• 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

溶液内素過程の化学反応ダイナミックス

研究課題

研究課題/領域番号 18066008
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

加藤 重樹  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20113425)

研究分担者 山本 武志  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30397583)
研究期間 (年度) 2006 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
34,200千円 (直接経費: 34,200千円)
2009年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
2008年度: 13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
2007年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
2006年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
キーワード理論化学 / 化学反応 / ダイナミックス / 溶液 / 励起状態 / 酵素反応
研究概要

研究では、溶液内やタンパク質における化学反応を自由エネルギー面に基づいて調べるための方法論の開発と応用を行った。まず自由エネルギー面に基づいて化学反応を議論する為、RISM-SCF法、LRFE-SCF法、RISM-MP2法などを開発した。次に、気相・液相中における光励起緩和過程のメカニズムを調べることを目的として、最低エネルギー円錐交差(conical intersection)の配置をMS-CASPT2レベルで直接定量的に求めるための方法を開発した。最後に、電子分極の効果を顕に含むタンパク質の一般分子力場をcharge response kernel(CRK)に基づいて構築し、それをMet-Enkephalin分子の統計分布などに応用した。さらに、CRK に基づいた分子動力学計算を行い、通常の液体とイオン液体の動的な性質の違いについて議論を進めた。

報告書

(6件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (34件) (うち査読あり 27件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] A wave-function based approach for polarizable charge model: Systematic comparison of polarization effects on protic, aprotic, and ionic liquids2010

    • 著者名/発表者名
      H. Nakano, T. Yamamoto, S. Kato
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 113

      ページ: 44106-44106

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic spectra of coumarin 151 in polar solvents: Linear response free energy approach2010

    • 著者名/発表者名
      S. Aono, N. Minezawa, S. Kato
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 492

      ページ: 193-197

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein collective motion coupled to ligand migration in myoglobin2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishihara, S. Hayashi, S. Kato
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 98

      ページ: 1649-1657

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A wave-function based approach for polarizable charge model : Systematic comparison of polarization effects on protic, aprotic, and ionic liquids2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nakano, T.Yamamoto, S.Kato
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 132

      ページ: 44106-44106

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grignard reagents in solution: Theoretical study of equilibria and the reaction with a carbonyl compound in diethyl ether solvent2009

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, S. Kato
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 113

      ページ: 6158-6165

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic electron correlation effect on conical intersections in photochemical ring-opening reaction of cyclohexadinene: MS-CASPT2 study2009

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, S. Kato
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 476

      ページ: 97-100

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarizable force field for protein with charge response kernel2009

    • 著者名/発表者名
      M. Isegawa, S. Kato
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Theory and Computation 5

      ページ: 2809-2821

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An accurate calculation of electronic contribution to static permittivity tensor for organic molecular crystals on the basis of the charge response kernel theory2009

    • 著者名/発表者名
      J. Tsutsumi, H. Yoshida, R. Murdey, S. Kato, N. Sato
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 113

      ページ: 9207-9212

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grlghard reagents : Theoretical study of equllibria and the reaction with a carbonyl compound in diethyl ether2009

    • 著者名/発表者名
      T.Mori, S.Kato
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 113

      ページ: 6158-6165

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic electron correlationrun effect on conical intersections in photochemical ring-opening reaction of cyclohexadinene : MS-CASPT2009

    • 著者名/発表者名
      T.Mori, S.Kato
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 476

      ページ: 97-100

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarizable force field for protein with charge response kernel2009

    • 著者名/発表者名
      M.Isegawa, S.Kato
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Theory and Computation 5

      ページ: 2809-2821

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An accurate calculation of electronic contribution to static permittivity tensor for organic molecular crystals on the basis of the charge response kernel theory2009

    • 著者名/発表者名
      J.Tsutsumi, H.Yoshida, R.Murdey, S.Kato, N.Sato
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 113

      ページ: 9207-9212

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grignard reagents in solution : Theoretical study of the equilibria and the reaction with a carbonyl compound in diethyl ether solvent.2009

    • 著者名/発表者名
      Mori, T. Kato, S.
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 113

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grignard reagents in solution : Theoretical study of the equilibria and the reaction with a carbonyl compound in diethyl ether solvent2009

    • 著者名/発表者名
      Mori,T. and Kato,S
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 113

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A search for ligand diffusion pathway in myoglobin using a metadynamics simulation2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishihara, S. Hayashi, S. Kato
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 464

      ページ: 220-225

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A search for ligand diffusion pathway in myoglobin using a metadynamics simulation.2008

    • 著者名/発表者名
      Nishihara, Y., Hayashi, S., Kato, S.
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 464

      ページ: 220-225

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A search for ligand diffusion pathway in myoglobin using a metadynamics simulation.2008

    • 著者名/発表者名
      Nishihara, Y., Hayashi, S., and Kato, S.
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 461

      ページ: 220-225

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A noncentrosymmetric crystal structure of a zwitterionic compound, pyridinium pyridinium 5,7-dihydro-5,7-dioxo-6H-cycloPenta[b]pyridin-6-ylide, realized by weak hydrogen bonds2008

