遷移金属イオンの溶媒和/生体関連分子との結合-気相クラスターの赤外分光による研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22550016
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 大橋 和彦 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (80213825)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: クラスター / 遷移金属イオン / レーザー分光 / 赤外スペクトル / 密度汎関数理論 / 溶媒和構造 / 配位構造 / 水素結合

研究概要

溶媒和金属イオンを気相中に生成し,溶媒分子数ごとに選別した上でその赤外スペクトルを測定した.また,量子化学計算により溶媒和金属イオンの幾何構造や赤外スペクトルを予測し,実験結果との比較を行った.水やアンモニアによるAg, Ni, Co, Fe, V等の遷移金属イオンの溶媒和について,中心金属の電子配置と溶媒和イオンの配位構造の関係を明らかにした.さらに,遷移金属イオンと生体関連分子や機能性分子との錯体に関する量子化学計算を行った.

研究成果

• [雑誌論文] Coordination and solvation of V+with ammonia molecules: infrared photodissocia- tion spectroscopy of V+(NH3)n(n= 4-8) (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Koga, Kazuhiko Ohashi, Kazuki Furukawa, Toshitaka Imamura, Ken Judai, Nobuyuki Nishi, Hiroshi Sekiya
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 539-540 ページ: 1-6
  • DOI: DOI:10.1016/j.cplett.2012.04.053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coordinatively unsaturated cobalt ion in Co+(H2O)n(n= 4-6) probed with infrared photodissociation spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Furukawa, Kazuhiko Ohashi, Nobu- hiro Koga, Toshitaka Imamura, Ken Judai, Nobuyuki Nishi, Hiroshi Sekiya
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 508 ページ: 202-206
  • DOI: DOI:10.1016/j.cplett.2011.04.058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infrared photodissociation spectroscopy of Co+(NH3)nand Ni+(NH3)n: preference for tetrahedral or square-planar coordination (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshitaka Imamura, Kazuhiko Ohashi, Jun Sasaki, Kazuya Inoue, Kazuki Furukawa, Ken Judai, Nobuyuki Nishi, Hiroshi Sekiya
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) 巻: 12 ページ: 11647-11656
  • DOI: DOI:10.1039/c003974h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Methanol solvation of the Ag+ion probed with infrared photodissociation spectroscopy of Ag+(CH3OH)n(n= 1-5) (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Furukawa, Kazuhiko Ohashi, Toshi- taka Imamura, Jun Sasaki, Ken Judai, Nobuyuki Nishi, Hiroshi Sekiya
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 495 ページ: 8-13
  • DOI: DOI:10.1016/j.cplett.2010.06.043
  • 査読あり
• [雑誌論文] 溶媒和金属イオンの気相赤外分光 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大橋 和彦
  • 雑誌名: 分光研究 巻: 59 ページ: 268-284
  • URL: http://www.bunkou.or.jp/prints/prints_5906.html
  • 査読あり
• [学会発表] Temperature Effects on Isomer Distributions of Gaseous V+Complexes Probed with Infrared Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Ohashiet al
  • 学会等名: Gordon Research Conferences on Gaseous Ions: Structures, Energetics and Reactions
  • 発表場所: Galveston, TX, USA
  • 年月日: 20130224-0301
• [学会発表] 気相バナジウムイオンの水和およびアンモニア溶媒和 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大橋 和彦その他
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学・本郷キャンパス
  • 年月日: 20120918-21
• [学会発表] Coordination properties and spin states of hydrated Fe+probed with infrared photo- dissociation spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Ohashiet al.
  • 学会等名: XVI International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC)
  • 発表場所: Leuven, Belgium
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Infrared spectroscopy of Fe+(H2O)nin the gas phase: Coordination chemistry of the Fe+ion (2012)
  • 著者名/発表者名: Gun Yamamoto, Kazuhiko Ohashiet al
  • 学会等名: 28th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
  • 発表場所: 九州大学・春日キャンパス
  • 年月日: 20120606-08
• [学会発表] Coordination structures and spin states of solvated Fe+probed with infrared spectros- copy (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Ohashiet al
  • 学会等名: Gordon Research Conferences on Molecular and Ionic Clusters 2012
  • 発表場所: Ventura, CA, USA
  • 年月日: 20120129-0203
• [学会発表] Coordination Chemistry of V+Probed with IR Spectroscopy and Quantum Chemical Calculations (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Ohashiet al.
  • 学会等名: The Third Asian Spectroscopy Conference
  • 発表場所: Xiamen, China
  • 年月日: 20111128-1201
• [学会発表] アルゴン原子に溶媒和された遷移金属イオンの配位化学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋 和彦その他
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 20110920-23
• [学会発表] Co+イオンの水和初期過程における配位不飽和 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川 一輝,大橋 和彦その他
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 20110920-23
