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J-GLOBAL ID：201702257373389272   整理番号：17A0839231

水-アニオン水素結合動力学: 超高速IR実験およびシミュレーション

Water-anion hydrogen bonding dynamics: Ultrafast IR experiments and simulations

著者 (3件)： Yamada Steven A. (Department of Chemistry, Stanford University, Stanford, California 94305, USA) ,  Thompson Ward H. (Department of Chemistry, University of Kansas, Lawrence, Kansas 66045, USA) ,  Fayer Michael D. (Department of Chemistry, Stanford University, Stanford, California 94305, USA)
資料名： Journal of Chemical Physics  (Journal of Chemical Physics)
巻： 146  号： 23  ページ： 234501-234501-15  発行年： 2017年06月21日 
JST資料番号： C0275A  ISSN： 0021-9606  CODEN： JCPSA6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 水の注目すべき多数の特性は,その固有でロバスト的な水素結合ネットワークを形成する傾向から生起する。このネットワークを支配する動力学の解明は,純水および生体および物理系中の水の挙動を明確化するために基本的に重要である。超高速非線形赤外実験において,水の高速振動緩和(H₂O中の希釈HODで1.8ps)により到達可能な時間スケールは制限され,非バルク系中の低速水素結合生成の検討は不可能であった。本論文で,偏光選択性ポンプ-プローブ(PSPP)実験,二次元赤外(2DIR)振動エコー分光および分子動力学シミュレーションを用いて,より長寿命(36.2ps)のセレノシアン酸塩イオン(SeCN^-)のCN伸縮モードの視点から,バルクD₂Oの水素結合動力学を調べた。シミュレーションでは,SeCN^-には初めて適用する,経験的周波数マッピング法を利用した。PSPP実験とシミュレーションから,配向相関関数は,高速(2.0ps)に制限された角拡散(円錐中の搖動)および完全配向拡散緩和的ランダム化(4.5ps)により減衰することが示された。周波数-周波数相関関数の観点から量子化されたスペクトル拡散が,2種類の時間スケールで生じた。初期の0.6ps時間スケールは,水とSeCN^-間の水素結合の小さな長さおよび角度ゆらぎに帰属した。時間スケールで測定された第二の1.4psは,バルクD₂O中のHODに起因すると同定され,アニオン周囲の水の水素結合ネットワークの集団的再編成を示した。実験とシミュレーションからアニオン-水の水素結合の詳細が求められ,SeCN^-は,水についての超高速分光の高信頼性な振動プローブであることが実証された。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *分子間水素結合 ,  *時間分解分光法 ,  *赤外スペクトル ,  ネットワーク ,  非線形力学 ,  振動緩和 ,  *ポンププローブ法 ,  偏光測定 ,  スペクトロスコピー ,  フォトンエコー ,  *分子動力学 ,  *計算機シミュレーション ,  *セレノシアン酸塩 ,  伸縮振動【分子】 ,  シアノ基 ,  ランダム化比較試験 ,  ゆらぎ ,  重水 ,  水分子 ,  再編成 ,  アニオン ,  密度汎関数法 ,  スペクトル線幅 ,  スペクトル線形 ,  相関関数 ,  スペクトル拡散
準シソーラス用語： *超高速分光法 ,  水素結合ネットワーク ,  二次元分光法 ,  分子動力学シミュレーション ,  構造ゆらぎ ,  B3LYP法

分類 (3件)： 分子化合物  (CE02000C) ,  錯体の赤外スペクトル及びRaman散乱,Ramanスペクトル  (BM08065K) ,  計算機シミュレーション  (JE11000H)

タイトルに関連する用語 (7件)： 水 ,  アニオン ,  水素結合 ,  動力学 ,  Ir ,  実験 ,  シミュレーション