| 研究概要 |
集合化(clustering)によって気相反応試剤を修飾することが反応メカニズムにどのような影響を及ぼすかを調べ,気相反応の断面積・分岐比等を制御するためのストラテジーを開発することを目的として以下の研究を行った.
1.気相反応試剤の構造修飾と評価 気相反応試剤となる負イオンの周囲に溶媒和環境を造り,電子構造・幾何構造の修飾の様子を光電子分光実験およびab initio計算によって評価した.特に,短寿命のラジカル負イオン種・CO^-_2の合成等価体と考えられる(CO_2)^-_n,(CO_2)^-_m(H_2O)_n,(CO_2)^-_m(CH_3OH)_nの構造を調べ,CO_2の還元活性化に関与する電子構造異性化(electronic isomerization)の過程を明らかにした.
2.光解離における単分子溶媒和効果の研究 気相における電子過剰型ポリハロゲンI^-_3の光吸収スペクトル,光解離質量スペクトル,フラグメントの速度・角度分布を系統的に測定し,光解離の分岐比に極めて顕著かつ系統的な単分子溶媒効果(唯ひとつの分子が溶媒和したことによって引き起こされる溶媒効果)を見出した.さらに,SOCI計算によって複数のPESが関与したI^-_3解離過程の非断熱ダイナミクスを解明しつつある.これらの結果は,凝縮相におけるI^-_3の光解離メカニズムに対して分子レベルの情報を与えると共に,溶媒効果による光解離の制御に繋がるものである.
3.クラスター負イオン-分子衝突反応装置の開発 集合化した気相反応試剤,特に気相クラスター負イオンを対象とした詳細な衝突反応実験を行なうために,クラスター負イオン源,タンデム型質量選別装置,衝突反応装置,レーザー光電子分光計から構成される装置を設計・製作し,有効衝突エネルギー数eV〜数10eVの範囲でクラスター負イオン-分子衝突の実験が可能となった.
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