2018 Fiscal Year Annual Research Report
非対称金属配位場を有する超分子系の構造・物性・反応に関する理論研究
| Project Area | Coordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules |
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| Project/Area Number |
16H06511
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| Research Institution | Okazaki Research Facilities, National Institutes of Natural Sciences |
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Principal Investigator |
江原 正博 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(岡崎共通研究施設), 計算科学研究センター, 教授 (80260149)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | キラル基礎理論 / 超分子アシンメトリー / 非対称反応場 / 自己組織化 / 金属ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、領域の掲げる新しい学理「配位アシンメトリー」創出の一翼を担い、新しい物質科学のための基礎理論を発展させ、実験と協力して超分子系のキラル光物性や不斉触媒反応を研究し、新しい化学概念や指標を提案することを目的としている。領域の班内・班間の共同研究を重視した研究を推進し、最先端の理論開発と応用研究を実施する。H30年度は、実施計画で挙げた研究課題について下記の研究成果を得た。
1.大規模複雑電子系の基礎理論の構築では、開発したフレンケル励起子結合に基づく解析法を、分子集合系・積層系に適用するために、大規模系に適用できるように計算プログラムを改良した。また、新たに修飾単層カーボンナノチューブ（SWNT）の化学修飾と光物性に関する研究を開始した。まずデンドロン修飾によるSWNTの近赤外光発光に関する研究を実験と協力して推進し、論文発表した。2.超分子系および複雑反応場の理論解析では、光誘起オレフィン移動反応を示すPd担持MMFの理論研究を進展させ、Pd活性種の生成機構の解明に成功し、論文発表した。界面アシンメトリー系では、表面に固定したトリスサレン型コバルト三核錯体のCDスペクトルや非対称性に関する理論解析を進展させた。3.自己組織化系に関する理論解析では、アデノシンモノリン酸（AMP）のAg(I)イオンによる自己集合形成や、シトシンモノリン酸（CMP）を共存させた場合の自己集合系の非対称な構造や光物性に関する研究を進展させ、Ag(I)イオンの溶媒和構造を明確にした。特にAg-AMP系よりもAg-AMP-CMP系が安定であることを示し、非対称な自己組織化のメカニズムを明らかにした。4.金属ナノ粒子の理論解析では、凝縮相Au-Pd微粒子触媒について、構造・電子状態・界面ダイナミクスに関するこれまでの理論研究をまとめて総説を発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題で当初計画していた「配位アシンメトリ」の研究に寄与する基礎理論を開始することができ、実験と協力しつつ、班内および班間の共同研究を推進することができた。
1.国際共同研究を実施し、フレンケル励起子結合に基づく解析法の開発を行い、多発色団系の色素分子のCDおよびCPLスペクトルの理論解析に成功した。さらに本方法を分子集合系・積層系に適用するために、大規模系に適用できるように計算プログラムを改良することに成功した。今後、実験との共同研究が期待できる。2.班内協力研究を強力に進め、光誘起オレフィン移動反応を示すPd担持MMFの理論解析を進展させた。また、界面アシンメトリー系である表面に固定したトリスサレン型コバルト三核錯体のCDスペクトルや非対称性に関する理論解析に成功した。3.アデノシンモノリン酸（AMP）のAg(I)イオンによる自己集合形成や、シトシンモノリン酸（CMP）を共存させた場合の自己集合系の非対称な構造や光物性に関する研究を進展させ、Ag(I)イオンの溶媒和構造や非対称なAg-AMP-CMPが形成する起源を明らかにすることができた。4.金属ナノ粒子の理論解析では、凝縮相Au-Pd微粒子触媒について、これまでの研究をまとめて総説を発表することができた。
以上のように、研究テーマ全般について順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題をさらに進展させ、実験と協力することによって、様々な化学事象に適用するとともに、応用研究からフィードバックし、より有用性の高い理論の開発を進める。また、当初計画した研究課題を推進していく。
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Research Products
(23 results)