• [学会発表] アンモニア溶媒和V+ およびFe+ の赤外光解離分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古閑 信宏,大橋 和彦その他
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 20110920-23
• [学会発表] IR photodissociation spectroscopy of sol- vated transition-metal ions: coordinatively unsaturated Co+in Co+(H2O)n (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Ohashiet al
  • 学会等名: The 5th Symposium on Molecular Science for Supra Functional Systems
  • 発表場所: ロイトン札幌
  • 年月日: 20110711-13
• [学会発表] Coordinatively unsaturated cobalt ion in Co+(H2O)nprobed with infrared photo- dissociation spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Ohashiet al
  • 学会等名: XXIII International Symposium on Molecu- lar Beams
  • 発表場所: Bordeaux, France
  • 年月日: 20110523-26
• [学会発表] 気相赤外分光でみた金属イオンの溶媒和構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋 和彦
  • 学会等名: 分子研研究会「分光学が係わるクラスター科学および機能性ナノ構造体科学の将来展望」
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 20110107-08
• [学会発表] Infrared spectra and structures of hydrated metal ions (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Ohashi
  • 学会等名: Mini-symposium on hydration of gas phase ions, metals to peptides
  • 発表場所: 神戸大学・六甲台キャンパス
  • 年月日: 2011-06-18
• [学会発表] Infrared spectroscopy of ammonia-solvated transition-metal ions (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Ohashiet al.
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Coordination and solvation of the gas-phase vanadium ion: infrared spectroscopy of V+(NH3)n (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Koga, Kazuhiko Ohashiet al.
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] IR photodissociation spectra and hydration structures of Co+(H2O)n (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Furukawa, Kazuhiko Ohashiet al.
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] 気相中における水和 Co+ イオンの赤外スペクトルと配位構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川 一輝,大橋 和彦その他
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会2010
  • 発表場所: 熊本大学・黒髪南地区
  • 年月日: 20101106-07
• [学会発表] 気相V+(NH3)n の赤外スペクトル:V+ の電子配置と配位数の関係 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古閑 信宏,大橋 和彦その他
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会2010
  • 発表場所: 熊本大学・黒髪南地区
  • 年月日: 20101106-07
• [学会発表] Coordination and solvation of V+in the gas phase: infrared spectroscopy of V+(NH3)n (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Koga, Kazuhiko Ohashiet al.
  • 学会等名: International Symposium: New Horizons of Cluster Chemistry
  • 発表場所: 神戸大学・六甲台キャンパス
  • 年月日: 20101009-10
• [学会発表] Hydration structures of the Co+ion: IR photodissociation spectroscopy of Co+(H2O)n (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Furukawa, Kazuhiko Ohashiet al
  • 学会等名: International Symposium: New Horizons of Cluster Chemistry
  • 発表場所: 神戸大学・六甲台キャンパス
  • 年月日: 20101009-10
• [学会発表] 気相中における V+ の配位構造～V+(NH3)nの赤外光解離分光～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 古閑 信宏,大橋 和彦その他
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス
  • 年月日: 20100914-17
• [学会発表] アンモニア分子に溶媒和された遷移金属イオンの配位化学 II (2010)
  • 著者名/発表者名: 大橋 和彦その他
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス
  • 年月日: 20100914-17
• [学会発表] 水和Co+イオンの赤外光解離スペクトルと配位・溶媒和構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川 一輝,大橋 和彦その他
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中キャンパス
  • 年月日: 20100914-17
• [学会発表] Expected and unexpected coordination chemistry of transition-metal ions (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Ohashiet al
  • 学会等名: 2010 Molecular and Ionic Clusters Confer- ence
  • 発表場所: ホテルベルナティオ (新潟)
  • 年月日: 20100905-10
• [学会発表] IR photodissociation spectra and coordina- tion structures of hydrated cobalt ions (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Furukawa, Kazuhiko Ohashiet al.
  • 学会等名: 2010 Molecular and Ionic Clusters Confer- ence
  • 発表場所: ホテルベルナティオ (新潟)
  • 年月日: 20100905-10
• [学会発表] 赤外分光による気相V+(NH3)n の配位・溶媒和構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古閑 信宏,大橋 和彦その他
  • 学会等名: ナノ学会第8回大会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 20100513-15
• [学会発表] Co+(H2O)n の赤外光解離スペクトルと水和構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川 一輝,大橋 和彦その他
  • 学会等名: ナノ学会第8回大会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 20100513-15
• [学会発表] 気相中におけるV+ の配位・溶媒和～V+(NH3)nの赤外光解離分光～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 古閑 信宏,大橋 和彦その他
  • 学会等名: 第47回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2010-07-10