を行った.
(1) フェムト秒時間分解赤外マルチチャンネル分光システムの製作と応用:フェムト秒時間分解赤外マルチチャンネル分光システムを製作し,高速フォトクロミック分子や柔軟性と剛直性を併せもつアントラセン二量体系分子の光励起ダイナミクスを明らかにした.また,原子価異性を示す[CrCo]複核錯体の配位子金属間電荷移動バンドを光励起した際の光応答を追跡し,超高速光誘起分極スイッチングを実証した(領域内共同研究).
(2) 固体試料のVCD測定:固体試料でVCD測定を行うことができれば,例えば真空極低温下で準安定状態の捕捉ができるなど,測定対象となる化学種の幅が広がる.本研究では,軸不斉をもつ1,1'-ビ-2-ナフトール(BINOL)や螺旋不斉をもつヘリセン誘導体(領域内共同研究)について,KBr錠剤でのVCD測定の正確性を検証した.
(3) ラマン光学活性(ROA)分光の応用:ROA分光と量子化学計算を組み合わせることで,BINOLを初めとする6つの1,1'-ビナフチル誘導体の絶対配置の識別と溶液中の二面角(ビナフチル骨格間)の決定を行った.
(4) ベンゼン二量体型ラジカルカチオンの非局在電子を伴う大振幅振動の選択的観測:ベンゼン二量体のモデル分子[34](1,2,4,5)シクロファンのラジカルカチオンについて,近赤外光励起共鳴ラマン分光を行い,2つのベンゼン環に非局在化した電子と強く相互作用する低振動数領域の分子内大振幅振動の選択的観測と解析を行った.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 12件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Selective resonance Raman enhancement of large amplitude inter-ring vibrations of [34](1,2,4,5)cyclophane radical cation; a model of π-stacked dimer radical ions2018

    • 著者名/発表者名
      Okajima Hajime、Shinmyozu Teruo、Sakamoto Akira
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 20 号: 5 ページ: 3395-3402

    • DOI

      10.1039/c7cp06720h

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flapping viscosity probe that shows polarity-independent ratiometric fluorescence2017

    • 著者名/発表者名
      Kotani Ryota、Sotome Hikaru、Okajima Hajime、Yokoyama Soichi、Nakaike Yumi、Kashiwagi Akihiro、Mori Chigusa、Nakada Yuki、Yamaguchi Shigehiro、Osuka Atsuhiro、Sakamoto Akira、Miyasaka Hiroshi、Saito Shohei
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 5 号: 21 ページ: 5248-5256

    • DOI

      10.1039/c7tc01533j

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Observation of the Ultrafast Evolution of Open-Shell Biradical in Photochromic Radical Dimer2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Kobayashi, Hajime Okajima, Hikaru Sotome, Takeshi Yanai, Katsuya Mutoh, Yusuke Yoneda, Yasuteru Shigeta, Akira Sakamoto, Hiroshi Miyasaka, and Jiro Abe
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 号: 18 ページ: 6382-6389

    • DOI

      10.1021/jacs.7b01598

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ATR-FTIR Study on Synthetic Peptide Analogues of the Ca2+-binding Sites of Ca2+-binding Proteins2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nara, H. Morii, A. Sakamoto, T. Miyakawa, M. Tanokura
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 2016 ページ: 113-114

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flapping Viscosity Probe That Shows Polarity-Independent Ratiometric Fluorescence2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kotani, Hikaru Sotome, Hajime Okajima, Soichi Yokoyama, Yumi Nakaike, Akihiro Kashiwagi, Chigusa Mori, Yuki Nakada, Shigehiro Yamaguchi, Atsuhiro Osuka, Akira Sakamoto, Hiroshi Miyasaka, and Shohei Saito
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 5

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Directional Electron Transfer in Crystals of [CrCo] Dinuclear Complexes Achieved by Chirality-Assisted Preparative Method2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kanegawa, Yoshihito Shiota, Soonchul Kang, Kazuyuki Takahashi, Hajime Okajima, Akira Sakamoto, Tatsuya Iwata, Hideki Kandori, Kazunari Yoshizawa, and Osamu Sato
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 138 号: 43 ページ: 14170-14173

    • DOI

      10.1021/jacs.6b05089

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Near-infrared Resonance Raman Spectroscopy of Excited Triphenylene, a Symmetric Polycyclic Aromatic Hydrocarbon2017

    • 著者名/発表者名
      H. Okajima and A. Sakamoto
    • 学会等名
      The Fifth Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Femtosecond Time-resolved Infrared Absorption Study on Photoexcited Dynamics of Regioregular Poly(3-hexylthiophene) in Solutions2017

