Cage効果と動力学的共鳴の研究

笼效应与动态共振研究

• 批准号: 07240231
• 负责人: 鈴木 俊法
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07240231/
• 关键词: クラスター; 画像観測; 整列; OCS; N_2O; 光分解

「Cage 効果」とは、溶液中で分子が分解した際、それをとりまく溶媒によって、解離生成物が押し戻され再結合する現象である。本研究では、吸収スペクトルの測定による自己相関関数の決定と、解離フラグメントの空間分布測定による斬近状態の決定の両者により、クラスターのCage効果による共鳴波動関数を可視化することを目指したものである。平成7年度は、特に、後者に関する基礎研究を行った。N_2O、OCSなどの分子の光解離機構はRenner-Teller効果による電子状態の分裂によって、複数の電子遷移が重なり合ったり、励起状態間に非断熱遷移が起こり複雑である。そこで、生成物の三次元分布を二次元的に観測する光イオン化画像観測法を採用し、生成原子(酸素又は硫黄)の速度分布、角度分布、さらに角運動量ベクトルの整列状態分布を決定し、非断熱遷移を含む全動力学過程の解明を行った。N_2O分子の205nm光解離における並進エネルギー放出分布は、26kcal/mol付近にピークを持っており、かつ高、低エネルギー両側に肩を持つことがわかった。この結果は、先に報告されたHuberらの結果を支持する。OCSの223nm光解離では、並進エネルギー分布に二成分が存在し、HoustonらのVUV-LIFによるCOの観測と一致した。さらに、画像の詳細な解析の結果、低速の成分は軌道配向がなく、異方性因子はβ=1.8であること、高速の成分は軌道配向があり、かつβ=0.6、であることがわかった。前者の高い異方性は、光吸収に関与する励起状態がA'の対称性であることを示しているが、生成するS原子が軌道配向を持たないという事実は、解離過程において、A'とA"状態がCoriolis相互作用その他によって混じり合ってしまうことを示唆している。

“笼效应”是一种现象，当分子在溶液中分解时，解离的产物被周围的溶剂推回并重新组合。在本研究中，我们的目的是通过测量吸收光谱确定自相关函数并通过测量解离碎片的空间分布确定最接近的状态，从而可视化由于簇的笼效应而产生的共振波函数。 1995年，我们特别对后者进行了基础研究。由于 Renner-Teller 效应导致电子态分裂，N_2O 和 OCS 等分子的光解离机制变得复杂，导致激发态之间存在多个重叠的电子跃迁和非绝热跃迁。因此，我们采用光电离图像观察方法，二维观察产物的三维分布，确定产物原子（氧或硫）的速度分布和角度分布，以及产物原子的排列状态分布。我们阐明了包括非绝热跃迁的整个动力学过程。研究发现，N_2O分子在205 nm光解过程中的平移能量发射分布在26 kcal/mol附近有一个峰值，并且在高能和低能两侧都有肩部。这一结果支持了 Huber 等人之前报道的结果。 OCS的223 nm光解中，平移能量分布有两个分量，这与Houston等人通过VUV-LIF对CO的观察一致。此外，通过详细的图像分析，发现慢分量没有轨道取向，各向异性因子为β=1.8，快分量具有轨道取向，β=0.6。前者的高各向异性表明参与光吸收的激发态具有A'对称性，但生成的S原子没有轨道取向意味着在解离过程中激发态具有A'对称性这表明 和 A'' 状态通过科里奥利相互作用和其他因素混合在一起。

项目成果

N.Hashimoto and T.Suzuki: "Energy and State Dependence in the Quenching and Predissociation of C2H2" The Journal of Chemical Physics. (in press).

N.Hashimoto 和 T.Suzuki：“C2H2 淬灭和预解离中的能量和状态依赖性”化学物理杂志。

H.Katayanagi,Y.Mo and T.Suzuki: "223nm photodissociation of OCS.Two components in S(1D2)and S(3P2)channels21GC01:Chemical Physics Letters" 247. 571-576 (1995)

H.Katayanagi、Y.Mo 和 T.Suzuki：“OCS 的 223nm 光解离。S(1D2) 和 S(3P2) 通道中的两个成分21GC01：化学物理快报” 247. 571-576 (1995)

S.North Et al.: "Comments on "Energy Partitioning in photodissociation of methyl,ethyl,n-propyl iodides at 304 nm"" Chemical Physics. (in press).

S.North 等人：“对“甲基、乙基、正丙基碘化物在 304 nm 光解离中的能量分配”的评论”化学物理。