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整理番号 4766   (公開日 2008年11月14日) (カテゴリ 環境・エネルギー素材
極低温マトリックス単離装置を用いた不安定化学種の構造と機能の解析
●内容 不安定化学種の代表には、有機化学反応の反応中間体や光反応のラジカルイオン種などがある。この構造と性質の解明は反応全体を理解し、発展させるために重要となっているが、極めて短寿命であるため、これまでは困難とされていた。
この研究室では、日本に数台しかない極低温マトリックス単離装置を駆使して“反応中間体”の直接観測を行い、有機光化学反応の機構解明に向けた研究を進めている。この装置は、不安定化学種を極低温(10K)の不活性媒体(アルゴンなど)中に封じ込めることでその寿命を延ばすことができ、その間に、紫外可視や赤外分光法を用いて構造を解析すると共に、更に外部からの光照射で生成する不安定化学種を直接的に観測することが可能である。
この装置と知見は、例えば、光重合開始剤の反応機構や光機能性材料の機能の研究に活用できると考えられる。
この様な不安定物質の光化学的な合成や、光化学反応に介在する反応中間体の検出に興味をもつ企業・団体などと共同研究を行う用意がある。
また、本装置の使用に関する新たな提案にも対応することが可能である。
●研究者
教授 村田 滋
大学院総合文化研究科 広域科学専攻
●画像


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「極低温マトリックス単離装置の外観」
手前の円筒内に岩塩板を装着したコールドヘッドがあり、ヘリウムを封じたコンプレッサにより10Kに冷却される。岩塩板を回転させることにより、蒸着によるマトリックスの形成、スペクトル測定、光照射を連続して行うことができる。
(C) 村田(滋)研究室

「極低温マトリックス単離装置を用いて測定した光一酸化窒素(NO)発生剤の光分解生成物の赤外吸収スペクトル」
生成物の構造決定は、分子軌道法を用いた振動解析による理論スペクトルとの比較により行う。スペクトルには発生したNOも観測されている。
(C) 村田(滋)研究室
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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