2016 Fiscal Year Research-status Report
水素結合系の外部電場応答と分子間相互作用による振動スペクトル変化の統一理解
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16K05652
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
鳥居 肇 静岡大学, 教育学部, 教授 (80242098)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 水素結合 / 電場 / 分子間相互作用 / 振動スペクトル / 核磁気共鳴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「ペプチド基の，水素結合が強い会合体のアミド I モードが，しばしば高振動数に位置する」という通常概念とは逆の結果が，申請者の最近の研究で得られている。スペクトルを正しく解釈するための理論的基盤の必要性は高く，改良を続行する必要がある。本研究では，他振動モードに対象を広げて，且つ関連現象である振動シュタルク効果などとの相関を理論的に解析し，一般的且つ統一的理解と凝縮相系スペクトルシミュレーションへの発展を主旨とした研究を展開する。
平成２８年度には，ニトリル化合物のＣＮ伸縮振動モードについて，振動数と赤外強度が溶媒水分子との水素結合構造にどのように依存しているかを解析したのち，当初の予定を部分的に先取りして，振動シュタルク効果およびＮＭＲ化学シフトとの相関の理論的解析を進めた。その結果，水素結合形成によるＣＮ伸縮振動モードの高振動数シフトについて，従来は静電相互作用以外の要因によると言われていたものが，実は静電相互作用の空間的不均一性によるものであることを明らかにした。また，空間的均一静電場の影響（振動シュタルク効果）およびＮＭＲ化学シフトを含めて，妥当な静電相互作用モデルを構築することができた。
このほか，ペプチドのアミド I モードについては，従来から考慮しているＣ＝Ｏへの水素結合形成の影響に加えて，ＮＨへの水素結合形成や均一静電場の影響を取り入れて，振動数シフトの静電相互作用モデルの改良を実施した。
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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
「水素結合形成に対する振動モードのレスポンスの解析」「振動Stark効果および13C NMR化学シフトとの相関の理論的解析」について，ニトリル化合物とアミド化合物を対象として，当初の予定を部分的に先取りして解析を進めることができ，今後の解析の進行に重要な知見を得ることができたことから，「おおむね順調に進展している」と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後，「水素結合形成に対する振動モードのレスポンスの解析」「振動Stark効果および13C NMR化学シフトとの相関の理論的解析」について，対象となる化合物群や振動モードの種類を増やして解析を実施し，３現象の一般的且つ統一的な理解を得られるよう，進める。また，可能であれば，「MDとの組み合わせによる液相系・生体分子系を対象としたスペクトルシミュレーション」の準備を進める。
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| Causes of Carryover |
計算サーバに関わる消耗品の一部について，想定より少々長持ちしたものがあったため，わずかな次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
生じた次年度使用額は，年度の初期に，予定していた物品の購入のために使用する見込みである。
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Research Products
(6 results)
