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液相有機反応における溶媒ダイナミクスの実験および計算化学的解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K05789
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関大分大学

研究代表者

大賀 恭  大分大学, 理工学部, 教授 (60252508)

研究分担者 重光 保博  長崎大学, 工学研究科, 教授 (50432969)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード動的溶媒効果 / 溶媒和 / 水素結合 / シミュレーション / 溶媒再配列 / 溶質溶媒相互作用 / 分子シミュレーション / 遷移状態理論
研究成果の概要

溶液反応における基質分子の構造変化と溶媒分子の動的相互作用を,様々な極性置換基を有する一連のクロメン誘導体を用いて,実験的な動的溶媒効果の観測と計算化学的な考察により明らかにした。特に水素結合が可能な溶質と溶媒の組み合わせでは,強い静電相互作用のためが顕著な動的溶媒効果を示すことを明らかにした。計算化学的考察では,分子動力学法を用いて,非IRC経路における有効溶媒和殻と基質間の余剰反発効果を示すパラメータの評価に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の有機反応機構論では,反応物がどのように構造変化して生成物に至るかを明らかにすることに主眼が置かれてきた。反応に対する溶媒効果は,溶媒の静的な作用として理解され,反応の途中経路において溶媒が反応にどのように関与しているかについては明らかになっていない。本研究では反応物構造変化と溶媒和構造変化の2つの座標に分けて解析することにより,反応に対する溶媒の動的な役割を実験および計算科学の両面から評価することができることを示し,動的作用に影響を与える因子について検討した。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Solute-Solvent Coupling Magnitude in the Thermally Backward Ring Closing Reaction of Spirooxazines2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Shigemitsu, Yasushi Ohga
    • 雑誌名

      Journal of Solution Chemistry

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational Analysis of Solute-Solvent Coupling Magnitude in the Z/E Isomerization Reaction of Nitroazobenzene and Benzylideneanilines2018

    • 著者名/発表者名
      Shigemitsu Yasuhiro、Ohga Yasushi
    • 雑誌名

      Journal of Solution Chemistry

      巻: 47 号: 1 ページ: 127-139

    • DOI

      10.1007/s10953-018-0711-6

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 新規なカルボニルジカチオン等価体-N-トリアジニルウレア誘導体-の開発:非対称ケトンのワンポット合成2020

    • 著者名/発表者名
      平尾 翔太郎・佐伯 瑠美・高橋 徹・原田 拓典・西脇 永敏・大賀 恭
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] トリアジニル基による活性化を利用した非対称ケトンのワンポット合成2019

    • 著者名/発表者名
      佐伯瑠美, 平尾翔太郎, 高橋徹, 原田拓典, 西脇永敏, 大賀恭
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 合成二分子膜の流動性に与える高圧効果2019

    • 著者名/発表者名
      安部雄太, 高橋徹, 鈴木絢子, 信岡かおる, 大賀恭, 石川雄一
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] トリアジニル基による活性化を利用した非対称ケトンのワンポット合成2019

    • 著者名/発表者名
      佐伯瑠美, 平尾翔太郎, 高橋徹, 原田拓典, 西脇永敏, 大賀恭
    • 学会等名
      第31回若手研究者のためのセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] トリアジニル基の特性を利用したカルボン酸誘導体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      平尾 翔太郎・柳井 唯菜・冨髙 美晴・高橋 徹・原田 拓典・西脇 永敏・大賀 恭
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 二重偏光変調の固体キラリティ計測への適応の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      原田 拓典・成田 貴人・早川 広志・渡辺 正行・平尾 翔太郎・大賀 恭・高橋 徹
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 合成二分子膜に与える加圧効果2018

    • 著者名/発表者名
      安部雄太, 鈴木絢子, 信岡かおる, 大賀恭, 石川雄一
    • 学会等名
      化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical analysis of solute-solvent coupling magnitude in the thermally backward ring closing reaction of spirooxazines2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Shigemitsu, Yasushi Ohga
    • 学会等名
      Joint Conference of EMLG/JMLG (European/Japanese Molecular Liquids Group) Meeting and 41st Symposium of Solution Chemistry of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液相反応ダイナミクスにおける反応-溶媒和カップリング解析2018

    • 著者名/発表者名
      重光保博,大賀 恭
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] クロメン誘導体の閉環反応過程に対する置換基効果2017

    • 著者名/発表者名
      中島駿斗,大賀 恭
    • 学会等名
      2017年有機反応機構研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] クロメン誘導体の反応座標自由エネルギーと動的溶媒効果:分子シミュレーション解析2017

    • 著者名/発表者名
      重光保博,大賀 恭
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 不斉誘導を意識した非対称型クロメン誘導体の光応答に与えるキラル/アキラル溶媒効果2017

    • 著者名/発表者名
      大賀 弘貴,鈴木 絢子,信岡 かおる,大武 利沙,大賀 恭,石川 雄一
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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