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階層的シミュレーションによる球状錯体創発過程の解明

Publicly Offered Research

Project AreaEmergent Chemistry of Nano-scale Molecular System
Project/Area Number 23111725
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

米谷 慎  独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 研究グループ長 (30443237)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords超分子 / 自己組織化 / 分子シミュレーション / 金属錯体 / 創発 / 粗視化 / 租視化
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、分子レベルの高次構造創発のメカニズムを、階層的シミュレーションを用いることにより分子論の観点から解明することを目的とするものである。
昨年度(H24))は、粗視化を溶媒モデルにのみとどめたモデリングに於いて、当初ターゲットとした、二配座配位子24 分子と、平面4 配位遷移金属(Pb2+)12 原子との計36 個の要素から形成される球状錯体M12L24球状錯体系より構成要素数の少ないM6L8系に於いて、自発的な球状錯体形成をシミュレーションにおいて再現させることに成功した。
H24年度は、上記でM6L8系に適用したシミュレーションモデルを、当初のターゲットであるM12L24系に適用し、その自発形成能を検討した。その結果、M6L8系と基本的に同様の、1.自己集合、2.構造進化、3.構造捕捉の3つのステージプロセスにより、M12L24系においても球状錯体自発形成が得られ、当該シミュレーションモデルの妥当性がより大きな系でも確認できた。一方で、同程度の計算時間スケールでは、M12L24系ではM6L8系より完全な球状錯体形成のイールドが遥かに小さく、この点でモデル改良の余地があることも明らかとなった。イールドが低い原因について詳細に解析すると、M12L24錯体形成に至る以前に特定の構造へのトラップが生じている事が明らかとなった。これらのトラップ構造はエネルギー的にM12L24錯体より不利のはずであるが、現在のモデルではこのエネルギー差の再現が不十分であることが原因と思われることが判った。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Simulation of Metal–Ligand Self-Assembly into Spherical Complex M6L82012

    • Author(s)
      Makoto Yoneya, Tomohiko Yamaguchi, Sota Sato, and Makoto Fujita
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 134 Issue: 35 Pages: 14401-14407

    • DOI

      10.1021/ja303542r

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 球状錯体M12L24の自己組織化シミュレーション2012

    • Author(s)
      米谷 慎
    • Organizer
      第26回分子シミュレーション討論会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2012-11-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Simulation of Metal-Ligand Self-Assembly into Spherical Complex M6L82012

    • Author(s)
      Makoto Yoneya
    • Organizer
      CECAM Workshop on "Design of self-assembling materials"
    • Place of Presentation
      University of Vienna, Austria
    • Year and Date
      2012-09-04
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 球状錯体M6L8の構造創発シミュレーション2011

    • Author(s)
      米谷慎、山口智彦、藤田誠
    • Organizer
      分子シミュレーション討論会
    • Place of Presentation
      東京都・東工大
    • Year and Date
      2011-12-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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