1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07805076
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
立花 明知 京都大学, 工学研究科, 助教授 (40135463)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川内 進 東京工業大学, 工学部, 助手 (80204676)
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| Keywords | 化学反応 / 外場効果 / 極限的反応座標 / ストリングモデル / 領域密度汎関数理論 / 遷移状態 / ゲージ理論 / 振電相互作用 |
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| Research Abstract |
化学反応の動的な取り扱いの基礎にある極限的反応座標を、反応物から遷移状態をへて生成物へ至る一本の弦(ストリング)と見なし、この弦が外場によってどのように変形するかを摂動論的に取り扱う方法を提案した(ストリングモデル)。
平成7年度においては、ストリングモデルと化学反応の領域密度汎関数理論を統合した新理論の構築と計算プログラムの開発を行った。理論の構築は立花が、計算プログラムは立花・川内が共同開発した。
また、理論の応用として、(1)ラジカル共重合の経験的反応性であるQ-e値へ密度汎関数理論の適用(立花・川内担当)、(2)ホルムアミドの加水分解の反応系に水分子を1あるいは2分子さらに含めた場合の反応路のabinitio分子軌道計算(川内担当)、および(3)ポリアニリンのプロトンド-ピングによる導電性の発現機構について,モデル化合物についてのab initio分子軌道計算を行った(川内担当)。(1)では、経験的反応性であるQ-e値に量子化学的解釈を与えることができ、交互共重合性の高い組み合わせでは電荷移動相互作用が重要であることがわかった。(2)では、水の数が増すにつれてエンタルピー的に反応が有利になるのに対し、エントロピーの寄与は逆に不利に働くことが明らかとなった。なお、(3)は高分子学年次大会で口頭発表し、(1)-(3)については、現在投稿準備中である。このように、当初予定した研究成果は達成した。これに加えて、立花は、電磁相互作用が量子力学的波動関数のゲージ理論の立場から統一的に理解されるのと同様に、遠心力、コリオリカ、有限角運動量に付随する幾何学的位相、振電相互作用、非断熱性などを、すべて量子力学的に統一的な立場から取り扱うストリングモデルのゲージ理論を確立した。
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[Publications] Akitomo Tachibana: "Regional Deusity Functional Theory for Initiation Reaction of Anionic Polymerization" J. Am. Chem. Soc.117. 3605-3610 (1995)
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[Publications] Susumu Kawauchi: "Ab Initio Study of Ion-Molecule Reactions between H_2SiNH_2^+ and NH_3" Heteroatom Chem.5. 541-547 (1995)
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[Publications] Mitsuo Ishikawa: "Silicon-Carbon Unsaturated Compounds. 51. Nickel-Catalyzed Reactions of 3,4-Benzo-1,1,2,2-tetraethy(-1,2-disilacyclobut-3-ene with Alkenes and Dienes" Organometallics. 14. 114-120 (1995)
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[Publications] Akitomo Tachibana: "New Formulation of the Analytical Electronic Energy and the Regional" Int. J. Quantum Chem.57. 423-428 (1996)
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[Publications] Akitomo Tachibana: "Density Funvtional theory of Clemical Reactivity Indices in Some Ion-Molecule Reaction Systems" Int. J. Quantum Chem., in press. (1996)
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[Publications] Akitomo Tachibana: "Stability of Time-Reversal Electron Pair and Density Functional Theory of Supercondictivity" Can. J. Chem., in press. (1996)
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[Publications] Akitomo Tachicana: "The Reaction Path in Chemistry" Kluwer, 18 (1995)
