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内容記述 |
1. 緒言電子スピン分極(DEP)は、ラジカルの電子スピン分布が非熱平衡状態になることに起因する現象であり、ラジカルのESR信号の増強に貢献する可能性を有している。当研究室では、光三重項状態のrose bengal (RB)などのキサンテン系色素が水溶液中でニトロキシドラジカルと衝突して消光される際に、他の三重項励起分子系よりも大きなDEPが発生することを報告している。1) 本研究では、大きなDEPが発生する原因を明確にするため、時間分解(TR-)ESRを用いてキサンテン系色素以外でDEPが発生する分子を探索することとした。具体的な新規のDEP発生源として、355 nmのレーザーで三重項励起状態になる水溶性分子であるアントラキノンスルホン酸誘導体を対象とした。これらの系で発生するDEPの信号の強度や時間変化の評価を行い、ラジカル水溶液中のDEP発生機構の解明を試みた。2. 方法試料は、アントラキノンスルホン酸類としてsodium anthraquinone-1-sulfonate (AQ1S)、sodium anthraquinone-2-sulfonate (AQ2S)、bromaminic acid sodium salt、arizarin astrolを用いた。標準試料としてキサンテン系色素であるRB、ラジカルとして2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO)を用いた。ラジカルの同定はcontinuous wave (CW)-ESRで行った。また、試料には355 nmレーザーを照射し、TR-ESR測定によりラジカルに生じたDEPの観測を行った。超純水を溶媒とし、測定は295 Kで行った。3. 結果AQ1SやRBをはじめとした励起三重項分子のTEMPO水溶液に355 nmのレーザーを照射し、TEMPOラジカルの共鳴磁場における磁化の経時変化を観測した。Arizarin astrolを除いた3種のアントラキノンスルホン酸誘導体では、レーザー照射直後に熱平衡状態から外れたαスピン過剰のDEPが発生し、発光型の信号が現れた。Arizarin astrolでは分極が見られなったのに対し、AQ1S、AQ2S、bromaminic acid sodium saltではほぼ同様の強度のESR信号が観測された。なお、DEPによるESR信号が観測された系は、いずれもRBの半分程度の信号強度にとどまる結果となった。当日は、アントラキノンスルホン酸誘導体やRBの系でのDEPをパルスESRで評価した結果も加え、これらの系におけるDEPの特徴について議論する予定である。1) Takahashi, H.; Iwama, M.; Akai, N.; Shibuya, K.; Kawai, A. Mol. Phys. 2014, 112, 1012. |
