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凝縮相励起状態ダイナミクスの新規な反応シミュレーション手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24550022
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 物理化学
研究機関京都大学

研究代表者

山本 武志  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (30397583)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード溶液反応 / 自由エネルギー / QM/MM / 励起状態 / 統計力学 / 電子状態 / 化学反応 / 溶媒効果 / ダイナミクス
研究成果の概要

凝縮相の励起反応を調べる理論的方法としていわゆるQM/MM法があるが、実際の応用では2つの問題が生じる事が知られている。一つは電子状態理論の精度と計算コストの兼ね合いの問題であり、もう一つは統計サンプリングの問題である。本研究ではこの問題に対処するため以下の方法を研究した: (1)溶液などのMM環境の応答を動的平均場近似で扱う方法、(2)励起状態から基底状態に復帰する電子緩和のダイナミクスを出来るだけ少ない計算量で追跡するための近似的方法、(3)溶液中の非断熱電子移動反応を反応系の構造と溶媒の静電場を集団座標に取って記述するQM/MM法の研究。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Like-Charge Attraction of Molecular Cations in Water: Subtle Balance between Interionic Interactions and Ionic Solvation Effect2014

    • 著者名/発表者名
      Taichi Inagaki, Hiroshi Nakano, Shinji Aono, Takeshi Yamamoto
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 118 号: 20 ページ: 5499-5508

    • DOI

      10.1021/jp501212y

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Critical Role of Deep Hydrogen Tunneling to Accelerate the Antioxidant Reaction of Ubiquinol and Vitamin E2014

    • 著者名/発表者名
      Taichi Inagaki and Takeshi Yamamoto
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 118 号: 4 ページ: 937-950

    • DOI

      10.1021/jp410263f

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accurate and Efficient Treatment of Continuous Solute Charge Density in the Mean-Field QM/MM Free Energy Calculation2013

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

      Journal of Chemical Theory and Computation

      巻: 9 号: 1 ページ: 188-203

    • DOI

      10.1021/ct300831t

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variational calculation of quantum mechanical/molecular mechanical free energy with electronic polarization of solvent2012

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

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 136 号: 13 ページ: 134107-134107

    • DOI

      10.1063/1.3699234

    • NAID

      120005439722

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Including charge penetration effects into the ESP derived partial charge operator2012

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

      Chemical. Physics. Letters

      巻: 546 ページ: 80-85

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2012.07.046

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Supramolecular binding thermodynamics of a gear-shaped nanocube2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yamamoto, Ryohei Kirihara, Taichi Inagaki, Hirofumi Sato
    • 学会等名
      Computational Science Workshop 2014
    • 発表場所
      AIST, Tsukuba
    • 年月日
      2014-08-20 – 2014-08-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] トンネル効果と反応物錯体形成が引き起こす抗酸化反応の活性化: ユビキノール-ビタミンE 間の水素移動反応2013

    • 著者名/発表者名
      稲垣泰一、山本武志
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会2013京都
    • 発表場所
      京都市 京都テルサ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 電荷密度を用いた平均場 QM/MM 自由エネルギー計算2013

    • 著者名/発表者名
      中農浩史、山本武志
    • 学会等名
      第16回理論化学討論会2013福岡
    • 発表場所
      福岡市 健康づくりサポートセンター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] MF-QM/MM法による化学反応の自由エネルギー計算と溶液・酵素反応への応用2012

    • 著者名/発表者名
      山本武志
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] QM/MM計算における波動関数の統計揺らぎの効果と平均場近似の妥当性の検証2012

    • 著者名/発表者名
      中農浩史
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 溶液内水素移動反応のトンネリンク効果:ユビキノール-ビタミンEの抗酸化反応2012

    • 著者名/発表者名
      稲垣泰一
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 平均場QM/MM法による溶液・酵素反応の自由エネルギー計算2012

    • 著者名/発表者名
      中農浩史
    • 学会等名
      溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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