振動フェシュバッハ共鳴を介して形成された分子性マイナスイオンの緩和経路としての構造再配列

Structural rearrangements as relaxation pathway for molecular negative ions formed via vibrational Feshbach resonance.

• Stanislav A Pshenichnyuk
• Nail L Asfandiarov

抄録

2つの有機酸であるオキサロ酢酸とα-ケトグルタル酸との低エネルギー(0-15eV)共鳴電子相互作用を、解離性電子付着分光法を用いて気相条件下で研究した。最も予想外の観察は、両化合物の振動フェシュバッハ共鳴機構を介した熱電子付着によって形成された長寿命(マイクロ秒)の分子性マイナスイオンである。遅い（マイクロ秒）解離崩壊が1個しか検出されないオキサロ酢酸とは異なり、α-ケトグルタル酸では5個もの準安定なマイナスイオンが観測された。これらの結果を密度汎関数理論計算を用いて解析し、実験で得られた電子剥離時間を用いて電子親和性を推定した。これらの結果は、高励起マイナスイオンのダイナミクスや過剰電子付着によって刺激される生物学的に関連する分子の変換経路を理解するための基礎的なメカニズムを理解する上で非常に興味深いものである。

The low-energy (0-15 eV) resonance electron interaction with two organic acids, oxaloacetic and α-ketoglutaric, is studied under gas-phase conditions using dissociative electron attachment spectroscopy. The most unexpected observation is the long-lived (microseconds) molecular negative ions formed by thermal electron attachment via the vibrational Feshbach resonance mechanism in both compounds. Unlike oxaloacetic acid, for which only one slow (microseconds) dissociative decay is detected, as many as five metastable negative ions are observed for α-ketoglutaric acid. These results are analyzed using density functional theory calculations and estimations of electron affinity using the experimental electron detachment times. The results are of considerable interest for understanding the fundamental mechanisms responsible for the dynamics of highly excited negative ions and the transformation pathways of biologically relevant molecules stimulated by excess electron attachment.