1995 Fiscal Year Annual Research Report

重合反応・触媒反応・結晶成長の理論的制御のためのElongationプログラム

Research Project

Project/Area Number	07554087
Research Category	Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	今村詮広島大学, 理学部, 教授 (70076991)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	河野雄次中国化薬(株)技術開発部第一開発課, 研究員青木百合子広島大学, 理学部, 講師 (10211690)
Keywords	Elongation法 / 理論的に重合 / MOPAC / エネルギー勾配法 / ポリエチレン / ポリアセチレン / ポリグリシン / ソリトン
Research Abstract	われわれは以前より、高分子の重合反応の道筋になぞらって、理論的に高分子にモノマーを一個づつ付加させて重合させる、いわゆるElongation法を提唱し、その信頼性の高いこと、および応用性の広いことを明らかにしてきた。本研究課題においては、この方法をより広く応用できるようにするために、現在世界的に広く用いられている半経験的分子軌道プログラムパッケージMOPACと結合させて、エネルギー勾配法も適用できるようにした。すなわち、Elongation法で、高分子鎖を延長させていく過程で、Z-Matrix法でその分子構造を決めるパラメータを用いているが、そのパラメータをエネルギーが最低になるように決めていくのである。一方、Elongation法による伸長端の反対側の非伸長端の構造は、高分子鎖の伸長には殆ど影響をうけずに固定化できると考えられる。この固定化ができるかどうかの判断は、対応するZ-Matrixに含まれる分子構造のパラメータに関連する原子の電子密度が、例えば、99.99999%以上固定されているかどうかで判定した。たとえば、結合距離が固定できるかどうかは、その結合の両端の原子上の電子密度が、閾値以上に固定化されているときに、その結合距離を固定化した。このようにして、構造最適化に際して変化させるパラメータを減ずることによって、大巾に計算機時間を減少させることができる。この方法を、ポリエチレン、ポリアセチレン、ポリグリシンに応用し、通常の方法によって得られた高分子構造を、はるかに少ない計算時間で得ることができた。さらに、ポリアセチレンの正荷電および負荷電ソリトンに応用し、極めて満足すべき結果を得ている。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Y. Aoki, A. Imamura: "An analytical Huckel-type approach to the relationship between Peierls instability in polyenes and interchain interaction" J. Chem. Phys.,. 103. 9726-9737 (1995)
[Publications] M. Mitani, A. Imamura: "A general quantum chemical approach to study the locally perturbed periodic systems: A new development of the ab initio crystal elongation method" J. Chem. Phys.,. 103. 663-675 (1995)
[Publications] Y. Sugihara, R. Miyatake I. Murata, A. Imamura: "5-Methyl-1-phenylpyrrolo[3,4-d]borepin: a Polarized Aromatic Molecule" J. Chem. Soc., Chem. Commun.,. 1995. 1249-1250 (1995)
[Publications] M. Mitani, A. Imamura: "Electronic Structures of Large, Extended, Nonperiodic Systems by Using the Elongation Method: Model Calculations for the Cluster Series of a Polymer・・・" Int. J. Quantum Chem.,. 54. 167-196 (1995)
[Publications] K. Ueda, H. Ochiai A. Imamura, S. Nakagawa: "An Investigation of the Conformation of β-Carrageenan by Molecular Mechanics and Molecular Dynamics Simulation" Bull. Chem. Soc. Jpn.,. 68. 95-106 (1995)
[Publications] Y. Kohno, K. Ueda A. Imamura: "Molecular Dynamic Simulations of Initial Decomposition Process on the Unique N-N Bond on Nitramines in the Crystalline State" J. Phys. Chem.,. 100(in press). (1996)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

重合反応・触媒反応・結晶成長の理論的制御のためのElongationプログラム

Principal Investigator

今村 詮 広島大学, 理学部, 教授 (70076991)

Research Products

[Publications] Y. Aoki, A. Imamura: "An analytical Huckel-type approach to the relationship between Peierls instability in polyenes and interchain interaction" J. Chem. Phys.,. 103. 9726-9737 (1995)

[Publications] M. Mitani, A. Imamura: "A general quantum chemical approach to study the locally perturbed periodic systems: A new development of the ab initio crystal elongation method" J. Chem. Phys.,. 103. 663-675 (1995)

[Publications] Y. Sugihara, R. Miyatake I. Murata, A. Imamura: "5-Methyl-1-phenylpyrrolo[3,4-d]borepin: a Polarized Aromatic Molecule" J. Chem. Soc., Chem. Commun.,. 1995. 1249-1250 (1995)

[Publications] M. Mitani, A. Imamura: "Electronic Structures of Large, Extended, Nonperiodic Systems by Using the Elongation Method: Model Calculations for the Cluster Series of a Polymer・・・" Int. J. Quantum Chem.,. 54. 167-196 (1995)

[Publications] K. Ueda, H. Ochiai A. Imamura, S. Nakagawa: "An Investigation of the Conformation of β-Carrageenan by Molecular Mechanics and Molecular Dynamics Simulation" Bull. Chem. Soc. Jpn.,. 68. 95-106 (1995)

[Publications] Y. Kohno, K. Ueda A. Imamura: "Molecular Dynamic Simulations of Initial Decomposition Process on the Unique N-N Bond on Nitramines in the Crystalline State" J. Phys. Chem.,. 100(in press). (1996)

今村詮広島大学, 理学部, 教授 (70076991)