1999 Fiscal Year Annual Research Report

メゾスコピック領域でのベンゼノイド及び非ベンゼノイド縮合多環系の電子論

Research Project

Project/Area Number	11133218
Research Institution	Ochanomizu University
Principal Investigator	細矢治夫お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (10017204)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中田恭子青山学院大学, 理工学部, 専任講師 (20272742) 鷹野景子お茶の水女子大学, 理学部, 助教授 (00143701)
Keywords	グラフ理論的分子軌道法 / 有機電子論の数学的証明 / トンネル電子移動 / 縮合多環芳香族炭化水素 / グラファイト / エッジ状態 / 巨大双極子モーメント
Research Abstract	不飽和共役炭化水素中のπ電子の移動の方向と強弱が、古典的な有機電子論の図式的な方法でよく表されることの数学的な裏付けについての大局的な証明は、前年度までの研究で示すことができた。その際、大きな縮合多環芳香族炭化水素については、電子移動の減衰の速度を有機電子論で予測することはできないこと、及びある種の周辺構造をもつ巨大な縮合多環芳香族炭化水素で異常に大きな「トンネル電子移動」の起こることが判明した。即ち、多数のベンゼン環が平行四辺形状に縮合した系の末端に一個の窒素原子置換をするだけで、そこから最遠端より少し手前の周辺部の炭素原子上のπ電子が大きく吸引され、系としては巨大な双極子モーメントが生じる。今回これらの系について、HMOから得られるCoulsonの分極率と部分グラフのケクレ構造数との間の興味ある相関関係を発見し、そのグラフ理論的な解釈を得ることに成功した。我々のグループでは、このように大きなπ電子共役系における端の構造の影響を、バンド理論の立場からも研究を進めている。即ち、巨大なベンゼノイド系において、armchair端とzigzag端の長さ(aおよびz)によって、両方の端を有する長方形ネットワークの電子状態がどのように記述されるかを、強結合モデルの範囲で調べた。z<6程度ではzの3倍周期で電子状態が変化するが、ナノスケールの領域ではエッジ状態というzigzag端の特徴がフェルミ準位近傍を支配する。また2次元グラファイトに特徴的なE=±1の軌道の数が、aとzの関数として周期的に変化することがわかった。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] H.Hosoya,M.Gotoh,M.Murakami: "Topological Index and Thermodynamic Properties. 5.How Can We Explain the Topological Dependency of thermodynamic Properties of Alikanes with the Topology of Graphs?"J.Chem.Inf.Comput.Sci.. 39. 192-196 (1999)
[Publications] H.Hosoya: "Mathematical Foundation of the Organic Electron Theory --How Do p-Electrons Flow in Conjugated Systems?"J.Mol.Struct. (THEOCHEM). 461-462. 473-482 (1999)
[Publications] H..Hosoya,S..Iwata: "Revisiting Superdelocalizability. Mathematical Stability of Reactivity Indices"Theor.Chem.Acc.. 102. 293-299 (1999)
[Publications] Y. Takeuchi, H. Hosoya, H. Yoshida, M. Ito: "Virtual Chemical Education-Novel Teaching Materials by Means of the Internet"Pure Appl. Chem.. 71. 825-834 (1999)
[Publications] H. Matsuzawa, S. Yabushita, H. Hosoya 他11名: "Quantum Chemistry Literature Data Base. Supplement 18. Bibliography of ab initio Calculaitons for 1998"J. Mol. Struct. (THEOCHEM). 494-495. 1-878 (1999)
[Publications] H. Hosoya, Y. Maruyama: "Efficient Generation of the Cartesian Coordinates of Truncated Icosahedron and Related Polyhedra"J. Mol. Graph. Model. (in press).
[Publications] H. Hosoya: "Growing Importance of Science Teachers in Primary and Secondary Education"Chemical Education J.. (in press).
[Publications] K. Takano, A. Furuhama, S. Ogawa, S. Tsuchiya: "A Molecular Orbital Study on Tetra-aza Macrocycle Containing 2,2-Bipyridines and Its Lithium Complex"J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2. 39. 1063-1068 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

メゾスコピック領域でのベンゼノイド及び非ベンゼノイド縮合多環系の電子論

Principal Investigator

細矢 治夫 お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (10017204)

Research Products

[Publications] H.Hosoya,M.Gotoh,M.Murakami: "Topological Index and Thermodynamic Properties. 5.How Can We Explain the Topological Dependency of thermodynamic Properties of Alikanes with the Topology of Graphs?"J.Chem.Inf.Comput.Sci.. 39. 192-196 (1999)

[Publications] H.Hosoya: "Mathematical Foundation of the Organic Electron Theory --How Do p-Electrons Flow in Conjugated Systems?"J.Mol.Struct. (THEOCHEM). 461-462. 473-482 (1999)

[Publications] H..Hosoya,S..Iwata: "Revisiting Superdelocalizability. Mathematical Stability of Reactivity Indices"Theor.Chem.Acc.. 102. 293-299 (1999)

[Publications] Y. Takeuchi, H. Hosoya, H. Yoshida, M. Ito: "Virtual Chemical Education-Novel Teaching Materials by Means of the Internet"Pure Appl. Chem.. 71. 825-834 (1999)

[Publications] H. Matsuzawa, S. Yabushita, H. Hosoya 他11名: "Quantum Chemistry Literature Data Base. Supplement 18. Bibliography of ab initio Calculaitons for 1998"J. Mol. Struct. (THEOCHEM). 494-495. 1-878 (1999)

[Publications] H. Hosoya, Y. Maruyama: "Efficient Generation of the Cartesian Coordinates of Truncated Icosahedron and Related Polyhedra"J. Mol. Graph. Model. (in press).

[Publications] H. Hosoya: "Growing Importance of Science Teachers in Primary and Secondary Education"Chemical Education J.. (in press).

[Publications] K. Takano, A. Furuhama, S. Ogawa, S. Tsuchiya: "A Molecular Orbital Study on Tetra-aza Macrocycle Containing 2,2-Bipyridines and Its Lithium Complex"J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2. 39. 1063-1068 (1999)

細矢治夫お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (10017204)