• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

銅錯体における光励起ダイナミクスの反応機構及び制御法の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16KT0165
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 遷移状態制御
研究機関京都大学 (2018-2020)
琉球大学 (2016-2017)

研究代表者

東 雅大  京都大学, 工学研究科, 准教授 (20611479)

研究期間 (年度) 2016-07-19 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード光励起ダイナミクス / 銅錯体 / 分子シミュレーション / 励起状態 / 光物性 / 溶媒効果 / 比旋光度 / TCNQ / テルペノイド / 理論解析 / ビスジイミン銅(I)錯体 / 金(I)三量体錯体 / HBT / Au3錯体 / 分子動力学シミュレーション / 振動コヒーレンス / 金属錯体 / 反応制御
研究成果の概要

本研究では、我々が独自に開発してきた分子動力学シミュレーションと量子化学計算を効率的に結びつける計算手法を応用し、ビスジイミン銅(I)錯体の光励起ダイナミクスの分子論的機構を解析した。非断熱分子動力学シミュレーションの結果から、周囲の溶媒分子が光励起ダイナミクスに大きな影響を与えることが分かった。また、ポテンシャルエネルギー面の解析から、一重項高励起状態は速やかに一重項励起状態に緩和することが示唆された。さらに、金(I)三量体錯体やHBT、TCNQなど様々な物質の光物性の理論解析も行い、特に溶媒が光物性に与える影響を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、特に環境の効果に着目し、周囲の溶媒が光励起ダイナミクスや吸収スペクトルなどの光物性に大きな影響を与えることを理論計算により明らかにした。これまで光物性の解析に置いて環境の効果はあまり着目されておらず、その重要性を示したことは学術的に大きな意義があったと考えられる。今後、本研究で得られた成果が、光エネルギーの有効利用の手がかりとなり、光触媒や太陽電池などの分子設計の指針となることも期待される。

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 4件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 10件、 招待講演 15件)

  • [国際共同研究] Universitat de Valencia(スペイン)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Kabirimine, a New Cyclic Imine from an Okinawan Dinoflagellate2019

    • 著者名/発表者名
      Hermawan Idam、Higa Mikako、Hutabarat Philipus Uli Basa、Fujiwara Takeshi、Akiyama Kiyotaka、Kanamoto Akihiko、Haruyama Takahiro、Kobayashi Nobuyuki、Higashi Masahiro、Suda Shoichiro、Tanaka Junichi
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 17 号: 6 ページ: 353-353

    • DOI

      10.3390/md17060353

    • NAID

      120006782210

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Water Addition on a Catalytic Fluorination of Dienamine2019

    • 著者名/発表者名
      Kuraoku Daiki、Yonamine Tsunaki、Koja Genta、Yoshida Norio、Arimitsu Satoru、Higashi Masahiro
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 24 号: 19 ページ: 3428-3428

    • DOI

      10.3390/molecules24193428

    • NAID

      120006800746

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Site-Dependent Fluctuations Optimize Electronic Energy Transfer in the Fenna?Matthews?Olson Protein2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Shinji、Higashi Masahiro、Fleming Graham R.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 123 号: 46 ページ: 9762-9772

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.9b07456

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Intramolecular Vibrations Complement the Robustness of Primary Charge Separation in a Dimer Model of the Photosystem II Reaction Center2018

    • 著者名/発表者名
      Fujihashi Yuta、Higashi Masahiro、Ishizaki Akihito
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 9 号: 17 ページ: 4921-4929

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.8b02119

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibrational and Molecular Properties of Mg2+ Binding and Ion Selectivity in the Magnesium Channel MgtE2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Tetsunari、Lorenz-Fonfria Victor A.、Douki Shintaro、Motoki Hideyoshi、Ishitani Ryuichiro、Nureki Osamu、Higashi Masahiro、Furutani Yuji
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 122 号: 42 ページ: 9681-9696

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.8b07967

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Theoretical analysis of the domain-swapped dimerization of cytochrome c: An MD and 3D-RISM approach2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Norio、Higashi Masahiro、Motoki Hideyoshi、Hirota Shun
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 148 号: 2 ページ: 025102-025102

    • DOI

      10.1063/1.5009785

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural properties determining low K+affinity of the selectivity filter in the TWIK1 K+channel2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto Hisao、Higashi Masahiro、Motoki Hideyoshi、Watanabe Hiroki、Ganser Christian、Nakajo Koichi、Kubo Yoshihiro、Uchihashi Takayuki、Furutani Yuji
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 293 号: 18 ページ: 6969-6984

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.001817

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cinchona-Based Primary Amine Catalyzed a Proximal Functionalization of Dienamines: Asymmetric α-Fluorination of α-Branched Enals2017

    • 著者名/発表者名
      Arimitsu Satoru、Yonamine Tsunaki、Higashi Masahiro
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 7 号: 7 ページ: 4736-4740

    • DOI

      10.1021/acscatal.7b01178

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two Furanosesterterpenoids from the Sponge Luffariella variabilis2017

    • 著者名/発表者名
      Ahmadi Peni、Higashi Masahiro、Voogd Nicole J. de、Tanaka Junichi
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 15 号: 8 ページ: 249-249

    • DOI

      10.3390/md15080249

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Four Aromatic Sulfates with an Inhibitory Effect against HCV NS3 Helicase from the Crinoid Alloeocomatella polycladia2017

    • 著者名/発表者名
      Idam Hermawan, Atsushi Furuta, Masahiro Higashi, Yoshihisa Fujita, Nobuyoshi Akimitsu, Atsuya Yamashita, Kohji Moriishi, Satoshi Tsuneda, Hidenori Tani, Masamichi Nakakoshi, Masayoshi Tsubuki, Yuji Sekiguchi, Naohiro Noda, Junichi Tanaka
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 15 号: 4 ページ: 117-117

