フリーラジカルの生成と構造

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05237101
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 籏野 嘉彦 東京工業大学, 理学部, 教授 (90016121)
• 研究分担者: 本間 健二 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (30150288) ; 三上 直彦 東北大学, 理学部, 教授 (70004447) ; 遠藤 泰樹 東京大学, 教養学部, 助教授 (40106159)
• キーワード: 極紫外放射光光解離 / 解離過程と同期した電子エネルギー損失分光 / フーリエ変換マイクロ波分光 / レーザー二重共鳴分光法 / RFイオントラップ分光 / クラスターとそのラジカルイオン / 衝突配向した分子内反応 / 超音速ビーム

研究概要

本研究班の目的は分子の光吸収・電子衝突および、原子あるいはフリーラジカルとの衝突によるラジカル生成ダイナミックスを、班員独自の方法論を相補的に結合・発展させ駆使して研究するとともに、生成したフリーラジカルの構造を新しいレーザー分光法を用いて詳細に明らかにすることであり、平成6年度は、計画通り以下の研究を遅滞なく遂行した。
1)籏野はシンクロトロン放射光の波長特性・偏光特性を用いて、O_2,N_2,炭化水素などの分子における超励起状態の解離ダイナミックスについて、光吸収・イオン化・解離・解離的励起・解離的イオン化・解離的イオン化励起過程の各断面積測定を行うことにより研究した。また水素分子超励起状態の解離ダイナミックスについて、放射光のパルス特性を用いた同時計数実験法と、昨年開発した解離過程と同期した電子エネルギー損失分光法とを用いて研究した。以上により分子超励起状態を経由するラジカル生成過程についての詳細な知見を得た。
2)遠藤は前年度の成果を踏まえてパルス放電ノズル法およびレーザー蒸発法と超音速ビームとを組み合わせた高分解能二重共鳴分光法を開発するとともに、高分解能フーリエ変換マイクロ波分光法を用い、種々のフリーラジカルおよびラジカル錯体、イオン錯体の構造に関して数々の新しい知見を得た。
3)三上は前年度に開発した赤外・紫外二重共鳴分光法ならびに水素結合体ラジカルイオン生成法を、RFイオントラップ分光法と結合することにより、フェノールと水、アンモニア、あるいはトリメチルアミンとの水素結合性クラスターやそのラジカルイオン種について吸収スペクトル・電子スペクトルなどを測定し、これらの構造形態と構造安定・クラスター内反応における反応性のサイズ依存性などについての知見を得た。
4)本間は光解離によってクラスター中に誘起した、衝突配向・衝突径数の規定されたラジカル生成反応について前年度の研究を発展させることにより詳細な観測を行うとともに、中性原子ラジカル・分子との反応速度定数測定から、ラジカルと分子の軌道間相互作用についての知見を得た。

研究成果

• [文献書誌] N.Terazawa: "Photodissociation dynamics of hydrogen molecule via superexcited states as studied through the angular-momentum population of an excited hydrogen atoms" Journal of Chemical Physics. 100. 5874-5881 (1994)
• [文献書誌] M.Ukai: "Extreme-ultraviolet photodissociation of N_2O in superexcited states" Journal of Chemical Physics. 101. 5473-5483 (1994)
• [文献書誌] M.Ukai: "State-to-state behavior in the neutral dissociation of O_2 far beyond the ionization threshold" Physical Revies Letters. 74. 239-242 (1995)
• [文献書誌] M.Kitajima: "Coincidence measurements of thedissociative photoionization excitation of N_2" Journal of Physics B. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] K.Ito: "A high flux 3-m normal incidence monochromator at beamline 20A of the Photon Factory" Nuclear Intsruments and Methods. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] Y.Hatano: "Synchrotron radiation facilities for chemical applications" JAERI-M,Proceedings of the 6th Japan-China Bilateral Symposium on Radiation Chemistry. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] H.Kohguchi: "Pulsed-discharge nozzle Fourier transform microwave spectroscopy of the HC_4O radical" Journal of Chemical Physics. 101. 6463-6469 (1994)
• [文献書誌] Y.Hirahara: "Pulsed-discharge nozzle Fourier transform microwave spectroscopy of the HC_3S(^2II_r)and HC_4S(^2II_i)" Journal of Chemical Physics. 101. 7342-7349 (1994)
• [文献書誌] Y.Endo: "PDN-FTMW spectroscopy of open shell complexes" Faraday Discussions. 97. 341-350 (1994)
• [文献書誌] Y.Ohshima: "Fourier transform microwave spectroscopy of triplet carbon monooxides,C_2O,C_4O,C_6O,and C_8O" Journal of Chemical Physics. 102. 1493-1500 (1995)
• [文献書誌] T.Ogata: "Rotational spectra and structures of carbon monooxides,C_5O,C_7O,and C_9O" Journal of The American Chemical Socity. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] Y.Kasai: "Pure rotational spectrum of FeCO" Journal of Chemical Physics. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] K.Yamonouchi: "Laser induced fluorescence spectroscopy of the C^1B_2-X^1A_1 band pf jet cooled SO_2:rotational and vibrational analyses in the 245-210 nm region" Journal of Molecular Structure. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] S.Sato: "Electronic spectra of jet-cooled cations of hydrogen-bonded complexes phenol" Spectrochimca Acta. 50A. 1413-1419 (1994)
• [文献書誌] A.Fujii: "Infrared dissociation spectroscopy of the OH streching vibration of phenol-rare gas van der Waals cluster ions" Chemical Physics Letters. 225. 104-107 (1994)
• [文献書誌] T.Ichimura: "Photophysics and photochemical dynamics of chlorotoluene molecules" Journal of Photochemistry and Photobiology A:Chemistry. 80. 145-150 (1994)
• [文献書誌] K.Honma: "Polar excited state formation of 9,9^1-bianthryl in clusters with some ketones:symmetry demand in polar excited state formation" Journal of Chemical Physics. 101. 1752-1754 (1994)
• [文献書誌] K.Honma: "Kinetics of Ti(a^3F,a^5F)and V(a^4F,a^6D)depletion by NH_3 and H_2S" Journal of Physical Chemistry. 98. 13286-13293 (1994)
• [文献書誌] 本間健二: "化学反応は本当に遷移状態を通って進むのか" 化学. 10月号. 678-679 (1994)
• [文献書誌] T.Sekiguti: "Ion desorption from H_2Ochemisorbed on Si(100)by Ols electron excitation at room temperature" Journal of Chemical Physics. 102. 1422-1431 (1995)
• [文献書誌] K.Honma: "The importance of electron transfer mechanism in reaction of neutral transient metal atoms" Laser Chemistry. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] K.Honma: "Kinetics of depletion of electronically excited Ti atoms by CH_4,C_2H_2,C_2H_4,and C_2H_6" Journal of Chinese Chemical Sciety. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] T.Ibuki: "Radiative dissociation of superexcited C_2H_2,C_2HD,and C_2D_2 at 50-90 nm region" Journal of Chemical Physics. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] Y.Hatano: ""Atomic and Molecular Data for Radiotherapy"edited by M.Inokuti and H.G.Paretzke,Chapter-V" IAEA(印刷中), (1995)