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi, J. , Sasamori, T. Yoshida, H. , Tokitoh, N. Sato, N., Kato, S., Muzikante, I and Neilands, 0.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Sructure 920

      ページ: 52-60

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab initio calculation of proton-coupled electron transfer rates in the external-potential representation: A ubiquinol complex in solution2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, S. Kato
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 126,15

      ページ: 224513-224513

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geometry optimization based on linear response free energy with quantum mechanical/molecular mechanical method: Applications to Menshutkin-type and Claisen rearrangement reactions in aqueous solution2007

    • 著者名/発表者名
      M. Higashi, S. Hayashi, S. Kato
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 126,10

      ページ: 144503-144503

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition state determination of enzyme reaction on free energy surface: Application to chorismate mutase2007

    • 著者名/発表者名
      M. Higashi, S. Hayashi, S. Kato
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 437

      ページ: 293-297

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical RISM-MP2 free energy gradient method: Application to the Schlenk equilibrium of Grignard reagent2007

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, S. Kato
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 437

      ページ: 159-163

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solvent effect on conical intersections in excited state 9H-adenine: Radiationless decay mechanism in polar solvent2007

    • 著者名/発表者名
      S. Yamazaki, S. Kato
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 129

      ページ: 2901-2909

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An efficient implementation of three-dimensional reference interaction site model self-consistent-field method: Application to solvatochromic shift calculations2007

    • 著者名/発表者名
      N. Minezawa, S. Kato
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 126

      ページ: 054511-15

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic polarization effect on low-frequency infrared and Raman spectra of aprotic solvent: Molecular dynamics simulation study with charge response kernel by second order Moller-Plesset perturbation method2007

    • 著者名/発表者名
      M. Isegawa and S. Kato
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 127

      ページ: 24450211-24450211

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab initio calculation of proton-coupled electron transfer rates in the external-potential representation: A ubiquinol complex in solution2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto and S. Kato
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 126

      ページ: 22451415-22451415

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geometry optimization based on linear response free energy with quantum mechanical/molecular mechanical method: Applications to Menshutkin-type and Claisen rearrangement reactions in aqueous solution2007

    • 著者名/発表者名
      M. Higashi, S. Hayashi, and S. Kato
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 126

      ページ: 14450310-14450310

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An efficient implementation of three-dimensional reference interaction site model self-consistent-field method : Application to solvatochromic shift calculations2007

    • 著者名/発表者名
      N.Minezawa, S.Kato
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 126

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Solvent effect on conical intersections in excited state 9H-adenine : Radiationless decay mechanism in polar solvent2007

    • 著者名/発表者名
      S.Yamazaki, S.Kato
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 129

      ページ: 2901-2909

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Analytical RISM-MP2 free energy gradient method : Application to the Schlenk equilibrium of Grignard reagent2007

    • 著者名/発表者名
      T.Mori, S.Kato
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 437

      ページ: 159-163

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Transition state determination of enzyme reaction on free energy surface : Application to chorismate mutase2007

    • 著者名/発表者名
      M.Higashi, S.Hayashi, S.Kato
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 437

      ページ: 293-297

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Geometry optimization based on linear response free energy with quantum mechanical/molecular mechanical method : Applications to Menshutkin-type and Claisen rearrangement reactions in aqueous solution2007

    • 著者名/発表者名
      M.Higashi, S.Hayashi, S.Kato
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 126

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantum dynamics study on multichannel dissociation and isomerization reactions of formaldehyde2006

    • 著者名/発表者名
      T. Yonehara, S. Kato
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 125,10

      ページ: 84307-84307

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab initio calculation of proton-coupled electron transfer rates in the external-potential representation : A ubiquinol complex in solution

    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto, S.Kato
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Some numerical quests for accurate quantum dynamics in gas and condensed phases2010

    • 著者名/発表者名
      山本武志
    • 学会等名
      The 69th Okazaki Conference on "New Frontier in Quantum Chemical Dynamics"
    • 発表場所
      分子科学研究所(名古屋)
    • 年月日
      2010-02-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] QM/MM法に基づく化学反応の自由エネルギー計算と反応経路の探索2010

    • 著者名/発表者名
      山本武志
    • 学会等名
      IMSスーパーコンピュータワークショップ
    • 発表場所
      分子科学研究所(名古屋)
    • 年月日
      2010-01-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Free Energy Surfaces and Dynamics of Chemical Reactions in Solution and Biological Systems2009

    • 著者名/発表者名
      加藤重樹
    • 学会等名
      Theory and Applications of Computational Chemistry 2008
    • 発表場所
      中国・上海
    • 年月日
      2009-09-29
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Free Energy Surfaces and Dynamics of Chemical Reactions in Solution and Biological Systems2009

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Kato
    • 学会等名
      Thery, and Applications of Computational Chemistry 2008
    • 発表場所
      中国・上海
    • 年月日
      2009-09-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Free Energy Surfaces and Dynamics of Chemical Reactions in Soloution and Biological Systems2008

    • 著者名/発表者名
      Kato, S.
    • 学会等名
      Theory and Applications of Computational Chemistry
    • 発表場所
      上海 (中国)
    • 年月日
      2008-09-29
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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