    • DOI

      10.3390/md15040117

    • 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] Theoretical Study on Photoexcitation Dynamics of a Bis-diimine Cu(I) Complex in Solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Asaka Agena, Satoru Iuchi, Masahiro Higashi
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 679 ページ: 60-65

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2017.04.082

    • 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] One-pot synthesis and theoretical calculation for trifluoromethylated pyrrolizidines by 1,3-dipolar cycloaddition with azomethine ylides and β-trifluoromethyl acrylamides2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Toma, Masataka Kunigami, K-jiro Watanabe, Masahiro Higashi, Satoru Arimitsu
    • 雑誌名

      Journal of Fluorine Chemistry

      巻: 189 ページ: 22-32

    • DOI

      10.1016/j.jfluchem.2016.07.013

    • 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] 凝縮系における光反応ダイナミクスの理論解析2020

    • 著者名/発表者名
      東雅大
    • 学会等名
      第24回光科学若手研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] HBTの励起状態分子内プロトン移動における溶媒依存性に関する理論的研究2020

    • 著者名/発表者名
      仲 啓志,東 雅大,佐藤 啓文
    • 学会等名
      研究会「凝縮系の理論化学2020」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 水溶液中の金三量体錯体の電子状態に関する理論的研究2019

    • 著者名/発表者名
      比嘉未香子,東雅大
    • 学会等名
      第22回理論化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical study on excitation energy transfer in photosynthetic proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Higashi
    • 学会等名
      The 10th Conference of the Asian Consortium on Computational Materials Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光合成タンパク質複合体の機能解明を目指して2019

    • 著者名/発表者名
      東 雅大
    • 学会等名
      QIQBセミナー「量子化学と量子情報・量子生命の接点」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Toward a molecular understanding of excitation energy transfer in light-harvesting complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Higashi
    • 学会等名
      China-Japan-Korea Workshop on Theoretical & Computational Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水溶液中における[Au(CN)2-]3の電子状態の理論的解析2019

    • 著者名/発表者名
      比嘉 未香子,東 雅大
    • 学会等名
      研究会「凝縮系の理論化学」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical study on excited-state reactions in condensed phases2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Higashi
    • 学会等名
      The International Conference on Materials Research and Innovation
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 凝縮系の励起状態反応ダイナミクスの理論解析2018

    • 著者名/発表者名
      東 雅大
    • 学会等名
      第3回環境・生体の関わる物理・化学の研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 凝縮系の励起状態反応ダイナミクスの定量的理解を目指して2018

    • 著者名/発表者名
      東 雅大
    • 学会等名
      第32回量子系分子科学研究セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantitative evaluation of site energies and their fluctuations of pigments in the light-harvesting complex with an efficient method for generating a potential energy surface2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Higashi and Shinji Saito
    • 学会等名
      255th ACS National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical investigation of excited states of pigments in the light-harvesting antenna2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Higashi
    • 学会等名
      Kickoff To Explore The New Field Of Molecular Soft Matter
    • 発表場所
      Kasetsart University (Bangkok, Thailand)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theoretical analysis of regio- and stereoselectivity of new organic reactions2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Higashi
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theoretical investigation of excited-state reactions and properties in condensed phases2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Higashi
    • 学会等名
      前瞻跨領域基礎科學中心 尖端生物分子探測 専題演講
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Toward quantitative understanding of excitation energy transfer in light-harvesting complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Higashi
    • 学会等名
      The 9th Conference of the Asian Consortium on Computational Materials Science
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高効率ポテンシャル関数生成手法による光捕集アンテナ中の色素の励起エネルギーの大きさと揺らぎの定量的評価2017

    • 著者名/発表者名
      東 雅大
    • 学会等名
      レア・イベントの計算科学
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 凝縮系の反応ダイナミクスを記述可能な計算手法の開発と応用2017

    • 著者名/発表者名
      東 雅大
    • 学会等名
      北大理論化学研究会:実践理論化学の最前線
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シンコナアルカロイド触媒を用いたα,β-不飽和アルデヒドの高立体選択的フッ素化反応に関する理論的研究2017

    • 著者名/発表者名
      東 雅大,喜屋武 茜,亀井 翔矢,與那嶺 綱希,有光 暁
    • 学会等名
      第20回理論化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規有機反応における立体・位置選択性の理論的解明2016

    • 著者名/発表者名
      東 雅大
    • 学会等名
      IQCE講演会「量子化学で探る化学の最先端2016」
    • 発表場所
      東京大学山上会館(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theoretical analysis of site energies and their fluctuations of pigments in the light-harvesting antenna2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Higashi
    • 学会等名
      The 9th Korea-Japan Seminars on Biomolecular Science
    • 発表場所
      Commodore Hotel Gyeongju (Gyeongju, Korea)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 溶液中におけるCu(Ⅰ)錯体の光励起ダイナミクスに関する理論的研究2016

    • 著者名/発表者名
      安慶名 麻華,井内 哲,東 雅大
    • 学会等名
      第39回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical investigation on photoexcitation dynamics of Cu(I) complexes with molecular dynamics simulation: Effects of solvents and substituents2016

    • 著者名/発表者名
      Asaka Agena, Satoru Iuchi, Masahiro Higashi
    • 学会等名
      52nd Symposium on Theoretical Chemistry
    • 発表場所
      Ruhr University Bochum (Bochum, Germany)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子シミュレーションを用いたビスジイミン銅(Ⅰ)錯体における光励起ダイナミクスの理論的解明2016

    • 著者名/発表者名
      安慶名 麻華,井内 哲,東 雅大
    • 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(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-07-20   更新日: 2023-03-08  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi