1999 年度実績報告書

メゾスコピック領域でのベンゼノイド及び非ベンゼノイド縮合多環系の電子論

研究課題

研究課題/領域番号	11133218
研究機関	お茶の水女子大学
研究代表者	細矢治夫お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (10017204)
研究分担者	中田恭子青山学院大学, 理工学部, 専任講師 (20272742) 鷹野景子お茶の水女子大学, 理学部, 助教授 (00143701)
キーワード	グラフ理論的分子軌道法 / 有機電子論の数学的証明 / トンネル電子移動 / 縮合多環芳香族炭化水素 / グラファイト / エッジ状態 / 巨大双極子モーメント
研究概要	不飽和共役炭化水素中のπ電子の移動の方向と強弱が、古典的な有機電子論の図式的な方法でよく表されることの数学的な裏付けについての大局的な証明は、前年度までの研究で示すことができた。その際、大きな縮合多環芳香族炭化水素については、電子移動の減衰の速度を有機電子論で予測することはできないこと、及びある種の周辺構造をもつ巨大な縮合多環芳香族炭化水素で異常に大きな「トンネル電子移動」の起こることが判明した。即ち、多数のベンゼン環が平行四辺形状に縮合した系の末端に一個の窒素原子置換をするだけで、そこから最遠端より少し手前の周辺部の炭素原子上のπ電子が大きく吸引され、系としては巨大な双極子モーメントが生じる。今回これらの系について、HMOから得られるCoulsonの分極率と部分グラフのケクレ構造数との間の興味ある相関関係を発見し、そのグラフ理論的な解釈を得ることに成功した。我々のグループでは、このように大きなπ電子共役系における端の構造の影響を、バンド理論の立場からも研究を進めている。即ち、巨大なベンゼノイド系において、armchair端とzigzag端の長さ(aおよびz)によって、両方の端を有する長方形ネットワークの電子状態がどのように記述されるかを、強結合モデルの範囲で調べた。z<6程度ではzの3倍周期で電子状態が変化するが、ナノスケールの領域ではエッジ状態というzigzag端の特徴がフェルミ準位近傍を支配する。また2次元グラファイトに特徴的なE=±1の軌道の数が、aとzの関数として周期的に変化することがわかった。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] H.Hosoya,M.Gotoh,M.Murakami: "Topological Index and Thermodynamic Properties. 5.How Can We Explain the Topological Dependency of thermodynamic Properties of Alikanes with the Topology of Graphs?"J.Chem.Inf.Comput.Sci.. 39. 192-196 (1999)
[文献書誌] H.Hosoya: "Mathematical Foundation of the Organic Electron Theory --How Do p-Electrons Flow in Conjugated Systems?"J.Mol.Struct. (THEOCHEM). 461-462. 473-482 (1999)
[文献書誌] H..Hosoya,S..Iwata: "Revisiting Superdelocalizability. Mathematical Stability of Reactivity Indices"Theor.Chem.Acc.. 102. 293-299 (1999)
[文献書誌] Y. Takeuchi, H. Hosoya, H. Yoshida, M. Ito: "Virtual Chemical Education-Novel Teaching Materials by Means of the Internet"Pure Appl. Chem.. 71. 825-834 (1999)
[文献書誌] H. Matsuzawa, S. Yabushita, H. Hosoya 他11名: "Quantum Chemistry Literature Data Base. Supplement 18. Bibliography of ab initio Calculaitons for 1998"J. Mol. Struct. (THEOCHEM). 494-495. 1-878 (1999)
[文献書誌] H. Hosoya, Y. Maruyama: "Efficient Generation of the Cartesian Coordinates of Truncated Icosahedron and Related Polyhedra"J. Mol. Graph. Model. (in press).
[文献書誌] H. Hosoya: "Growing Importance of Science Teachers in Primary and Secondary Education"Chemical Education J.. (in press).
[文献書誌] K. Takano, A. Furuhama, S. Ogawa, S. Tsuchiya: "A Molecular Orbital Study on Tetra-aza Macrocycle Containing 2,2-Bipyridines and Its Lithium Complex"J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2. 39. 1063-1068 (1999)

1999 年度 実績報告書

メゾスコピック領域でのベンゼノイド及び非ベンゼノイド縮合多環系の電子論

研究代表者

細矢 治夫 お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (10017204)

研究成果

[文献書誌] H.Hosoya,M.Gotoh,M.Murakami: "Topological Index and Thermodynamic Properties. 5.How Can We Explain the Topological Dependency of thermodynamic Properties of Alikanes with the Topology of Graphs?"J.Chem.Inf.Comput.Sci.. 39. 192-196 (1999)

[文献書誌] H.Hosoya: "Mathematical Foundation of the Organic Electron Theory --How Do p-Electrons Flow in Conjugated Systems?"J.Mol.Struct. (THEOCHEM). 461-462. 473-482 (1999)

[文献書誌] H..Hosoya,S..Iwata: "Revisiting Superdelocalizability. Mathematical Stability of Reactivity Indices"Theor.Chem.Acc.. 102. 293-299 (1999)

[文献書誌] Y. Takeuchi, H. Hosoya, H. Yoshida, M. Ito: "Virtual Chemical Education-Novel Teaching Materials by Means of the Internet"Pure Appl. Chem.. 71. 825-834 (1999)

[文献書誌] H. Matsuzawa, S. Yabushita, H. Hosoya 他11名: "Quantum Chemistry Literature Data Base. Supplement 18. Bibliography of ab initio Calculaitons for 1998"J. Mol. Struct. (THEOCHEM). 494-495. 1-878 (1999)

[文献書誌] H. Hosoya, Y. Maruyama: "Efficient Generation of the Cartesian Coordinates of Truncated Icosahedron and Related Polyhedra"J. Mol. Graph. Model. (in press).

[文献書誌] H. Hosoya: "Growing Importance of Science Teachers in Primary and Secondary Education"Chemical Education J.. (in press).

[文献書誌] K. Takano, A. Furuhama, S. Ogawa, S. Tsuchiya: "A Molecular Orbital Study on Tetra-aza Macrocycle Containing 2,2-Bipyridines and Its Lithium Complex"J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2. 39. 1063-1068 (1999)

1999 年度実績報告書

細矢治夫お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (10017204)