研究概要 |
本研究では、電子線パルスとレーザーパルスとを同期発振させることによる電子線・レーザーパルス照射法を使用して、ラジカルイオンの光化学について時間分解過渡吸収測定によって明らかにした。例えば、シス-スチルベンのラジカルカチオンの光励起状態(c-St^<・+*>)はレーザーパルス(5ns)内にt-St^<・+>へ約75%の収率で異性化(量子収率0.49)するか、残り25%は還化反応生成物などへ変わるが、t-St^<・+*>は内部変換するのみであった。St^<・+*>はアニソールによって選択的にホール移動消光され、この過程は十分発熱的で拡散律速速度で起こると考えられるので、t-St^<・+*>およびc-St^<・+*>の寿命はそれぞれ240および120psと求められた。次に、スチルベンラジカルアニオンの光励起状態(St^<・-*>)では、光励起直後の高振動励起状態からの光電子放出によるStと溶媒和電子の生成と(量子収率0.06-0.07)振動基底状態のSt^<・-*>への緩和が競争的に起こり、さらにc-St^<・-*>の一部はt-St^<・->へ異性化するが(量子収率0.14)、t-St^<・-*>は異性化しないこと、St^<・-*>の大部分は緩和して基底状態のSt^<・->を再生する。ビフェニルなどの電子受容性分子共存下では、数ナノ秒の時間領域でSt^<・-*>から電子受容性分子への電子移動が起こることを見出し、c-St^<・-*>およびt-St^<・-*>の寿命はそれぞれ2nsおよび3nsと求められた。また、フェナジン、9, 10-ジシアノアントラセン、アントラキノン、およびアントラキノン誘導体のラジカルアニオンの光励起状態(M^<・-*>)はレーザーパルス内に内部変換して基底状態に戻る。p-ジシアノベンゼン(DCB)やフマロニトリル(FN)を添加すると、M^<・-*>からDCBやFNへの電子移動が進行する。M^<・-*>の寿命は約4nsとほぼ等しいことを見出した。
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