• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2004 Fiscal Year Annual Research Report

ダイレクト・アブイニシオ・ダイナミクス法の開発と反応設計への応用

Research Project

Project/Area Number 15550001
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

田地川 浩人  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10207045)

Keywords反応動力学 / クラスター場 / S_N2反応 / 機能分子設計 / 材料開発 / 反応設計 / 分子動力学 / 溶媒効果
Research Abstract

本研究では、ポテンシャル面を解析関数にフイッティングする事無しに、各時間で全エネルギーおよび全原子核上のエネルギー勾配を計算しながら反応軌跡を時間発展する方法(ダイレクト・アブイニシオ・ダイナミックス法)の開発およびその反応系への応用を目的とし、以下の研究を遂行した。テーマとして「クラスターのイオン化ダイナミックス、および電子捕捉ダイナミックス」および「S_N2反応へのクラスター場(溶媒分子)の効果」について研究し、その反応メカニズムの解明、および実験計画の指針となるモデルの構築を行った。具体的な研究成果を以下に示す。
●クラスターの光イオン化(および電子付加)ダイナミックスの実時間追尾
水クラスターのイオン化過程および電子捕捉過程を、ダイレクト・アブイニシオ・ダイナミックス法により理論的に研究し、1)反応チャンネルを支配している因子の解明、および、2)これらの反応チャンネルを制御する方法の開発を解明した。特に、水のイオン化の初期過程では、イオン化された1つの水価カチオンのプロトンが隣接する水分子に引き抜かれて、水酸気基イオンになり、その後、周りの水分子の再配向が起こることを明らかにした。水クラスターの電子捕捉過程では、表面状態溶媒和から、内部へ徐々に捕捉されていく過程が存在することを明らかにした。
●S_N2反応へのクラスター場(溶媒分子)の効果
S_N2反応(OH^-+CH_3Cl)への溶媒効果を理論的に研究した。この反応の生成チャンネルとして、3体解離(CH_3OH+Cl^-+H_2O)、ハロゲンの水和(Cl^---H_2O+CH_3OH)、およびCH_3OHの水和の3つの反応チャンネルがあることを明らかにした。さらに、それらの反応チャンネルは、衝突前の水分子の位置により、支配されていることを明らかにした。また、それらのチャンネルの分岐比が衝突エネルギーにより、大きく変化することを理論的に予測した。

  • Research Products

    (6 results)

All 2005 2004

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Experimental and theoretical studies on the organic inorganic hybrid compound : Aluminum-NTCDA co-deposited film2005

    • Author(s)
      Hiroto TACHIKAWA
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.B 109(8)

      Pages: 3139-3145

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Structures and excitation energies of ozone-water clusters O_3(H_2O)_n (n=1-4)2005

    • Author(s)
      Hiroto TACHIKAWA
    • Journal Title

      Inorg.Chim.Acta 358(2)

      Pages: 288-294

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Potential energy curves along the diffusion paths of NO on the small-sized Cu(100) model cluster2005

    • Author(s)
      Hiroto TACHIKAWA
    • Journal Title

      J.Mol.Struc (THEOCHEM) 718(1)

      Pages: 117-122

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] A hybrid DFT study on the mechanism of the electron conductivity of molecular devices composed of metal and carbonyl compounds2004

    • Author(s)
      Hiroto TACHIKAWA
    • Journal Title

      Molecular Simulation 30(13)

      Pages: 923-928

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Ionization dynamics of the small-sized water clusters : A direct abinitio trajectory study2004

    • Author(s)
      Hiroto TACHIKAWA
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.A 108(39)

      Pages: 7853-7862

  • [Journal Article] TD-DFT calculations of the potential energy curves for the trans-cis photo-isomerization of protonated Schiff base of retinal2004

    • Author(s)
      Hiroto TACHIKAWA
    • Journal Title

      J.Photochem.Photobiol.B 76(1-3)

      Pages: 55-60

URL: 

Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi