| 研究概要 |
当初、不安定な分子種であるラジカル等の分光を目指したが、ラジカル生成の際の放電発光によるノイズのため、ラジカル等の電子スペクトルの観測には成功したが、赤外スペクトルの測定には至らず、超音速分子流中においてのみ存在する分子クラスターを中心に研究を行った。特に、水が水素結合において水素供与体として振る舞う2-フルオロピリジン、及び水が水素受容体として振る舞うジフルオロフェノールについて水クラスターの赤外吸収を測定した。2-フルオロピリジンの1:1,1:2,1:3クラスターの赤外吸収を観測した。この結果、CH結合がわずかではあるが水と相互作用し、クラスター構造を形成する上で重要であること、さらにCH伸縮振動の赤外吸収スペクトルはピリジン環の周りに存在する水の構造を敏感に反映することが示された。さらに、freeの水分子では強度の弱い変角振動の倍音がクラスター形成により非常に強く出現し、これはクラスター形成により変角振動の非調和性が大きくなるためであると結論された。
フェノール-水の1:2クラスターは励起状態において素早い構造変化のために励起状態における赤外吸収は観測されない。同じようなクラスターの構造をとると考えられる、ジフルオロフェノール-水の1:2クラスターの励起状態における赤外吸収を測定したところ、このクラスターは1:1クラスターに比較して、励起状態において水素結合はあまり強くならないことが分かった。これは、1:2クラスターは環状構造をとるためかなり歪みがかかった構造であり、環が開いた構造とのエネルギー差は非常に小さく、フェノールの励起状態において、安定エネルギーが基底状態と逆転するため構造が変化すると結論された。
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