非断熱現象を利用した物質の機能発現と反応制御

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19350013
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 南部 伸孝 上智大学, 理工学部, 教授 (00249955)
• 研究分担者: 石田 俊正 京都大学, 福井謙一記念研究センター, 准教授 (50212890) ; 徳江 郁雄 新潟大学, 自然科学系, 教授 (90101063) ; 中村 宏樹 , 分子科学研究所, 所長 (10010935)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 励起分子素過程 / 非断熱現象

研究概要

物質の特異性や分子の様々な機能が発現する要因の一つに分子の量子力学的振る舞いがある。その中で特に,非断熱遷移は特異性を現す基本的なメカニズムをなしている。本研究課題では,Zhu-Nakamura理論に基づき開発された汎用基礎理論を用い,この非断熱現象を生物系においては解明から研究を始め,新しい反応機構を見出した。一方,分子設計においてその現象を積極的に応用し,分子の機能発現と反応制御の実現を目指し,実験実証まで行うことができた。最後に本研究課題の総括として,国際会議「The 69th Okazaki Conference on "New Frontier in Quantum Chemical Dynamics"」を主催し,様々な学際的分野において非断熱現象の重要性とこの研究の将来性を,十分示すことが出来たと思われる。

研究成果

• [雑誌論文] Electronic Spectra of Two Long-Lived Photoproducts. Double-Proton Transfer in 7-Hydroxyquinoline Dimer in a 2-Methyl tetrahydrofuran Glass Matrix (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuko Nagai, Kenichiro Saita, Kenji Sakota, Shinkoh Nanbu, Masahiko Sekine, Munetaka Nakata, Hiroshi Sekiya
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 114 ページ: 5041-5048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and Relaxation Effects in Proton Wire Energetics: Model Studies of the Green Fluorescent Protein Photocycle (2010)
  • 著者名/発表者名: Q. Sun, S. Wang, H. Zhang, Z. Li, C. Pifisterer, S. Fischer, S. Nanbu, S.C. Smith
  • 雑誌名: Aust. J. Chem. 63 ページ: 363-370
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-Principles Study of Atomic Hydrogen Interaction with Fluorinated Corannulene Radical (2010)
  • 著者名/発表者名: Hong Zhang, S.C. Smith, S. Nanbu, H. Nakamura
  • 雑誌名: Aust. J. Chem. 63 ページ: 371-378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical studies of absorption cross sections for the C1B2-X1A1 system of sulfur dioxide and isotope effects (2010)
  • 著者名/発表者名: Ikuo Tokue, Shinkoh Nanbu
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 132 ページ: 024301/10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mass-independent oxygen isotope fractionation in earth wind: first principles calculation (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Yamada, S. Nanbu, Y. Kasai, M. Ozima
  • 雑誌名: Meteoritics and Planetary Science 44 ページ: A223-A223
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revisiting the cal oxygen isotope anomaly (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Ozima, A. Yamada, O. Abe, S. Nanbu, Y. Kasai
  • 雑誌名: Meteoritics and Planetary Science 44 ページ: A164-A164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initial rotational quantum state excitation and isotopic effects for O(1D) + HCl→OH +Cl (OCl + H) (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yang, K.-l. Han, S. Nanbu, G.G. Balint-Kurti, H. Zhang, S.C. Smith., M. Hankel
  • 雑誌名: J. Theo. Comp. Chem. 8 ページ: 1003-1024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Mechanical Study of Atomic Hydrogen Interaction with Fluorinated Boron-Substituted Coronene Radical (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Zhang, S.C. Smith, S. Nanbu, H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys. Condensed Matter 21 ページ: 144209/8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical Study of Photo-physical Properties of Bisindolylmaleimide Derivatives (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Saita, Manabu Nakazono, Kiyoshi Zaitsu, Shinkoh Nanbu, Hiroshi Sekiya
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 113 ページ: 8213-8220
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbonyl sulfide isotopologues: Ultraviolet absorption cross sections and stratospheric photolysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Sebastian O. Danielache, Shinkoh Nanbu, Carsten Eskebjerg, Matthew S. Johnson, Naohiro Yoshida
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 131 ページ: 024307/10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-adiabatic ab initio dynamics of two models of Schiff base retinal (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ishida, S. Nanbu, H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 113 ページ: 4356-4366
  • 査読あり
• [雑誌論文] The cation-πinteractions between poly (3, 4, 5-trihydroxy-benzoate ester) dendrimer and quaternary ammonium ions, and their effect on chemiluminescence (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Agawa, Manabu Nakazono, Shinkoh Nanbu, Kiyoshi Zaitsu
  • 雑誌名: rganic Letters 10 ページ: 5171-5174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Mechanical Cakcukation of Energy Dependence of OCl/OH Product Branching Ratio and Product Quantum State Distributions for the O(1D) + HCl Reaction on All Three Contributing Electronic State Potential Energy Surfaces (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Yang, K.-L. Han, S. Nanbu, H. Nakamura, G.G. Balint-Kurti, H. Zhang, S.C. Smith, M. Hankel
