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原子核の量子揺らぎを含めた化学反応解析のための多成分系分子理論の確立と応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K17851
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関岐阜大学

研究代表者

宇田川 太郎  岐阜大学, 工学部, 助教 (70509356)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード同位体効果 / 量子多成分系理論 / 水素移動反応 / NEB法 / 量子化学 / 量子揺らぎ / 多成分系分子理論 / 量子多成分系分子理論 / 原子核の量子揺らぎ / 反応経路 / H/D同位体効果 / プロトン移動反応 / 化学物理 / 理論化学 / 計算化学
研究成果の概要

申請者はこれまで、実在系に近い理論計算を実現するため、水素原子核のような軽い原子核の量子揺らぎを直接取り込んだ多成分系計算手法を開発し、近年では化学反応における水素原子核の量子揺らぎの効果を明らかにしてきた。本研究課題では、多成分系計算手法による化学反応解析法を高速化し、さらに、多数の分子からなる大規模系へとむけた拡張を行うことで、これまで太刀打ちできなかった数多の化学現象に挑戦するための新しい多成分系計算手法の開発を目指した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Synthesis of thieno[2,3-b]quinoline and selenopheno[2,3-b]quinoline derivatives via iodocyclization reaction and a DFT mechanistic study2018

    • 著者名/発表者名
      Sonawane Amol D.、Garud Dinesh R.、Udagawa Taro、Koketsu Mamoru
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 16 号: 2 ページ: 245-255

    • DOI

      10.1039/c7ob02523h

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reaction mechanism of hydrogen-tritium exchange reactions between several organic and HTO molecules: a role of the second HTO2018

    • 著者名/発表者名
      Udagawa Taro、Tachikawa Masanori
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 8 号: 7 ページ: 3878-3888

    • DOI

      10.1039/c7ra13110k

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Systematic Exploitation of Thermotropic Bicontinuous Cubic Phase Families from 1,2-Bis(aryloyl)hydrazine-based Molecules2018

    • 著者名/発表者名
      S. Kutsumizu, Y. Yamada, T. Sugimoto, N. Yamada, T. Udagawa, and Y. Miwa
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 20 号: 12 ページ: 7953-7961

    • DOI

      10.1039/c7cp08345a

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selenolactams as Synthetic Intermediates for the Synthesis of Polycyclic Amines via Seleno-Claisen Rearrangements2018

    • 著者名/発表者名
      Shibahara Fumitoshi、Suzuki Masafumi、Kubota Saki、Fukunaga Tomoki、Udagawa Taro、Murai Toshiaki
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 83 号: 6 ページ: 3078-3089

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00306

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 1,2-trans-Selective Glycosyl Donor Bearing Cyclic Protection at the C-2 and C-3 Hydroxy Groups2017

    • 著者名/発表者名
      Yagami Nahoko、Tamai Hideki、Udagawa Taro、Ueki Akiharu、Konishi Miku、Imamura Akihiro、Ishida Hideharu、Kiso Makoto、Ando Hiromune
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2017 号: 32 ページ: 4778-4785

    • DOI

      10.1002/ejoc.201700671

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutral Molecular Iron(II) Complexes Showing Tunable Bistability at Above, Below, and Just Room Temperature by a Crystal Engineering Approach: Ligand Mobility into a Three-Dimensional Flexible Supramolecular Network2017

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Hiroaki、Masuda Takuya、Ohno Takuya、Suzuki Mika、Udagawa Taro、Murai Kei-ichiro
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 17 号: 11 ページ: 6006-6019

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.7b01141

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A multicomponent QM study of H 2 dissociation on small aluminum cluster2017

    • 著者名/発表者名
      Udagawa Taro、Suzuki Kimichi、Tachikawa Masanori
    • 雑誌名

      Procedia Computer Science

      巻: 108 ページ: 2275-2281

    • DOI

      10.1016/j.procs.2017.05.180

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unusual H/D isotope effect in isomerization and keto-enol tautomerism reactions of pyruvic acid: Nuclear quantum effect restricts some rotational isomerization reactions2017

    • 著者名/発表者名
      Taro Udagawa, Keita Sugiura, Kimichi Suzuki, Masanori Tachikawa
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 7 号: 15 ページ: 9328-9337

    • DOI

      10.1039/c6ra28271g

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 多成分密度汎関数理論のための電子-核相関汎関数の開発2016

    • 著者名/発表者名
      宇田川 太郎、常田 貴夫、立川 仁典
    • 雑誌名

      Journal of Computer Chemistry, Japan

      巻: 15(5) ページ: 143-147

    • NAID

      130006892699

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The origin of high stereoselectivity in di-tert-butylsilylene-directed2016

    • 著者名/発表者名
      A. Imamura, N. Matsuzawa, S. Sakai, T. Udagawa, S. Nakashima, H. Ando, H. Ishida, M. Kiso
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 81 号: 19 ページ: 9086-9140

    • DOI

      10.1021/acs.joc.6b01685

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nuclear quantum effect and H/D isotope effect on F + (H2O)n → FH + (H2O)n-1OH (n = 1-3) reactions2016

    • 著者名/発表者名
      T. Udagawa and M. Tachikawa,
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 145 号: 16 ページ: 164310-164310

    • DOI

      10.1063/1.4966162

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A multicomponent QM study of H2 dissociation on small alminum cluster2017

    • 著者名/発表者名
      Taro Udagawa, Kimichi Suzuki, Masanori Tachikawa
    • 学会等名
      International Conference of Computational Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多成分量子力学法によるCl・ + (H2O)n → HCl + OH・(H2O)n-1 (n=1-3)反応の理論的解析2017

    • 著者名/発表者名
      杉浦啓太、立川仁典、宇田川太郎
    • 学会等名
      第11回分子化学討論会仙台
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 多成分量子力学法によるHOSO・ + NO2 + (H2O)n (n=0-2)水素移動反応の理論的解析2017

    • 著者名/発表者名
      杉本英哉、立川仁典、宇田川太郎
    • 学会等名
      第11回分子化学討論会仙台
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 多成分量子力学NEB法を用いたHTOと有機分子によるH/T交換反応の理論的解析2017

    • 著者名/発表者名
      石橋里菜、杉浦啓太、立川仁典、宇田川太郎
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2,3-環状保護糖供与体を用いた1,2-trans-選択的グリコシド化の検討と糖脂質合成への応用2017

    • 著者名/発表者名
      八神なほ子、玉井秀樹、宇田川太郎、植木章晴、小西美紅、今村彰宏、石田秀治、木曽真、安藤弘宗
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 原子核の量子効果を考慮した多成分分子軌道-NEB法による水素移動反応の解析2016

    • 著者名/発表者名
      宇田川 太郎、立川 仁典
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会2016神戸
    • 発表場所
      神戸ファッションマート(兵庫)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 1,2-ビス(アリーロイル)ヒドラジンによって形成される共連続キュービック液晶の分子設計と構造制御2016

    • 著者名/発表者名
      沓水 祥一、山田 祐太朗、川淵 茜、常盤 一成、宇田川 太郎、三輪 洋平
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場(兵庫)
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 岐阜大学工学部化学・生命工学科 纐纈・宇田川研究室

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~kulab/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 岐阜大学工学部 宇田川グループ

    • URL

      http://www1.gifu-u.ac.jp/~uda_lab/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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