局所構造解析による金属錯体の溶液内反応動態の研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62430010
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 藤本 昌利 北海道大学, 理学部, 教授 (50000732)
• 研究分担者: 今村 平 北海道大学, 理学部, 講師 (90113521) ; 吉田 登 北海道大学, 理学部, 助手 (00158461)
• キーワード: 局所構造解析 / EXAFS / XANES / X線吸収スペクトル / 金属錯体 / 溶液内反応動態 / 動的EXAFS法

研究概要

昭和62〜63年度に完成した実験室系EXAFS装置の光学系と検出系の改良をまず検討した。前者に関しては本学部に設置される回転対陰極のX線発生装置を使用すること、後者に関しては今後の検討課題にすることにした(平成2年4月にHamamatsuフォトニクスから入手予定)。一方、解析ソフトの開発は順調に進み、(1)解析のすべてをパソコン上で可能にする、(2)グラフイックを駆使したビジュアル感覚の解析ができる、(3)わずかなキ-入力以外はすべてマウス操作で行なえ解析効率が高く、パソコン対解析者のコミュニケ-ションを容易にする、(4)フ-リエ変換に基数2のFFTル-チンを採用し、演算速度を高めるなど、解析系に関しては多くの新しい試みを行った。EXAFS法を通常のUV、IRを測定する感覚で容易に操作・測定・解析できるスタティク実験室系EXAFS装置を試作し、錯体化学・溶液化学領域への適用を試みるという本研究のひとつの目的が達成された。
動的EXAFS法に関しては、上記スタティク実験室系EXAFS装置にX線吸収用ストップドフロ-装置を組み込み右図のようにすべて完成した。この装置を用い、世界ではじめて溶液内電子移行反応をX線吸収スペクトルの時間変化として追跡することに成功した。今後は実験室レベルでの強力なX線源の開発と検出器の改良により、動的EXAFS法が時間分解局所構造解析法として有力な手段となることが期待される。

研究成果

• [文献書誌] N.Yoshida,T.Matsushita,S.Saigo,H.Oyanagi,H.Hashimoto,M.Fujimoto: "Detection of Intermediate Species in Electron Transfer Between Iron(III) Nitrate and Hydroquinone by Millisecond Time-Resolved X-ray Absorption Spectroscopy in Dispersive Mode" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.
• [文献書誌] N.Yoshida,T.Masuda,M.Fujimoto: "Time-Resolved Laboratory Esafs System and Its Application to Redox Reaction between aqua Fe(III)Ion and Thiosulfate Ion in Aqueous Solution" J.Am.Chem.Soc.
• [文献書誌] N.Yoshida,T.Shirai,M.Fujimoto: "Inclusion Reaction of Some Phthalein and Sulphophthalein Compounds with Cyclomalto-hexaose and-heptaose" Carbohyd.Res.192. 291-304 (1989)
• [文献書誌] N.Yoshida,A.Seiyama,M.Fujimoto: "Stability and Structure of the Inclusion Complexes of Alkylsubstituted Hydroxyphenylazo Derivatives of Sulfanilic Acid with Alpha-and beta-Cyclodextrins" J.Phys.Chem.
• [文献書誌] N.Yoshida,A.Seiyama,M.Fujimoto: "Dynamic Aspects in Host-Guest Interactions.Mechanism for Molecular Recognition by alpha-Cyclodextrin with Alkylsubstituted Hydroxyphenylazo Derivatives of Sulfanilic Acid" J.Phys.Chem.
• [文献書誌] N.Yoshida,K.Hayashi,M.Fujimoto: "Fluorescence Detection of the Electrostatic Interaction in the Molecular Recognition between the Ethylenediammine Derivatives of alpha-Cyclodextrin and 2-p-Toluidinylnaphthalene-6-sulfonate" Chem.Lett.
• [文献書誌] 分析化学会北海道支部: "新版分析化学実験(分担執筆)無機構造分析" 化学同人, 350 (1989)
• [文献書誌] 分析化学会北海道支部: "膜と界面ー新しい分析法のメディア(分担執筆)" 学会出版センタ-, (1990)