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(In Japanese)X線解析による分子の励起構造の解明

Research report code R000000176
Posted date Sep 30, 2002
  • (In Japanese)大橋 裕二
  • (In Japanese)東京工業大学大学院理工学研究科
Research organization
  • (In Japanese)東京工業大学大学院理工学研究科
Report name (In Japanese)X線解析による分子の励起構造の解明
Technology summary (In Japanese)励起状態にある分子の構造を解析する新らたな解析手段として,迅速に回折データを集めることができる二次元検出器MSGC(Micro Strip Gas Chamber)の開発を行った。前年度に完成した検出器にキャピラリー電極を導入し,実際の結晶の構造解析に利用した。X線管球を使い,0.3 mm程度の未知結晶の全データの収集は2分で終了し,信頼度因子R値は6%程度まで収斂した。ついで,X線源を回転対陰極型発生装置に変えて,X線の強度を約5倍に高めて,標準結晶を使って測定を行ったところ,2秒で全データを測定することができ,放射光をX線源とすればミリ秒からマイクロ秒での構造解析の目標は達成できる見込みとなった。長寿命の励起状態を持つ物質の探索も進められていて,光照射によってラジカル対が生じる物質について,これまで全く構造が不明であったラジカル対の構造解析に成功した。さらに白金錯体の励起構造の解析に挑戦し,光励起によって白金-白金間の距離が短縮することを直接観察した。励起構造の解析は世界で初めての例となった。
Research field
  • Radiation detection and detectors
  • Experimental techniques for particle and nuclear physics in general
  • Electronic structure of molecules
  • X‐ray diffraction methods
  • Crystal structure of coordination compounds in general
  • Rearrangement reaction, isomerization
Published papers related (In Japanese)(1)Crystalline-State Racemization of Cobaloxime Complexes. 21. Racemization of a Bulky (R)-1,2-Bis(ethoxycarbonyl)ethyl Group Hiroyuki Sato and Yuji Ohashi Bull. Chem. Soc. Jpn., 72, 367-375 (1999).
(2)X-ray Analysis of Structural Changes in Photochromic Salicylideneaniline Crystals. Solid-State Reaction Induced by Two-Photon Excitation Jun Harada, Hidehiro Uekusa and Yuji Ohashi J. Am. Chem. Soc., 121, 5809-5810 (1999).
(3)Mechanism of deuterium-hydrogen exchange in the photoisomerization of cobalt complex Y. Ohashi, T. Ohhara, J. Harada, I. Tanaka, S. Kumazawa, and N. Niimura J. Phys. Chem. Solid, 60, 1515-1517 (1999).
(4)Racemic-to-Chiral Transformation in Cobaloxime Complex Crystals Only by Photoirradiation Takashi Nemoto and Yuji Ohashi Bull. Chem. Soc. Jpn., 72, 1971-1983 (1999).
(5)The first in situ Direct Observation of the Light-Induced Radical Pair from a Hexaarylbiimidazolyl Derivative by X-ray Crystallography Masaki Kawano, Tomokatsu Sano, Jiro Abe, and Yuji Ohashi J. Am. Chem. Soc., 121, 8106-8107 (1999).
(6)Direct Observation of deuterium migration in crystalline-state reaction by single-crystal neutron diffraction. II. 3-1 Photoisomerization of a cobaloxime complex Takashi Ohhara, Jun Harada, Yuji Ohashi, Ichiro Tanaka, Shintaro Kumazawa and Nobuo Niimura, Acta Cryst. , B56, 245-253 (2000).
(7)X-Ray diffraction and spectroscopic studies of the light-induced metastable state of a ethylenediamine nitrosyl ruthenium complex Masaki Kawano, Ayako Ishikawa, Yoshiyuki Morioka, Hiroshi Tomizawa, Eiicho Miki, and Yuji Ohashi, J. Chem. Soc. Dalton Trans., 2000, 2425-2431
(8)In situ Observation of Molecular Swapping in a Crystal by X-ray Analysis Masaki Kawano, Tomokatsu Sano, Jiro Abe and Yuji Ohashi, Chem. Lett., 1372-1373 (2000)
(9)Structure Analysis of a Transient Triplet Carbene Trapped in a Crystal Masaki Kawano, Katsuynki Hirai, Hideo Tomioka and Yuji Ohashi J. Am. Chem. Soc., 123, 6904-6908 (2001)
Research project
  • Core Research for Evolutional Science and Technology;Single Molecule and Atom Level Reactions
Information research report
  • (In Japanese)大橋 裕二. 単一分子・原子レベルの反応制御 X線解析による分子の励起構造の解明. 戦略的基礎研究推進事業 平成11年度 研究年報.科学技術振興事業団, 2000. p.368 - 370.