2012 Fiscal Year Research-status Report
機能評価・開拓を目指した支配因子分離型ＮＭＲ解析法の提案と実践
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24550051
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
林 聡子 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (00294306)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中西 和郎 和歌山大学, システム工学部, 教授 (80110807)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | NMR化学シフト / 77Se NMR / 125Te NMR / 量子化学計算 / 結合定数 / 相対論効果 / 分子軌道法 |
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| Research Abstract |
核磁気共鳴法(NMR)法は、物質科学の研究において極めて重要な手段である。NMR測定は化合物の同定や構造解析および反応追跡等を目的として日常的に行われ、化学シフトおよび結合定数を中心に解析される。NMRの解析結果は、極めて重要な情報を含んでいるにもかかわらず、物質の機能評価や開発の基本的なデータとして用いられることは少ない。この原因は、NMR化学シフトや結合定数が本質的に磁気的現象によるため、実験化学者にとっては、その詳細な解釈が複雑で難解であるためである。また高周期元素のNMRでは、相対論効果のためにその解釈がさらに難解なものとなる。そこで本研究の目的を、実験化学者にとっては難解な磁気的現象の詳細な解析は避け、物質の機能評価や開発に役立つ新規NMR解析法を提案し、実践することとした。
具体的な研究課題は、次の4つである。(1) 分子軌道法に基づく77Se NMR化学シフトの新規解析法の提案と視覚化、(2) 新規NMR解析法の6Li, 11B, 13C, 17O, 19F, 29Si, 31P, 33S, 95Mo, 119Sn,および125Te核への適応、(3) 分子軌道法に基づく結合定数(J値)の新規解析法の提案と視覚化、(4) 鍵化合物の設計・合成および理論的根拠の確保と実験化学者の期待に答える精度の高い新規NMR解析法の確立。
平成24年度は、(1),(2)および(4)の課題を中心に取り組んだ。(1)についてはほぼ満足いく成果が得られた。(2)については当初平成25年度の計画であったが、相対論効果を考慮する必要があったため平成24年度でも取り組んだ。Te核について良い成果が得られた。しかしGauss関数とSlater関数を用いた場合の比較検討が残っている。(4)については合成は順調に進んでいる。
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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
平成24年度は、(1),(2)および(4)の課題を中心に取り組んだ。(1)についてはほぼ満足いく成果が得られた。現在報文にまとめているところである。(2)については当初平成25年度の計画であったが、相対論効果を考慮する必要があったため平成24年度でも取り組んだ。Te核について良い成果が得られた。論文投稿したところGaussian09ソフトでの成果を求められたため、現在Gauss関数とSlater関数を用いた場合の比較検討を行っている。(4)についてはテルル誘導体の鍵化合物の合成が７割程度行えた。合成は順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画の通り、平成25年度は、課題(2)および(4)を中心に行い、平成26年度は、課題(3)および(4)を中心に行う予定である。平成25年度の課題(2)について、6Li, 11B, 13C, 17O, 19F, 29Si, 31P, 33S核についてはほぼ問題はクリアーする目処はついているが、95Mo, 119Sn,および125Te核については、Gaussian09ソフトを用いた場合のBasis setの吟味に相当な時間を要すると思われる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
消耗品費：ADFプログラムは１年毎のライセンス契約ソフトであるため、毎年その購入費が必要である。合成において、有機金属試薬の使用は必須であるが高価である。またアントラキノン、アントラセン誘導体等の出発原料も高価である。化合物の多くは、数段階の反応経路により合成しなければならず、収率もあまり望めないため、試薬等薬品費がかかる。合成や精製の条件が厳しくなるため、摺り合わせのガラス器具が不可欠となり、また手持ちの市販品だけでなく、低温反応や低温カラムなどの際には特別注文のガラス器具等が必要となるため、申請の消耗品費が必要である。
旅費：得られた研究成果を積極的に国内外の学会で発表を行う予定であり、旅費も毎年必要となる。また地方大学であるため、文献調査を他大学で行う必要がある。さらに、他機関の機器をおかりして測定させて頂く場合も考えられるため、研究発表のみでなく調査・研究のための旅費も毎年必要となる。
その他：得られた研究成果は様々な分野の国内外の査読付き論文誌に発表する予定であり、論文投稿料（別刷り代）が必要となる。また実験廃棄物処理費も必要である。
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