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溶液内における立体構造形成過程の分子統計力学理論

Research Project

Project/Area Number 14J05067
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

松村 祥宏  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords分子の自己集合 / 集合過程・メカニズム / 金属-配位子錯体 / モデルハミルトニアン / エネルギー地形理論 / 統計力学理論 / 数理モデル / マスター方程式 / 積分方程式理論 / 密度汎関数理論 / 金属-配位子系 / 分子の自己組織化・自己集合
Outline of Annual Research Achievements

分子の自己集合現象を記述する理論の開発を行っている. 1つ目は, 構成要素の分子の分子内・分子間相互作用を記述する量子化学に基づく理論, 2つ目は, 分子が多数集合化した構造・状態を記述する統計力学理論, そして3つ目は, 系中に様々存在する分子集合体がどのように生成・消滅し, 時間発展していくかを記述する動力学理論である. 本年度は以下の3つの課題に取り組んだ.
(1)金属-配位子系の自己集合を記述するための理論手法の開発:今年度は, 2つの点で研究を進展させた. 1つ目は, モデルの洗練化であり, 昨年度に報告したモデルでみられた参照値とのずれを改善し, 最終的なモデルを確立した. この内容に関する論文を現在準備中である. 2つ目は, 確立したモデルをエネルギー地形探索法と組み合わせることで, 反応過程の解析を可能にし, パラジウム原子6個を含む全881原子の自己集合分子を解析した. この内容に関する論文を現在準備中である.
(2)分子の自己集合を記述するための統計力学理論:今年度は, 2つの研究を行った. 1つ目は, 対称性が破れた構造体の統計力学理論の開発である. 昨年度までに開発した構造体の理論では, 球対称の構造体しか求めることができなかった. より一般的な形を記述できるように理論を定式化し, 予備的な計算を行った. 2つ目は, エネルギー地形の統計的縮約法の開発である. 自己集合クラスターは多くの構造異性体を有し, それはエネルギー地形における局所安定構造として特徴づけることができる. 数多く存在する局所安定構造の統計的特徴を抽出するための解析手法を開発した.
(3)マスター方程式に基づく八面体型金属カプセル錯体の自己集合過程の解析:昨年度までに確立した手法を異なる配位子を用いた系にも適用できることを示し、昨年度までの結果とともに論文としてまとめ、投稿した.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Department of Chemistry, Cambridge(英国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] An integral equation theory for solvation effects on the molecular structural fluctuation2015

    • Author(s)
      Yoshihiro Matsumura and Hirofumi Sato
    • Journal Title

      The Journal of Chemical Physics

      Volume: 143 Issue: 1 Pages: 014104-014104

    • DOI

      10.1063/1.4923038

    • NAID

      120005712952

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 金属・配位子系における自己集合反応の理論研究2016

    • Author(s)
      松村祥宏
    • Organizer
      第10回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      神戸ファッションマート
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Phenomenological and Molecular approach to Self-Assembly process of metal-ligand system2016

    • Author(s)
      Yoshihiro Matsumura
    • Organizer
      Future of Chemical Physics
    • Place of Presentation
      University of Oxford
    • Year and Date
      2016-08-31
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Phenomenological and Molecular approach to Self-Assembly process of metal-ligand system2016

    • Author(s)
      Yoshihiro Matsumura
    • Organizer
      Energy Landscapes 2016 workshop
    • Place of Presentation
      Porquerolles, France
    • Year and Date
      2016-06-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Energy landscape of intramolecular reactions in metal-ligand self-assembly: Model Hamiltonian approach2016

    • Author(s)
      松村祥宏
    • Organizer
      第32回化学反応討論会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティ ソニックシティホール内
    • Year and Date
      2016-06-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Energy landscape of intramolecular reactions in metal-ligand self-assembly: Model Hamiltonian approach2016

    • Author(s)
      松村祥宏, 井内 哲, 佐藤 啓文
    • Organizer
      第32回化学反応討論会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティ ソニックシティホール内(埼玉県さいたま市)
    • Year and Date
      2016-06-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属-配位子系における自己集合反応のためのモデルハミルトニアン2016

    • Author(s)
      松村祥宏
    • Organizer
      第19回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 西早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2016-05-23
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属-配位子系における自己集合反応のためのモデルハミルトニアン2016

    • Author(s)
      松村祥宏, 井内 哲, 佐藤 啓文
    • Organizer
      第19回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 西早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2016-05-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Master Equation Analysis on Intermediates in Self Assembly Process of an Octahedron-Shaped Coordination Capsule2015

    • Author(s)
      松村祥宏, 平岡秀一, 佐藤啓文
    • Organizer
      第4回国際シンポジウム 動的秩序と機能
    • Place of Presentation
      九州大学西新プラザ(福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] マスター方程式に基づく八面体型金属カプセル錯体の自己集合過程2015

    • Author(s)
      松村祥宏, 佐藤啓文
    • Organizer
      第18回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学(豊中キャンパス)大阪大学会館
    • Year and Date
      2015-05-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] SELF-ASSEMBLY PATHWAYS OF AN OCTAHEDRON-SHAPED COORDINATION CAPSULE BASED ON MASTER EQUATION2015

    • Author(s)
      松村祥宏
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Dynamical Ordering of Biomolecular Systems for Creation of Integrated Functions
    • Place of Presentation
      Mie
    • Year and Date
      2015-01-10 – 2015-01-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子性液体の密度汎関数理論とマスター方程式による分子の自己集合過程の研究2014

    • Author(s)
      松村祥宏
    • Organizer
      第37回溶液化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      佐賀
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ウイルスのカプシド形成の粗視化モデル系の理論研究:分子性液体の密度汎関数理論に基づく形成過程2014

    • Author(s)
      松村祥宏
    • Organizer
      第8回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A study of virus capsid formation based on RISM theory2014

    • Author(s)
      松村祥宏
    • Organizer
      Energy Landscapes: From Single Molecules to Soft Matter
    • Place of Presentation
      Durham, UK
    • Year and Date
      2014-08-15 – 2014-08-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 凝縮系における自己集合過程の分子統計力学理論2014

    • Author(s)
      松村祥宏
    • Organizer
      第17回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2014-05-22 – 2014-05-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 京都大学 分子工学専攻 分子理論化学講座

    • URL

      http://www.riron.moleng.kyoto-u.ac.jp/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.riron.moleng.kyoto-u.ac.jp/group/matsumura.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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