溶液中における反応中間体ラジカル類の高速配向緩和

溶液中反应中间体自由基的快速取向弛豫

基本信息

批准号：
05640565
负责人：
寺嶋正秀
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05640565/
关键词：
過渡回折格子法ラジカル拡散溶液反応配向緩和

项目摘要

本研究の目的である反応中間体ラジカル類の配向緩和の解明を目標に以下の実験を行い種々の新しい知見を得た。1、ラジカルの配向緩和現象には周りの溶媒との相互作用が大きく影響するため、まずナノ秒レーザーを用いてその相互作用の性質を明らかにすることを試みた。そのために並進拡散係数(D)に対する溶媒依存性や反応分子依存性、温度依存性の測定を行った。その結果、非ラジカル分子に比べラジカルのD値は2〜4倍も小さい値を取り、溶媒との相互作用が非常に大きいことがわかった。またその相互作用が、ラジカルを、予想される体積よりも50倍近くも大きくみせていることも明かとなった。こうした現象はこれまでに知られていない特異な発見であり、溶液中におけるラジカル類の運動に関しての一つの分野を開くものであった。2、次に高速配向緩和を測定するため、当初の計画通りYAGレーザー励起の色素レーザーで200フェムト秒のパルスを作り、増幅機で10^7倍に増幅することに成功した。このパルスを3つに分け、その内の2つをUVに変換し、試料中で交差させることでトランジェントグレーティング信号を安定に検出できるまでに光学系を組み上げた。このシステムで、安定分子の超高速配向緩和時間が測定可能となり、いくつかの系に適用した。次の予定は他のピコ秒レーザーを用いてラジカルを生成させるところであり、現在懸命に取り組んでおり早い時期に測定可能となる予定である。上述したナノ秒での全く新しい結果や、新しいシステムの完成間近なところまでもってくることが出来たのはこの科学研究費のおかげである。

为了阐明本研究的目的——反应中间体自由基的取向弛豫，我们进行了以下实验并获得了各种新发现。 1. 由于自由基取向弛豫现象很大程度上受到与周围溶剂相互作用的影响，因此我们首先尝试使用纳秒激光来阐明这种相互作用的本质。为此，我们测量了平移扩散系数 (D) 的溶剂依赖性、反应物分子依赖性和温度依赖性。结果，自由基的D值比非自由基分子小2至4倍，表明与溶剂的相互作用极大。研究还表明，这种相互作用导致自由基看起来比预期体积大近 50 倍。这种现象是以前不为人知的独特发现，开辟了溶液中自由基运动的新领域。 2.接下来，为了测量快速取向弛豫，我们按照原计划，使用YAG激光器激发的染料激光器创建了200飞秒脉冲，并成功使用放大器将其放大了10^7倍。通过将该脉冲分成三部分，将其中两部分转换为紫外光，并在样品中交叉，构建了一个能够稳定检测瞬态光栅信号的光学系统。该系统能够测量稳定分子的超快取向弛豫时间，并已应用于多种系统。下一个计划是使用其他皮秒激光器产生自由基，我们目前正在努力实现这一目标，并计划很快能够对其进行测量。正是得益于这项科学研究资助，我们才能够在纳秒内实现上述全新的结果，并接近完成一个新系统。