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2010 年度 実績報告書

自己組織化単分子膜を反応場とした選択的結合切断反応の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 21350014
研究機関広島大学

研究代表者

田中 健一郎  広島大学, 大学院・理学研究科, 名誉教授 (90106162)

研究分担者 関谷 徹司  広島大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (30259981)
和田 真一  広島大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60304391)
キーワードサイト選択的反応 / 内殻電子励起 / 軟X線光化学 / 光刺激イオン脱離 / 自己組織化単分子膜 / オージェ崩壊過程 / 反応制御
研究概要

申請者らは、内殻励起による特定の結合切断反応の選択性が自己組織化単分子膜(SAM)上において向上することを見出し、その選択性とアルカン主鎖長との関連を精密に調べることによりサイト選択的イオン解離反応の反応機構の全貌を解明することを目的として平成22年度の研究計画を実施した。しかしながら研究執行途上で当初予定したアルカン主鎖長の短いSAM膜より鎖長の長いSAM膜による実験の方が本研究目的を達成するために有効であることが判明し、新試薬の入手に時間を要したため実験研究の遂行に約5カ月の遅延が生じた。以下、平成22年度の研究実績を記述する。
1.新試薬を用いた主鎖長が21(n=21)のSAM膜試料の作成とその評価および予備的な実験を広島大学のHiSORにおいて実施し、内殻励起反応の反応確率は向上するが、結合切断反応の選択性は予想通りやや低下することを確認した。
2.SAM膜の主鎖中に芳香環を挿入したSAM膜試料の実験も並行して行い、内殻励起による結合切断の選択性が向上することを確認した。主鎖中に芳香環を挿入したことにより、反応部位と基板間の伝導性が増し、励起状態の寿命が短くなったために、選択的な速い反応以外の2次的反応が抑制されたことにより選択性が向上したと結論した。
3.理論面からの研究も並行して進めており、上記1、2の実験結果を含めて、申請者がこれまでに提案してきた仮説を支持する新しい重要な知見を見出した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Double Core-Hole Spectroscopy for Chemical Analysis with an Intense X-Ray Femtosecond Laser2011

    • 著者名/発表者名
      Nora Berrah, 和田真一, 他18名
    • 雑誌名

      PNAS (Proceedings of National Academy of Sciences)

      巻: 108(41) ページ: 16912-16915

    • DOI

      10.1073/pnas.1111380108

    • 査読あり
  • [学会発表] Coulomb explosion imaging of small organic molecules at LCLS2011

    • 著者名/発表者名
      B.Erk, 和田真一, 他21名
    • 学会等名
      27^<th> Int.Conf.on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
    • 発表場所
      Belfast, UK
    • 年月日
      2011-08-02
  • [学会発表] X-ray FEL induced double core-hole formation in polyatomic molecules2011

    • 著者名/発表者名
      P.Salen, 和田真一, 他20名
    • 学会等名
      27^<th> Int.Conf.on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
    • 発表場所
      Belfast, UK
    • 年月日
      2011-08-01
  • [学会発表] Multiple ionization and double core-hole production in molecules using LCLS X-ray FEL2011

    • 著者名/発表者名
      L.Fang, 和田真一, 他21名
    • 学会等名
      27^<th> Int.Conf.on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
    • 発表場所
      Belfast, UK
    • 年月日
      2011-07-28
  • [学会発表] Why chemical bond scission can be controlled well on the self-Assembled monolayer surface?2011

    • 著者名/発表者名
      田中健一郎
    • 学会等名
      第27回化学反応討論会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2011-06-10
  • [学会発表] 自己組織化単分子膜上で何故内殻励起反応の選択性が向上するか?2011

    • 著者名/発表者名
      田中健一郎
    • 学会等名
      第24回日本放射光学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば)
    • 年月日
      2011-01-08
  • [学会発表] Anionic dissociation of methyl-ester thin films induced by inner-shell Excitations2010

    • 著者名/発表者名
      和田真一
    • 学会等名
      37^<th> Int.Conf.on Vacuum Ultraviolet and X-Ray Physics (VUVX2010)
    • 発表場所
      バンクーバー、カナダ
    • 年月日
      2010-07-15
  • [学会発表] Desorption mechanism of anion fragments induced by inner-shell Excitations on ester compounds2010

    • 著者名/発表者名
      和田真一, 他5名
    • 学会等名
      第26回化学反応討論会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 年月日
      2010-06-03
  • [学会発表] Soft X-ray photo-stimulated ion desorption from self-assembled monolayers of fluorinated benzene derivatives2010

    • 著者名/発表者名
      小川舞、田中健一郎, 他5名
    • 学会等名
      第26回化学反応討論会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 年月日
      2010-06-02
  • [学会発表] Why chemical bond scission can be controlled well on the self-Assembled monolayer surface?2010

    • 著者名/発表者名
      田中健一郎
    • 学会等名
      第58回米国質量分析学会(ASMS2010)
    • 発表場所
      ソルトレイク、米国
    • 年月日
      2010-05-24
  • [図書] 質量分析の源流第4章光イオン化法の特徴2011

    • 著者名/発表者名
      田中健一郎
    • 出版者
      (株)国際文献印刷(印刷中)
  • [図書] 質量分析の源流第5章内殻励起反応2011

    • 著者名/発表者名
      和田真一
    • 出版者
      (株)国際文献印刷(印刷中)

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公開日: 2013-06-26  

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