2色レーザー励起光のON/OFFを用いた過渡吸収分光法の開発と ァゾベンゼン誘導体の異性化反応への応用

摘要

化学反応には様々な反応経路が存在してお り、反応を深く理解するためには反応経路の全 体像を知ることが重要である。しかし複数の経 路が混在した複雑な反応について、従来の単色励起のpump-probe法では特定の反応経路を選択 的に観測することが困難である。そこで本研究 では2色の励起光によって様々な光定常状態を 形成させ、励起光のON/OFFの切り替えで生じ る異なる光定常状態間の移り変わりによる吸収 スぺクトル変化を時間を追って観測する装置を 構築し、実際にァゾベンゼン誘導体であるSR7B の異'性化反応に適用した。SR7Bはァゾ基を2つ 持ち、主に4種類のcis-trans異性体が存在する。SR7Bは両方のァゾ基がtrans体のTT体が最も 安定である。TT体は520〜580nmに吸収を持ち、別の2つの異性(TC体、CC体)は600nm以上に 吸収を持つことが量子計算から分かっている[1]。 SR7Bは複数の異性体を持ち、複雑な異性ィ匕反 応となることが考えられるので、反応経路網の研究に適した分子である。構築した装置の概略を Fig.1に示す。532nmと650nmの2色のCW Laserを励起光として用いた。励起光はシャッターに よってON/OFFを切り替えており、切り替えに要する時間は約10msecである。切り替えを行った あとの透過光スぺクトルはダイォードアレイ分光器(Ocean Optics 、 USB400)を用いて50msecの積 分時間ごとに測定し、遅延時間とAAbsorbance(励起光非照射時との吸光度の差)の2次元スぺクト ルを得た。試料にはSR7Bのジェチルエーテル溶液を用い、室温で測定を行った。