HOCOラジカルのコンフォーマショナル・スイッチング:選択的振動刺激と水素原子トンネリング
Sergey V Ryazantsev1,2, Vladimir I Feldman1, Leonid Khriachtchev2
1Department of Chemistry, Lomonosov Moscow State University , Moscow 119991, Russia.
Journal of the American Chemical Society
|June 20, 2017
まとめ
研究者らは,開いた殻の種であるカルボキシル基 (HOCO) で最初の形状的光スイッチングを観察しました. 彼らは窒素マトリックスがシスコンフォマーを安定させ,振動刺激と水素原子トンネリングによるトランスシス変換を可能にすることを発見した.
科学分野:
- 物理化学
- スペクトロスコーピー
- 化学物理学
背景:
- カルボキシル基 (HOCO) は cis と trans コンフォマーで存在し,trans はより低いエネルギー形態である.
- アルゴンと窒素を用いたマトリックス分離技術は,根性種を研究するために使用されます.
- コンフォマー安定性と相互変換を理解することは,反応動態学にとって極めて重要です.
研究 の 目的:
- アルゴンと窒素のマトリックスにおけるカルボキシル基 (HOCO) とそのデュテラ化同位素 (DOCO) の構成的振る舞いを調査する.
- 開いた殻のラジカル種で 形状のフォトスイッチングの可能性を探る
- cis と trans コンフォマー間の相互変換のメカニズムを解明する.
主な方法:
- アルゴンと窒素のマトリックスでHOCOとDOCOを研究するために赤外線 (IR) スペクトロスコーピーを使用した.
- 形状の変化を誘導するために選択的振動刺激が適用されました.
- ブロードバンド赤外線光を用いて,自発的な相互変換を観察した.
主要な成果:
- アルゴン行列では,トランス-HOCOコンフォマーのみが観察され,DOCOのcisおよびtransコンフォマーの両方が存在した.
- 窒素マトリクスはHOCOとDOCOの両方の高エネルギーシスコンフォマーを安定させました.
- 開いた殻の種で形成された最初のフォトスイッチングは,選択的振動刺激によって達成された.
- 窒素マトリックスにおけるシス−トランス分解のメカニズムとして,動的同位体効果によって支援された水素原子トンネリングが特定された.
結論:
- 窒素行列は,アルゴン行列と比較してHOCOとDOCOのcisコンフォマーを著しく安定させる.
- HOCOとDOCOのコンフォーメーションフォトスイッチングは達成可能であり,ラジカルコンフォーメーションの制御を示しています.
- 水素原子トンネリングは,異なるマトリックスで観察される異なる運動同位体効果を持つ,オープンシェル種のシス-トランス変換のためのユニークな経路を提供します.
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