赤外-紫外二重共鳴分光法による水素結合両性クラスターの高振動状態の研究

红外-紫外双共振光谱研究氢键两性团簇的高振动态

基本信息

批准号：
09216219
负责人：
藤井正明
金额：
$ 0.77万
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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

IR Dip分光法を水素結合両性分子である7-アザインドール及びその水和クラスターに適用し、NH,OH振動の倍音準位の観測に成功した。6900cm^<-2>に観測されたバンドをNH伸縮振動の2倍音2υ_<NH>と帰属し、NH伸縮振動の基音の振動数3520cm^<-1>と合わせて振動数ω_0=3590cm^<-1>,非調和性ω_<0χ0>=-70cm^<-1>を得た。これにより解離エネルギーD_0=ω_0^2/4ω_<0χ0>=46000cm^<-1>と求めた。一方、7-アザインドール・(H_2O)_1クラスターに対しては6637cm^<-1>に観測されたDipをNH伸縮振動の2倍音υ_<NH>と帰属し7290cm^<-1>に観測されたDipをクラスター内の水の逆対称伸縮振動υ_3の2倍音と帰属した。これによりクラスター内のNH伸縮振動に対しω_0=3504cm^<-1>,ω_<0χ0>=-93cm^<-1>,解離エネルギーD_0=33000cm^<-1>と得た。水分子とのクラスター形成によりNH伸縮振動の解離エネルギーが13000cm^<-1>も低下していることが明らかになった。この値は同じ手法で測定したフェノールの水和による解離エネルギー安定化(9000cm^<-1>)よりもはるかに大きい値であり、水素結合両性分子が二つの水素結合を同時に形成して強固な水素結合を形成できることが明らかになった。さらに、プロトン移動反応活性になるS1電子励起状態の構造を調べるため、蛍光検出系を製作し、7-アザインドールと同じく電子励起により反応活性となる1-ナフトール及びその水和クラスターにUV-IR蛍光Dip分光法を適用した。この結果、電子励起状態での赤外吸収の観測に初めて成功し、クラスター構造の決定及びその反応性との関係を論じた。これらの結果は論文投稿中である。

我们将红外浸入光谱应用于氢键两性分子 7-氮杂吲哚及其水合簇，并成功观察了 NH,OH 振动的泛音水平。在6900cm^<-2>处观察到的频带被分配给NH伸缩振动2υ_<NH>的二次谐波，与NH伸缩振动的基频3520cm^<-1>一起，频率ω_0=3590cm^< - 1>，获得非谐度ω_<0χ0>=-70cm^-1>。结果，求出解离能D_0＝ω_0^2/4ω_<0χ0>＝46000cm^-1>。另一方面，对于7-氮杂吲哚·(H_2O)_1簇，在6637 cm^<-1>处观察到的Dip归因于NH伸缩振动υ_<NH>的二次谐波，并且在7290处观察到cm^-1> 被指定为团簇中水的反对称伸缩振动υ_3 的二次谐波。结果，我们得到了团簇中NH伸缩振动的ω_0=3504cm^<-1>、ω_<0χ0>=-93cm^<-1>和解离能D_0=33000cm^<-1>。可知由于与水分子形成簇，NH伸缩振动的解离能降低了13000cm ^ -1 。该值远大于使用相同方法测得的苯酚水合解离能的稳定化(9000cm^<-1>)，表明氢键两性分子同时形成两个氢键并变强已经清楚可以形成氢键。此外，为了研究在质子转移反应中变得活跃的S1电子激发态的结构，我们制作了一个荧光检测系统，并使用UV-IR来检测1-萘酚及其水合簇，它们通过电子激发而变得活跃，例如应用7-氮杂吲哚荧光光谱法。结果，我们首次成功观察到电子激发态的红外吸收，并讨论了团簇结构的确定及其与反应性的关系。这些结果目前正在提交出版。