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分子内水素移動反応と内部回転の相互作用に関する理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 13640508
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

志田 典弘  名古屋工業大学, 工学研究科, 助教授 (00226127)

研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2003年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2002年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード分子内水素移動反応 / 内部回転 / 高励起状態 / メチルマロンアルデヒド / 5メチル-9ヒドロキシフェナレノン / 反転二準位分裂 / 反応曲面Hamiltonian / 5メチル9ヒドロキシフェナレノン / スペクトル分解法 / 大振幅振動 / 反応曲面法 / トンネリングスプリッティング / 5メチルーマロンアルデヒド
研究概要

本研究課題では、分子内水素移動反応とメチル置換基の内部回転との相互作用を理論的に解析した。この問題については、「内部回転の励起により水素移動反応が促進される」と言う特異的な相互作用が存在する事が実験により報告されているが、そのメカニズムや理由については全く明らかにされていない。
そこで本研究では、まずこのような問題を取り扱うための理論とコンピューターコードの開発を行い、5メチル-9ヒドロキシフェナレノン、メチルマロンアルデヒド、メチルトロポロン等の一連の分子に関してこの問題を応用し、そのメカニズムについての詳細な解析及び謎解きを行った。
開発した理論とコンピューターコードは、反応曲面法を複数個の大振幅振動を取り扱う事ができるように拡張したもので、その結果これまで不可能だった量子論を用いた定量的な解析が可能となった。
上述の分子への応用では、内部回転の励起により水素移動反応が促進されると言う実験結果を理論計算でも再現できた。更にそれらの結果を詳細に解析する事により、促進のメカニズムを解明する事に成功した。また実験では報告されていない内部回転の高励起状態を解析する事により、「内部回転の高励起状態においては励起により、水素移動反応が逆に阻害される」と言う新知見も得られた。本研究では、この阻害されるメカニズムの解明にも成功した。
これらの研究成果の一部は、平成13〜15年の分子構造総合討論会を始めとする学会、研究会等、或いは学術雑誌ですでに報告した。現在、統まとめとしての研究成果を学術論文にまとめ学術雑誌に投稿中である。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2005 2004 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Onset Dynamics of phase transition in Ar_72005

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Shida
    • 雑誌名

      Advances in Chemical Physics 130(Part B)

      ページ: 129-153

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Onset Dynamics of phase transition in Ar_72005

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Shida
    • 雑誌名

      Advances in Chemical Physics 130 Part(B)

      ページ: 129-153

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Density functional study of n propyltrichlorogermane and -propyltrichlorostannane2004

    • 著者名/発表者名
      Keijiro Taga, Yasuomi Jibu, Shigetaka Hamada, Yasushi Yamamoto, Tadayoshi Yoshida, Norihiro Shida, Hiroshi Yoshida, Keiichi Ohno, Hiroatsu Matsuura
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 694

      ページ: 63-71

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Density functional study of n-propyltrichloro-germane and n-propyltrichlorostannane2004

    • 著者名/発表者名
      Keijiro Taga, Yasuomi Jibu, Shigetaka Hamada, Yasushi Yamamoto, Tadayoshi Yoshida, Norihiro Shida, Hiroshi Yoshida, Keiichi Ohno, Hiroatsu Matsuura^*
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 694

      ページ: 63-71

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A theoretical study of strong anharmonic coupling between OH stretching and bending modes in phenol-water cationic complex2003

    • 著者名/発表者名
      NorifiuniYamamoto, Norihiro Shida, Eisaku. Miyoshi
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 371

      ページ: 724-730

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A theoretical study of strong anharmonic coupling between OH stretching and bending modes in phenol-water cationic complex2003

    • 著者名/発表者名
      Norifumi Yamamoto, Norihiro Shida, Eisaku Miyoshi
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 371

      ページ: 724-730

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A theoretical study on the ionization of NO_2 with analysis of the vibrational structure of the vibrational structure of the photoelectron spectrum2002

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Takeshita, Norihiroi Shida
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 116

      ページ: 4482-4489

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretical study on proton tunneling potential of 9-hydroxyphenalenone-CO_2 complex2002

    • 著者名/発表者名
      Mori Hirotoshi, Norihiro Shida, Eisaku Miyoshi, Hiroshi Sekiya
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Deuterium Science 11

      ページ: 9-21

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A theoretical study on the ionization of OCS with an analysis of vibrational structures of the photoelectron spectrum2001

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Takeshita, Norihiroi Shida, Eisaku Miyoshi
    • 雑誌名

      Theoretical Chemistry Accounts 107

      ページ: 33-37

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yamamoto, N.Shida, E.Miyoshi: "A theoretical study of strong anharmonic coupling between OH stretching and bending modes in phenol-water cationic complex"Chem.Phys.Lett.. 371. 724-730 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Shida: "Onset dynamics of phase tansition in Ar_7"Adv.Chem.Phys.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kouichi Takeshita: "A theoretical study on the ionization of NO_2 with analysis of the vibrational structure of the vibrational structure of the phtoelectron spectrum"Journal of Chemical Physics. 116. 4482-4489 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Norifumi Yamamoto, Norihiro Shida, Eisaku Miyoshi: "A theoretical study of strong anharmonic coupling between OH stretching and bending modes in phenol-water cationic complex"Chemical Physics Letters. 371. 724-730 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kouichi Takeshita, Norihiro Shida, Eisaku Miyoshi: "A theoretical study on the lonization of OCS with an analysis of vibrational structures of the nhotnelectron spectrum"Theoreticul Chemistry Accounts. 107. 33-37 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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