Development of ELG-RP-TS method for efficient transition state controle in polymerization reactions
| Project/Area Number |
16KT0059
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 特設分野 |
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| Research Field |
Transition State Control
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
青木 百合子 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (10211690)
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| Project Period (FY) |
2016-07-19 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2016: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
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| Keywords | 量子化学計算 / メタロセン触媒 / Ziegler Natta触媒 / 高分子反応 / 効率的遷移状態探索 / Elongation法 / 遷移状態 / 量子化学 / ELG-RP-TS法 / 電子状態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では高分子重合反応の効率的遷移状態制御のためのELG-RP-TS法、の開発と題して、均一系および不均一系触媒反応に対して適用している。これまで開発してきたElongation法にNudged Elastic Band(NEB)法による構造最適化ルーティンを呼び出すインターフェースの導入を行った。簡単なテストモデル高分子に適用して反応末端の構造が正しく計算できていることを確認し、内部座標によってさらに効率的に実行できるように開発している。一方、平面波基底による周期性固体用の密度汎関数プログラム(VASP)に対し、表面触媒反応の場合に、未知の反応前後の構造に対しても、効率的に遷移状態（TS）を見出す手法を展開した。NEB法、Climbing-Image-NEB法, Dimer 法を段階的に作用させることにより機械的にTSを見出す手法を構築し、不均一系Ziegler－Natta(ZN)触媒反応に適用を行った。また、反応前段階のTiCl4と助触媒AlEt3による活性点形成機構について、様々な反応機構が提唱されているものの未だ結論は出ていない。ZN触媒のオレフィン重合制御に重要と考える活性点形成機構および活性点形成の際に添加される内部ドナーの効果を解析した。一方、ポリオレフィン合成における高い構造制御能を持つため重合触媒として注目されている均一系メタロセン触媒について、構造選択性の機構解明や共重合生成ポリマーの特性予測を目的として、ポリプロピレン重合の構造制御メカニズム、反応ルート、助触媒の役割等を明らかにするべくTS計算とその詳細解析を行った。その一つとして、TSにおける軌道相互作用解析のために、活性中心重元素を含む系に適用可能なThrough Space/Bond(TS/TB)-TS解析法も組み合わせて、反応初期段階における立体規則性の決定要因について詳細な解析を行った。
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Report
(3 results)
Research Products
(55 results)
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[Journal Article] Rational Method of Monitoring Molecular Transformations on Metal-Oxide Nanowire Surfaces2019
Author(s)
C. Wang, T. Hosomi, K. Nagashima, T. Takahashi, G. Zhang, M. Kanai, H. Zeng, W. Mizukami, N. Shioya, T. Shimoaka, Y. Aoki, J. Terao, T. Hasegawa and T. Yanagida
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Journal Title
Nano Letters
Volume: 19
Pages: 2443-2449
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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