分子科学研究所／総合研究大学院大学の米田勇祐助教、倉持光准教授、大阪大学大学院理学研究科の齊藤尚平教授、京都大学理学研究科の須賀健介大学院生、小西智暉大学院生（研究当時）らの研究グループは、励起状態芳香族性を示す分子が光照射後に構造変化を起こす過程を、フェムト秒（10^-15秒）過渡吸収分光と時間分解インパルシブ誘導ラマン分光法（TR-ISRS）を用いて詳細に調べました。その結果、数百フェムト秒以内に大きな電子状態の変化が生じた後、ピコ秒（10^-12秒）の時間スケールで平面化が段階的に進むことを初めて直接観測しました。

さらに量子化学計算を組み合わせて解析したところ、励起後の分子は最初から曲がった構造のまま芳香族性を示し、そこから平面化が進むにつれて芳香族性がより強まっていくことがわかりました。この成果は、励起状態芳香族性という現象を、超高速で変化する分子構造の動きを通してとらえ、今後の高効率な光エネルギー変換材料や光応答性材料などの設計指針に新たな視点を与えると期待されます。

本研究成果は、国際学術誌『Journal of the American Chemical Society』に、2025年3月9日付でオンライン掲載されました。

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• 大阪大学大学院理学研究科 化学専攻 機能分子材料研究室

〈共同リリース機関HP〉

• 分子科学研究所
  https://www.ims.ac.jp/news/2025/03/0312.html
• 総合研究大学院大学
  https://www.soken.ac.jp/news/2024/20250312.html