分子磁性の動的挙動

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04242102
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 安積 徹 東北大学, 理学部, 教授 (90013490)
• 研究分担者: 岡崎 正治 名古屋工業技術試験所, 主任研究員 ; 阿部 晴雄 理化学研究所, 先任研究員 (80142917) ; 広田 襄 京都大学, 理学部, 教授 (90093301)
• キーワード: スピン / スピン相関 / スピンダイナミックス / CIDNP / ラジカル対 / FT-ESR / 過渡回析法 / 磁場効果

研究概要

分子磁性の動的挙動を明らかにするには対を作っているラジカル(ラジカル)と遊離ラジカルのそれぞれの動的挙動を明らかにする必要がある。しかし従来の分光学ではこの2種類のラジカル種を分離して測定することは不可能であった。本研究では、ラジカル対のESRスペクトルに相当するSNPスペクトルと遊離ラジカルのESRスペクトルに相当するDNPスペクトルとをそれぞれ独立に測定する方法として、新しく、CIDNP検出ESR法を開発した。この方法を用いて、多くの知見が得られたが、たとえばジクロロベンゾキノンの水素引き抜き反応の中間体として存在するラジカルにおいては、ラジカル対を構成しているヒドロキシベンゾキノンと遊離ラジカルとして存在しているヒドロキシベンゾキノンとは同一ではなく、互いに異性体であるという非常に興味ある事実が明らかとなった。また、ラジカル対の寿命として、20ナノ秒という値がはじめて求められた。更に、CIDNP検出ESRスペクトルを時間分解に発展させ、ラジカル対の速い減衰と遊離ラジカルの遅い減衰とを独立に観測することができた。(安積)
周波数可変のCIDEP測定、特にLバンドのCIDEPを詳細に検討し、たとえばST_機構や超微細相互作用に依存する結合、依存しない結合、それぞれの寄与が明らかとなり、分子磁性の動的挙動がよりいっそう明らかとなった。(広田)
気相の磁場効果については、すべての現象が直接機構と間接機構により統一的に解釈することが可能となった。(阿部)
反応収率検出ESR法を用いて化学反応をマイクロ波より制御することの可能性が論じられた。(岡崎)

研究成果

• [文献書誌] Q.Meng,et al.: "Triplet Meschanism of CIDNP in the Photolysis of Benzoquinones As Studied by Dynamic Nuclear Polarization." J.Phys.Chem.97. 1265-1269 (1993)
• [文献書誌] Y.Yamakage,et al.: "Dynamic Nuclear Polarization Studies of Anomalous CIDNP Behavior of Benzaldehyde." Chem.Phys.Lett.204. 411-414 (1993)
• [文献書誌] K.Maeda,et al.: "Phosphorescence from the Delocalized Triplet State of Polysilyleres." J.Phys.Chem.97. 12144-12146 (1993)
• [文献書誌] H.Miki,et al.: "Effect of the Lignad-Field Strength on the Radiative Properties of the Ligand-Localized ^3пп^* State of Rhodium Complexes with…" J.Phys.Chem.97. 11175-11179 (1993)
• [文献書誌] H.Abe,et al.: "Nonradiative Process Induced by External Magnetic Fields in the C_2H_2 A ^1Au State near Predissociation Limit." Chem.Phys.Lett.206. 337-342 (1993)
• [文献書誌] M.Okazaki,et al.: "Pulse Mode Product Yield-Detected ESR on the Photoreduction of Anthraquinone in SDS Micellar Solution;Reaction Control by…" Bull.Chem.Soc.,Jpn.66. 1892 (1993)