    • 著者名/発表者名
      G. Aoyama, H. Okajima, A. Sakamoto
    • 学会等名
      The Fifth Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of absolute configurations of binaphthyl derivatives in solution by Raman optical activity spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      S. Itami, H. Okajima, A. Sakamoto
    • 学会等名
      The Fifth Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Raman spectroelectrochemical system for tracing formation processes of radical ions2017

    • 著者名/発表者名
      I. Gomita, H. Okajima, A. Sakamoto
    • 学会等名
      The Fifth Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurements and analyses of infrared absorption spectra of the anionic species of benzophenone derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      A. Shimomura, H. Okajima, A. Sakamoto
    • 学会等名
      The Fifth Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フェムト秒時間分解赤外分光法による溶液中及びフィルム中での立体規則性ポリ(3-ヘキシルチオフェン)の光励起ダイナミクス2017

    • 著者名/発表者名
      青山 元気,岡島 元,坂本 章
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 顕微ラマンイメージングを用いたマイクロリアクター内の液液混合過程の定量観察2017

    • 著者名/発表者名
      岡島 元,山田 志織,望月 眞馬,坂本 章
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] In situラマン分光電気化学によるアントラセン誘導体のラジカルアニオンの構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      五味田 一柊,岡島 元,坂本 章
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラマン光学活性分光法による溶液中のビナフチル誘導体の二面角の決定2017

    • 著者名/発表者名
      伊丹 瀬怜奈,岡島 元,坂本 章
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラジカルイオン種の生成過程を追跡するためのラマン分光電気化学システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      五味田 一柊,岡島 元,坂本 章
    • 学会等名
      平成29年度 日本分光学会年次講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] これまでに行ってきたこと,これから行いたいこと:不安定な分子種を中心として2017

    • 著者名/発表者名
      坂本 章
    • 学会等名
      平成29年度 日本分光学会年次講演会 「分光学夢シンポジウム」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ベンゾフェノン誘導体のアニオン種の赤外吸収スペクトルの測定と解析2017

    • 著者名/発表者名
      下村 温紗,岡島 元,坂本 章
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会(2017)
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Near-infrared resonance Raman spectroscopy of electronic excited triphenylene2017

    • 著者名/発表者名
      Hajime OKAJIMA, Mika TAKATORI, Akira SAKAMOTO
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会(2017)
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Coordination to divalent cations by calcium-binding proteins studied by infrared spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Nara, Hisayuki Morii, Akira Sakamoto, Takuya Miyakawa, and Masaru Tanokura
    • 学会等名
      Protein & Peptide Conference (PepCon-2017)
    • 発表場所
      Hilton Fukuoka Sea Hawk, Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラマンイメージング装置の分光電気化学測定への応用2016

    • 著者名/発表者名
      五味田 一柊,岡島 元,坂本 章
    • 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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Constructions of Time-Resolved Raman Spectrometers with Near-Infrared Excitation and Their Applications to Photoexcited p-Conjugated Molecules2016

    • 著者名/発表者名
      A. Sakamoto
    • 学会等名
      The Fourth Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Vibrational Circular Dichroism (VCD) Spectroscopy for Photoexcited Molecules2016

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita, H. Okajima, A. Sakamoto
    • 学会等名
      The Fourth Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Femtosecond Time-resolved Infrared Absorption Study on Photo-excited Dynamics of Regioregular Poly(3-hexylthiophene)2016

    • 著者名/発表者名
      G. Aoyama, H. Okajima, A. Sakamoto
    • 学会等名
      The Fourth Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of absolute configurations of polyaromatic chiral molecules by Raman optical activity (ROA) spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      S. Itami, H. Okajima, S. Kubota, K. Nakano, A. Sakamoto
    • 学会等名
      The Fourth Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Raman imaging apparatus to vibrational spectroelectrochemistry2016

    • 著者名/発表者名
      I. Gomita, H. Okajima, A. Sakamoto
    • 学会等名
      The Fourth Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Infrared absorption study on the radical anions of triphenylene and sumanenetrione; prototypes of planar and non-planar conjugated molecules2016

    • 著者名/発表者名
      A. Shimomura, H. Okajima, N. Takashina, S. Higashibayashi, H. Sakurai, A. Sakamoto
    • 学会等名
      The Fourth Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フェムト秒時間分解赤外分光法による立体規則性ポリ(3-ヘキシルチオフェン)の光励起ダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      青山 元気,岡島 元,坂本 章
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学 駒場第一キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 日本工業規格 赤外分光分析通則 JIS K 0117:2016 (平成28年3月改正)2017

    • 著者名/発表者名
      川瀬 晃,坂本 章 ら (他22名)
    • 出版者
      一般財団法人日本規格協会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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