| 研究課題/領域番号 |
16K05675
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
志賀 基之 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主幹 (40370407)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | グリーンケミストリー / 計算化学 / 水 / 化学反応 / 第一原理計算 / 水溶液 / 反応機構 / 有機反応 / 第一原理分子動力学 / 分子動力学 |
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| 研究成果の概要 |
グリーンケミストリーの観点から、豊富で毒性のない水の利用が注目され、水溶液を用いた反応制御技術が進歩してきた。よりよい反応設計のためには、水溶液中で反応がどのように進行し、水の果たす役割について詳しい知見を要するが、既存の実験手法では限界もある。そこで、本研究では計算化学的手法を用いて、高温水中の有機反応における詳細な反応メカニズムと、水の果たす役割を解明した。この研究を通じて、マルチスケール分子動力学法や第一原理分子動力学法を用いた新たな溶液反応自由エネルギー計算技術を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
この計算化学的研究によって、高温水中における有機反応の詳細な反応機構と、水の果たす役割への理解が飛躍的に進んだ。特に、温度や酸性度など、様々な実験条件において反応速度が変化する原因を突き止めることができた。今後、計算結果から高温水中における新たな有機合成ルートを探査、予測し、実験で実証可能なものを導き出す可能性に繋がった。また、溶液反応自由エネルギー計算技術は、高温水のみならず、幅広い応用が期待できる。
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