| 研究課題/領域番号 |
18K05044
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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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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
南部 伸孝 上智大学, 理工学部, 教授 (00249955)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 凝縮相の分子動力学 / 量子/古典ハイブリットモデル / エワルド総和法 / PME-QM/MM / 非断熱遷移 / 古典軌道ホップ法 / 細胞性粘菌 / 光合成 / 項間交差 / 非経験的分子動力学シミュレーション / 化学発光 / 量子古典混合モデル / 粒子メッシュエワルド総和 / PME-ONIOM / QM/MM / 化学発光過程 / スピン軌道相互作用 / 分子動力学 / アクリジニウムエステル / シミュレーション / スピン-軌道相互作用 / 免疫測定 / 非断熱分子ダイナミクス / CIEEL機構 |
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| 研究成果の概要 |
本課題では凝縮相における化学発光反応過程を取り上げ，四つの素過程である「電子移動・内部転換・項間交差・光発光過」に「溶媒効果」を加えることにより五つの素過程定が扱える理論および計算アルゴリズムの構築とその応用を目的とした。特に理論構築においては項間交差を定量的に扱うための計算アルゴリズムが検討された。比較的小さな分子による気相の光解離過程において実験では観測されているが，理論では再現されていない過程を新たに解明することに成功している。その一方，生物系への応用を踏まえ，三つの異なる計算モデル（ドッキング/古典MD/PME-ONIOM ab initio MD）による評価を実施することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ウェットケミストリーは，明らかに化学の中心である。ある分子を新たに開発する上で，利用する溶媒の種類によって大きく反応収率が変わる議論は当然である。しかし，理論・計算化学の現状では，その議論はまだまだ未成熟であり，化学の世界に寄与しているとは言い難い。そこでQM/MMモデルにおいてPME法に基づき，溶媒効果を明示的に取り入れた方法(PME-QM/MM法)を開発し，生化学分野に応用する挑戦を行った。さらに，古典軌道ホップ法における項間交差の理論的な取り扱いが全く確立されていなく，本研究により新たに構築された。得られた成果は近年開発が進む蛍光過程の解明などに応用されると予想される。
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