| 研究課題/領域番号 |
14540464
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
菊池 修 筑波大学, 化学系, 副学長 (30015771)
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| 研究分担者 |
高橋 央宜 筑波大学, 化学系, 講師 (80241785)
守橋 健二 筑波大学, 化学系, 助教授 (90182261)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | パリティ非保存相互作用 / スピン-軌道相互作用 / Ab Initio計算 / L-アラニン / D-グリセルアルデヒド / コンフォメーション解析 / 溶媒効果 |
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| 研究概要 |
1983年に原子核と電子の間のパリティ非保存相互作用が原因でLアミノ酸がDアミノ酸に比べて安定であるとの理論研究がTranter等により報告されて以来、この相互作用と分子キラリティとの因果関係が注目されている。本研究では、我々が開発したSOCSCF法を用いてスピン-軌道相互作用を取り込んだ波動関数を求め、水溶液中でのコンフォメーシーョン解析を詳細に行って、L-アラニン、D-グリセルアルデヒドの水溶液中におけるパリティ非保存相互作用エネルギーを見積もり、L体とD体の安定性を決定した。
SOC SCF法では、スピン-軌道相互作用(SOC)演算子も含めたハミルトン演算子を使い、一般化スピン-軌道で作られた単一スレータ行列式波動関数を求めるハートリー・フォックSCF方程式を解く。基底関数依存性、スピン-軌道相互作用のパリティ非保存相互作用エネルギーへの関わり合い、分子のコンフォメーション変化に対する値などを根拠にし、計算方法を吟味し、適切な計算方法を提案した。
水溶液中におけるアラニン、グリセルアルデヒドの配座解析を詳細に行って、パリティ非保存相互作用エネルギー差を計算した。溶媒効果は連続体モデルとモンテカルロシミュレーションにより水分子の配置を決めて量子化学計算に取り入れるMC/MO法を併用した。アラニンではL体はD体に比べて不安定であるとの結論を得た。グリセルアルデヒドの水和体はD体がL体より安定であることが示された。アラニンのL体がD体に比べて不安定であることは、特定の配座の計算結果から結論したTranter等の結果と相反するもので、注目すべき研究成果である。
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