赤外-紫外二重共鳴分光法による水素結合両性分子クラスターの構造と緩和の研究

红外-紫外双共振光谱研究氢键两性分子簇的结构和弛豫

基本信息

批准号：
08230227
负责人：
藤井正明
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Waseda University
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

プロトン供与基とプロトン受容基を共に有する水素結合両性分子として7-アザインドール分子に着目し、7-アザインドール水和クラスター及び2量体の赤外スペクトルを赤外-紫外二重共鳴分光法(IR Dip分光法)により測定した。測定した7-アザインドール水和クラスター(水1〜3分子)の赤外スペクトルを、種々の配向の7-アザインドール水和クラスターに対する理論赤外スペクトル(渡部秀和・岩田末広、分子科学研究所による)と比較し、水和クラスターが環状構造であることを明らかにした。水分子の水素結合鎖は7-アザインドールと2箇所で結合しており、水素結合両性分子に特徴的な水和クラスター構造が明らかになった。7-アザインドール2量体は従来の研究により異性体の存在が明らかにされていた。このうち、一方の異性体は電子励起状態でプロトン移動反応活性であり2箇所で水素結合した平面型構造と考えられている。もう一方の異性体はプロトン移動反応不活性であり、これよりプロトン移動反応が困難なT型構造といわれてきた。しかし、どちらの2量体もS1←S0電子遷移が非常に近接しており、水素結合力が同程度と考えられるため反応不活性な2量体のT型構造に疑問が持たれていた。そこで赤外-紫外二重共鳴分光法により反応不活性な2量体の赤外スペクトルを測定したところ、OH基伸縮振動と考えられる明瞭な振動遷移を見出した。これは反応不活性な2量体は純粋な2量体ではなく、水分子を含んだ2量体であることを示しており、反応不活性となる原因が内包されている水分子によることを初めて明らかにした。以上のように水素結合両性分子の形成するクラスターに関し、赤外-紫外二重共鳴法により構造と反応性を明らかにすることができた。

以7-氮杂分子为具有质子抑制和质子感受基团的氢键键入的两性分子，通过红外 - 硫酸硫化剂双共振光谱谱（IR DIP DIP光谱）测量了7-氮杂水分水合簇和二聚体的红外光谱。将7-辅助光谱（1-3个水分子）与理论红外光谱（由渡边hidekazu和Iwata Suehiro，分子科学研究所）与理论红外光谱进行了比较，以7-氮杂水分的水分结构揭示了循环的7-氮杂水分，将7-氮杂的红外光谱（1-3个水分子）进行了比较。水分子的氢键链在两个位置结合到7-氮杂的链，揭示了氢键键入两性分子的水合簇结构的特征。先前的研究揭示了7-氮杂二聚体的异构体存在。其中，一种异构体被认为是一种平面结构，在两个位置将氢键结合起来，具有质子转移活性。另一个异构体是惰性质子转移反应的惰性，据说具有T型结构，因此很难进行质子转移反应。但是，两个二聚体都具有非常接近的S1-S0电子跃迁，并且被认为具有相似的氢键力，因此对反应型二聚体的T型结构进行了质疑。因此，当通过红外 - 硫化物双共振光谱测量反应二聚体的红外光谱时，他们发现了清晰的振动转变，这被认为是OH组拉伸振动。这表明反应性非活性二聚体不是纯二聚体，而是一个含有水分子的二聚体，并且首次揭示了反应无效的原因是由于封闭的水分子。如上所述，可以通过红外 - 硫酸盐双共振来阐明由氢键的两性分子形成的簇的结构和反应性。