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 112 ページ: 7947-7960
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Calculation of Ro-vibrational States: Methodology and DOCl Application Results (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Zhang, M. Hankel, S.C. Smith, S. Nanbu, H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 112 ページ: 4141-4147
  • 査読あり
• [雑誌論文] 32S/33S/34S/36S Kinetic Isotopic Fractionation Effects in the reactions of OCS with OH Radical: A Theoretical Study (2008)
  • 著者名/発表者名: Sebastian O. Danielache, Matthew S. Johnson, Shinkoh Nanbu, Mette M.-L. Grage, Chris McLinsen, Naohiro Yoshida
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 450 ページ: 214-220
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum dynamical study of O(1D) + HCl reaction employing three electronic state potential energy surfaces (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Yang, K.-L. Han, S. Nanbu, H. Nakamura, G.G. Balint-Kurti, H. Zhang, S.C. Smith, M. Hankel
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 128 ページ: 014308/5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Remarkable suppression of the excited-state double-proton transfer in the 7-azaindole dimer due to substitution of the dimethylamino group studied by electronic spectroscopy in the gas phase (2007)
  • 著者名/発表者名: X. Zhang, Y. Komoto, K. Sakota, M. Nakagami, T. Shinmyozu, S. Nanbu, H. Nakano, H. Sekiya
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 443 ページ: 194-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bisindolylmaleimides with Large Stokes Shift and Long-Lasting Chemiluminescence Properties (2007)
  • 著者名/発表者名: Manabu Nakazono, Shinkoh Nanbu, Akihiro Uesaki, Ryoichi Kuwano, Manabu Kashiwabara, Kiyoshi Zaitsu
  • 雑誌名: Organic Letters 9 ページ: 3583-3586
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isotopomer fractionation in the UV photolysis of N2O: 3. 3D ab initio surfaces and anharmonic effects
  • 著者名/発表者名: Wei-Chen Chen, Shinkoh Nanbu, Rudolph Arthur Marcus
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence and chemiluminescence properties of indolylmaleimides: experimental and theoretical studies
  • 著者名/発表者名: Manabu Nakazono, Ai Jinguji, Shinkoh Nanbu, Ryoichi Kuwano, Zilong Zheng, Kenichiro Saita, Yuji Oshikawa, Yuta Mikuni, Tatsuhiro Murakami, Yi Zhao, Shigeki Sasaki, Kiyoshi Zaitsu
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Chemical Dynamics by Lasers: Theoretical Considerations
  • 著者名/発表者名: Alexey D. Kondorskiy, Shinkoh Nanbu, Yoshiaki Teranishi, Hiroki Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Hydrogen encapsulation using non-adiabatic tunneling (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinkoh NANBU
  • 学会等名: 69th Okazaki Conference on "New frontier in quantum chemical dynamics, "
  • 発表場所: Okazaki
  • 年月日: 20100221-20100223
• [学会発表] Dissociation dynamics after the SO2 (C^1B_2←X1A1) excitation studied by wave packet propagation (2010)
  • 著者名/発表者名: Ikuo Tokue, Shinkoh NANBU
  • 学会等名: 69th Okazaki Conference on "New frontier in quantum chemical dynamics, "
  • 発表場所: Okazaki
  • 年月日: 20100221-20100223
• [学会発表] (Kyushu Univ., Univ. of Copenhagen, Tokyo Inst. of Tech. ) "Ultraviolet Absorption Cross Sections of Isotopically Substituted Carbonyl Sulfide Species, " (2008)
  • 著者名/発表者名: Shinkoh Nanbu, Sebastian O. Danielache, Matthew S. Johnson, Nahiro Yoshida
  • 学会等名: The 4th International Symposium on Isotopomers (ISI2008)
  • 発表場所: 日本科学未来館(お台場)東京.
  • 年月日: 20081004-20081008
• [学会発表] (Univ. of Copenhagen, Tokyo Inst. of Tech., Kyushu Univ., Meteorological Service of Canada) "32S/33S/34S and 36S Kinetic Fractionation Effects in the Reaction of OCS with OH Radical, " (2008)
  • 著者名/発表者名: Sebastian O. Danielache, Matthew S. Johnson, Shinkoh Nanbu, Mette M.L. Grage, Chris McLinden, Naohiro Yoshida
  • 学会等名: The 4th International Symposium on Isotopomers (ISI2008)
  • 発表場所: 日本科学未来館(お台場)東京.
  • 年月日: 20081004-20081008
• [学会発表] A new mechanism of hydrogen encapsulation by fullerenes and carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: Shinkoh Nanbu, Toshimasa Ishida, Hiroki Nakamura
  • 学会等名: Gordon Research Conference (Molecular & Ionic Clusters)
  • 発表場所: Centre Paul Langevin, CAES du CNRS 73500 Aussois FRANCE
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] (IMS, Kyoto Univ., Kyushu Univ., IMS) "Dynamics and control of isomerization of cyclohexadiene to hexatriene, " (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Tamura, Toshimasa Ishida, Shinkoh Nanbu, Hiroki Nakamura
  • 学会等名: The 3rd Asian Pacific Conference on Theoretical and Computational Chemistry
  • 発表場所: 北京(中国)
  • 年月日: 20070922-20070926
• [備考]
  • URL: http://librsh01.lib.sophia.ac.jp/Profiles/69/0006813/profile.html