サイクロヘキセンとサイクロヘキセン-d10の超高速ダイナミクスは,200 nmで刺激された

科学分野:

• 物理化学 物理化学
• フォトケミストリー フォトケミストリー
• 化学ダイナミクス 化学ダイナミクス

背景:

• サイクロヘキセン光化学の超高速ダイナミクスを理解することは,反応機構の解明に不可欠です.
• 以前の研究では,サイクロペンチルカルベンは重要な光化学製品として特定されています.

研究 の 目的:

• 紫外線刺激後のサイクロヘキセンの時間分解ダイナミクスを調査する.
• サイクロヘキセンの光化学に関与する一時的な中間物質と反応経路を特定する.

主な方法:

• 200 nmでサイクロヘキセンのガス相刺激.
• 質量選択検出による非共振マルチフォトンイオン化探査.
• フェムト秒解像度の時間解像度測定.
• 反応メカニズムを調査するためのデュテレーション研究.

主要な成果:

• 4つの異なる時間定数 (20, 47, 43, 350 fs) が観察され,異なる興奮状態および基底状態プロセスに割り当てられました.
• デュテレーションにより47 fsの時間常数が大幅に変化し,水素のシフトを示した.
• カーベンの形成は,興奮状態から始まり,基底状態で進行することが観察されました.

結論:

• 観測されたダイナミクスは,フランク・コンドン領域からの初期脱出を示唆し,その後,ピピ*興奮状態の [1,3]-シグマトロピック水素シフトが続く.
• カーベンの形成は,興奮状態で始まり,基底状態で継続し,その後のC-C結合のシフトとイソメリゼーションが起こります.
• 断片化パターンは,ブタジーン形成とレトロ-ディエルス-アルダー反応が,はるかに長い時間スケールで起こることを示しています.