S1(ππ*) からのガス型シス・スティルベンの超高速環閉鎖反応
Shutaro Karashima1, Xincheng Miao2, Akio Kanayama1
1Department of Chemistry, Graduate School of Science, Kyoto University, Kitashirakawa-Oiwakecho, Sakyo-ku, Kyoto 606-8502, Japan.
ガス状のcis-stilbene (cis-St) は超高速の環閉反応を経て,ジヒドロフェナントレン (DHP) を形成する. この研究は,孤立したシス-セントでシス-トランス異体化よりもリング閉塞が好ましいことを明らかにしています.
科学分野:
- 写真化学
- 分子動力学
- 超高速光学
背景:
- cis-Stilbene (cis-St) は cis-trans フォトイソメリゼーションの基準である.
- 溶液で,cis-Stは低量子産量 (<0.19) の二酸化フェナントレン (DHP) を形成する.
- ガスCis-Stの環閉は未確認であり,シミュレーションでは低DHP量子収量 (0.04) を予測した.
研究 の 目的:
- ガス状のシス・スティルベンの環閉反応を特定し,特徴づけること.
- 光刺激されたシススティルベンのダイナミクスを孤立した条件下で調査する.
- ガスのシス・スティルベンの反応産物の分岐率を決定する.
主な方法:
- エクストリーム紫外線時間解像度光電子スペクトル検査 (TRPES) を採用した.
- SA3-XMS-CASPT2 ((2,2) 理論レベルでの表面ジャンプ軌道の計算が行われました.
- 実験スペクトルを再現し,製品の収穫量を予測するために計算方法が使用されました.
主要な成果:
- ガス型シススティルベンの超高速環閉反応が初めて確認された.
- コンピュータによるシミュレーションにより,実験時の光電子スペクトルが成功裏に再現されました.
- cis- stilbene:dihydrophenanthrene:trans- stilbeneの予測された分岐比は0. 55:0. 41:0. 04であった.
結論:
- 光刺激されたガス型シス・スティルベンは主に環閉を経てDHPを形成する.
- 孤立したシス・スティルベンは,シス・トランス・イソメリゼーションよりもリング閉鎖が好ましい.
- この研究では,シス・スティルベンのDHP形成に関する以前の推定値が修正されました.
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