凝縮系化学反応ダイナミックス(多様性・特異性の発現と量子効果)

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10206101
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 大峯 巖 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60146719)
• 研究分担者: 神取 秀樹 京都大学, 大学院・理学研究科, 講師 (70202033) ; 富永 圭介 神戸大学, 理学部, 助教授 (30202203) ; 加藤 重樹 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20113425) ; 寺嶋 正秀 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00188674) ; 田中 秀樹 岡山大学, 理学部, 教授 (80197459)
• キーワード: 凝縮系 / 化学反応 / ダイナミックス / 量子効果 / 特異性

研究概要

平成10〜12年度に行なわれた、特定領域研究B「凝縮系化学反応ダイナミックス(多様性・特異性の発現と量子効果)」の研究成果取りまとめを行った。本特研究定班の目的は、「複雑化学系(例えば、溶液内・生体内化学反応>に於ける、反応の選択性・方向性の分子論的発現機構とそれに及ぼす量子効果を明らかにする。代表的な複雑化学系の化学反応ダイナミックスを詳細に調べることによって、特異的反応経路を作っている分子論的要因は何かを明らかにし、また溶液、生体高分子の揺らぎ、集団運動などの運動の特性がいかにこれらの反応のダイナミックスの特異性を生んでいるかを解明する」ものであった。
本研究班は物理化学の分野で日本を代表する主に若手・中堅研究者によって構成されている。
特に目的としたのは、気鋭の若手研究者の連携を深め、重要な物理化学の問題を設定し、協力して「代表的な反応系における選択性・方向性の分子論的発現機構」を解明することである。班員の各個人の研究の多くは非常に難しい研究内容を含んでおり、その完成には10年の年月を必要とするものもあるが、これらに対して解決のための糸口を見つけることを目的とした。
平成10年11月の実質的発足して以来、7回の研究会を開いた。毎回班員全員が発表をおこない、全員で各班員の研究内容の詳しい検討を行ってきた。また平成11年11月23-25日と平成13年2月21-22日の2回、京都において「凝縮化学系の化学反応ダイナミックス;Chemical Reaction Dynamics of Manybody Chemical Systems」に関する国際会議を開き、本特定研究分野の世界的研究者達が発表し討論を行った。我々の行っている研究の根底にある反応の多様性・選択性の分子論的機構が、生体、溶液の反応に如何にかかわっているかを検討した。
13年10月に特定領域の終了ヒヤリングを文部省で受け、2月に最終報告書をまとめた。

研究成果

• [文献書誌] M.Matsumoto, S.Saito, I.Ohmine: "Molecular dynamics simulation of the ice nucleation and growth process leading to water freezing"Nature. (in press). (2002)
• [文献書誌] K.Ohmiya, S.Kato: "RISM-SCF Study for the Rate Constant of S_N2 Reaction CH_3Cl+Cl^-in Aqueous Solution"Chem. Phys. Lett.. 348. 75-80 (2001)
• [文献書誌] K.Ohta, Y.Naitouh, K.Tominaga, K.Yoshihara: "Excited-State Dynamics of all-trans-1,3,5,7-Octatetraene in Solution. Direct Observation of the Internal Conversion from the S2 to S1-State and Relaxation Process in the S1 State"J. Phys. Chem.. A105-16. 3973-3980 (2001)
• [文献書誌] Kanndori, H., Tomioka, H., Sasabe, H.: "Excited-State Dynamics of pharaonis Phoborhodopsin Probed by Femtosecond Fluorescence Spectroscopy"J. Phys. Chem.. (in press). (2002)
• [文献書誌] K.Koga, G.T.Gao, H.Tanaka, X.C.Zeng.: "Formation of ordered ice nanotubes inside carbon nano tubes"Nature(London). 412. 802-805 (2001)
• [文献書誌] Masaki Sakakura, Isao Morishima., Masahide Terazima: "The structural dynamics and ligand releasing process after the photodissociation of sperm whale caoboxymyoglobin"J. Phys. Chem.. B105. 10424-10434 (2001)