Gas-phase spectroscopy of chemical intermediates produced in solution

溶液中产生的化学中间体的气相光谱

基本信息

批准号：
20H00374
负责人：
井口佳哉
金额：
$ 29.87万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

合成有機化学などにおいて，多くの化学反応は溶液中で行われる。本研究の目的は，この溶液中で起こる化学反応の反応中間体を真空装置内に導入し，その質量スペクトルを観測するとともに極低温気相分光を実施することである。これにより，反応中間体の分子量，電子状態，幾何構造を決定し，これらの情報をもとに化学反応機構を分子レベルで明らかにすることを目的とする。2022年度は，(1)2種類の溶液を混合することで開始される化学反応の反応中間体の検出,および(2)反応溶液の光照射により生成する光化学反応中間体の検出，の2つのテーマに取り組んだ。(1)の研究では，有機化学において非常に重要な反応である鈴木―宮浦カップリング反応の中間体の検出を試みた。鈴木―宮浦カップリング反応において使用されているPd触媒の一種であるG3触媒の溶液と，触媒反応を開始させる塩基を混合して生じる中間体を質量分析により検出することに成功した。真空中で捕捉し極低温冷却した中間体に紫外領域のレーザを照射し，生じる解離生成物を検出して，中間体の光解離スペクトルを観測した。その結果，300 nmから短波長にかけて非常に強い吸収が観測された。当該中間体の量子化学計算により得られた理論スペクトルと実験で得られた光解離スペクトルを比較することにより，中間体中のPdの電子状態に関する知見を得ることに成功した。また(2)の研究では，2021年度に成功していたジシアノベンゼンの光化学アリル化反応を，ナフタレン骨格をもつものへと拡張し，その反応中間体の質量分析による検出と光解離スペクトルの観測に成功した。

在有机合成化学中，许多化学反应都是在溶液中进行的。本研究的目的是将这种溶液中发生的化学反应的反应中间体引入真空装置中，观察它们的质谱，并进行低温气相光谱分析。目的是确定反应中间体的分子量、电子态和几何结构，并利用这些信息在分子水平上阐明化学反应机理。 2022年，我们将开展两个研究项目：（1）检测混合两种溶液引发的化学反应中的反应中间体，以及（2）检测通过光照射反应溶液产生的光化学反应中间体。在研究（1）中，我们尝试检测铃木-宫浦偶联反应中的中间体，这是有机化学中非常重要的反应。我们成功地利用质谱法检测了将 G3 催化剂（一种用于铃木-宫浦偶联反应的 Pd 催化剂）溶液与引发催化反应的碱混合而产生的中间体。对在真空中捕获并低温冷却的中间体用紫外区域的激光进行照射，检测所得的解离产物，并观察中间体的光解离光谱。结果，在 300 nm 至短波长范围内观察到非常强的吸收。通过将中间体的量子化学计算得到的理论光谱与实验得到的光解离光谱进行比较，我们成功获得了有关中间体中Pd电子态的知识。此外，在研究（2）中，我们将2021年成功的二氰基苯的光化学烯丙基化反应扩展到具有萘骨架的反应，并通过质谱检测反应中间体并观察光解离光谱，结果取得了成功。。

项目成果

期刊论文数量（63）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

シアニン色素の気相光解離スペクトルの測定と解析: 構造探索と光異性化過程の検討

花青染料气相光解离谱的测量和分析：结构搜索和光异构过程的研究

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
時實崇之;村松悟;井口佳哉
通讯作者：
井口佳哉

気相孤立イオンの構造評価のための極低温光解離分光装置の開発

开发用于气相分离离子结构评估的低温光解离光谱仪

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Satoru Muramatsu;Yuki Nakahigashi;Tsubasa Omoda;Shinjiro Takano;Tatsuya Tsukuda;Yoshiya Inokuchi;岩永大輝，松山晃仁，村松悟，井口佳哉;小山雅大，入口時代，村松悟，井口佳哉
通讯作者：
小山雅大，入口時代，村松悟，井口佳哉

ジシアノベンゼンの光アリル化反応の中間体気相分光: 置換基位置が反応機構に及ぼす影響

二氰基苯光烯丙基化反应中间体的气相光谱：取代基位置对反应机理的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
合田遼介;村松悟;井口佳哉
通讯作者：
井口佳哉

遷移金属イオン-benzo-18-crown-6包接錯体の気相分光: 構造と電子状態

过渡金属离子-苯并-18-冠-6包合物的气相光谱：结构和电子态

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
金沢紗矢;木田基;北村優真;村松悟;井口佳哉
通讯作者：
井口佳哉

Surface-enhanced infrared absorption spectroscopy of lanthanide complexes with N-donor or O-donor ligands on Au surface

Au 表面具有 N 供体或 O 供体配体的镧系元素配合物的表面增强红外吸收光谱

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shogo Meiji;Sakiko Hirata;Seita Tamekuni;Satoru Muramatsu;Takehiro Hirao;Takeharu Haino;Tosiki Sakata;Ken-ichi Saitow;Yoshiya Inokuchi
通讯作者：
Yoshiya Inokuchi