金属のレーザーアブレーションを用いて生成した新規金属錯体の構造研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07102009
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 佐藤 博保 三重大学, 工学部, 教授 (20029440)
• 研究分担者: 西尾 悟 三重大学, 工学部, 助手 (40252340) ; 松崎 章好 三重大学, 工学部, 助教授 (30111587)
• キーワード: レーザー / アブレーション / 金属錯体イオン / 質量分析計 / 希ガスマトリックス / フーリエ変換赤外分光 / 中赤外レーザー / 差周波発生法

研究概要

概要
1. 金属固体表面上の光励起によって生ずる金属イオンの反応について申請者らが開発した「レーザーアブレーション・分子ビーム法(LAMB法)」では多くの種類の新規な有機金属化合物および無機錯体イオンを生成させることが出来る。これらの中には分子構造的に興味深いものが多い。これらの構造を分光学的に決定しようとするのが本研究の目的である。
2. 金属イオンM^+=Mg^+,Al^+,Mn^+,Co^+とアンモニア・水二成分クラスター(NH_3)_p(H_2O)_qとの反応によるM^+(NH_3)_m(H_2O)_nの生成反応について、Klotsのevaporative ensemble理論にもとづく反応速度論的シミュレーションを行い、生成物イオンの実験的な分布をよく再現することができた。
3. 金属イオンM^+=Ti^+,V^+,Cr^+,Mn^+,Fe^+とCr(CO)_6との反応によって生じる混合金属へテロ二核カルボニルイオン[MCr(CO)_n]^+,n=4-6について密度汎関数法による計算を行い、最適化構造とエネルギーを計算した。
4. 低温希ガスマトリックス・フーリエ変換赤外分光(FTIR)分光法により、各種金属とCr(CO)_6とを反応させた系、各種金属とベンゼンあるいはトルエンを反応させた系について、赤外分光を行った。
5. Nd:YAGレーザーと色素レーザーの差周波によりナノ秒波長可変赤外レーザーシステムを構築し、メタノールクラスターイオン(CH_3OH)_4^+の赤外吸収スペクトルを測定した。
6. イオントラップ装着四重極質量分析計を製作しベンゼンダイマーイオン(C_6H_6)_2^+およびベンゼン誘導体ダイマーイオン(C_6H_5X)_2^+の近赤外部における前期解離のアクションスペクトルを測定し、議論した。
7. 可視部のギャビティリングダウン分光装置を構築し、その性能を確かめるために、ヨウ素の高分解能・高感度吸収スペクトルを測定した。
8. 平成7-10年度における本研究の研究成果報告書を作成した。

研究成果

• [文献書誌] H.Sato et al.: "Limited Coordination Number and Competitive Coordination in Ammonia-Water Mixed-Ligand Complexes of Monopositive Metal Ions as Studied by Laser Ablation-Molecular Beam Method: Experiment and Simulation" Journal of Chemical Physics. 108. 3940-3954 (1998)
• [文献書誌] T.Wada et al.: "Optimized Structures of Cr_2(CO)_6^+ with Three Different Symmetries by Density Functional Calculation" Applied Organometallic Chemistry. 12. 419-426 (1998)
• [文献書誌] S.Nishio et al.: "Preparation of Polythiophene Thin Films by UV-Assisted Deposition of 2,5-Dichlorothiophene with a 248 nm Excimer Laser Beam" Journal of Photochemistry and Photobiology, A Chemistry. 116. 245-249 (1998)
• [文献書誌] S.Nishio et al.: "Preparation of Amorphous Organic Semiconductor Thin Films with Polyperinaphtalene Structure on Temperature-controlled Substrates by Excimer Laser Ablation of 3,4,9,10-Perylenetetracarboxylic Dianhydride" Applied Surface Science. 127-129. 589-594 (1998)
• [文献書誌] H.Sato et al.: "Laser-induced Preparation, Laser Melting, and Laser Cleaning of Chromium Microparticles" Chemistry Letters. 917-918 (1998)
• [文献書誌] T.Nakai et al.: "Recombination of 2,3,4,5-Tetraphenylpyrrolyl Radicals in Benzene Solution, Photochromism, Partially Diffusion Controlled Reaction and Magnetic Field Effect" Journal of Physical Chemistry, A. 103. 355-361 (1999)