Proton transfer in excited state is one of the most fundamental chemical reactions. It is also a crucial elementary process in biological systems such as photoreceptor proteins which drive photon energy conversion. Thus, elucidation of its dynamics and mechanism is important not only for major challenges to be tackled in the field of photochemistry but also for creation of highly efficient light energy conversion systems. For this purpose, a number of time-resolved spectroscopic studies have been conducted to date. In addition, recent shortening of laser pulse width makes it possible to observe photoinduced coherent molecular vibrations in real time, enabling us to discuss involvement of coherent vibrations in various photochemical reactions. In this presentation, I will introduce a paper on 8-hydroxypyrene-1,3,6-trisulfonic acid in acetate buffer solution, in which femtosecond time-resolved fluorescence spectroscopy reveals proton transfer dynamics coupled with coherent molecular vibrations.
励起状態におけるプロトン移動反応は最も基礎的な化学反応のひとつであるとともに、光受容タンパク質の光エネルギー変換を司るなど生体系においても重要な素過程である。そのため、プロトン移動反応の機構解明は、光化学研究における基礎的課題としてだけでなく、高効率な光エネルギー変換システムの創出に貢献することができる。このような目的の下、超短パルスレーザー光を用いた時間分解計測によるプロトン移動反応のダイナミクス研究が精力的に行われてきた。また、近年ではレーザーの短パルス化により、コヒーレントな分子振動を実時間で観測することが可能になり、これらの分子振動が種々の光化学反応に与える影響が活発に議論されている。本発表では、酢酸緩衝液における8-hydroxypyrene- 1,3,6-trisulfonic acid, （HPTS）に対してフェムト秒時間分解蛍光分光法を適用し、コヒーレント分子振動が関与したプロトン移動ダイナミクスを議論している論文を紹介する。