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遷移金属原子は有機金属化学反応にとって非常に重要な役割を果たしている。本研究は、この遷移金属原子と反応分子の相互作用を実験的に解明することを目指して次の問題の解明を行った。(1)気相遷移金属原子と簡単な炭化水素分子との反応を、金属原子の電子状態を選別して観測し、電子配置・スピン多重度・電子状態と反応性の関係を明らかにすること。(2)遷移金属原子と簡単な分子との気相クラスターを分光学的に観測することで、「反応領域」のポテンシャル面の詳細を明らかにすること。
本年度は、これまで測定を進めてきた第1列遷移金属原子の中で中心に近いCrについて、その基底状態・3番目までの励起状態(a^7S_3、a^5S_2、a^5D_J、a^5G_J)について、OXおよび簡単な炭化水素との反応速度定数を決定した。また、Ni-Ar、Ni-Kr錯体についてその電子スペクトルの観測を進め、励起状態が非常に速く前期解離していること、励起振動準位によって解離生成物が大きく変化すること、が明らかになりポテンシャル面の交差の実態が明らかになった。また、遷移金属原子の中では比較的簡単な電子状態構造を持つと思われるWについても、Arとの錯体を検出しその電子スペクトルの観測を進めている。
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