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2014 年度 実績報告書

複雑分子系の化学反応の計算化学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 24245005
研究機関京都大学

研究代表者

諸熊 奎治  京都大学, 福井謙一記念研究センター, シニアリサーチフェロー (40111083)

研究期間 (年度) 2012-10-31 – 2015-03-31
キーワード計算化学 / 化学反応 / 反応経路探索 / 炭素ナノ構造 / 生体反応機構 / 理論化学 / ポテンシャル面 / 触媒反応
研究実績の概要

推進してきた複雑分子系の化学反応の理論化学・計算化学的研究をさらに発展させることを目的として、本年度は、次のテーマについて研究を行った。
1. 化学反応径路自動探索(GRRM)戦術の構築と応用 a. AFIR法による分子内反応の遷移状態の自動探索法の開発 b. GRRM法のランタノイドf-f遷移のクエンチング機構への応用 c. AFIR法によるセスキテルペン類生成および異性化経路の自動探索 d. AFIR法を用いた不斉遷移金属および有機分子触媒反応機構の解明、
2. 気相分子系の励起電子状態の化学反応 a. N(2D) + H2O 気相反応のためのD1およびD0状態のポテンシャル面 b. ニトロメタンCH3NO2の基底及び3個の一重項励起状態を経由した光解離反応のポテンシャル面と反応経路 c. ジアリールエチレン異性体の光開閉環反応の経路のスピン反転密度汎関数法による解明
3. 炭素ナノ構造生成及び反応の機構と制御 a. 溶融表面をもつCu触媒によるグラフェン核生成過程のDFTB/MDトラジェクトリー研究
4. ONIOM法を用いた生体分子内での化学反応機構と動力学 a. UVR8 Photoreceptorの光センシングとホモ2量体解離の機構
5. ONIOM法に関する印刷120頁、引用文献800件に上る網羅的な総説を完成し, 発表した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件、 謝辞記載あり 14件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 20件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The ONOIM Method and its Applications2015

    • 著者名/発表者名
      L. W. Chung, W. M. C. Sameera, R. Ramozzi, A. J. Page, M. Hatanaka, G. P. Petrova, T. V. Harris, X. Li, Z. Ke, F. Liu, H.-B. Li, L. Ding, and K. Morokuma
    • 雑誌名

      Chem. Rev.

      巻: 115 ページ: 1-119

    • DOI

      10.1021/cr5004419

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photochemical Ring Opening and Closing of Three Isomers of Diarylethene: Spin-Flip Time Dependent Density Functional Study2015

    • 著者名/発表者名
      M. Isegawa and K. Morokuma
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 119 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1021/jp511474f

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Positive Effect of Water in Asymmetric Direct Aldol Reactions with Primary-Amine Organocatalyst: Experimental and Computational Studies2015

    • 著者名/発表者名
      S A. Moteki, K. Nakayama, H.-B. Li, G. Petrova, S. Maeda, K. Morokuma, and K. Maruoka
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 10 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1002/asia.201500078

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Exploring Transition State Structures for Intramolecular Pathways by the Artificial Force Induced Reaction (AFIR) Method2014

    • 著者名/発表者名
      S. Maeda, T. Taketsugu, and K. Morokuma
    • 雑誌名

      J. Comp. Chem.

      巻: 35 ページ: 166-173

    • DOI

      10.1002/jcc.23481

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] sp3-sp2 vs sp3-sp3 C-C Site-Selectivity in Rh-Catalyzed Ring Opening of Benzocyclobutenol: A DFT Study2014

    • 著者名/発表者名
      L. Ding, N. Ishida, M. Murakami, and K. Morokuma
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 136 ページ: 169-178

    • DOI

      10.1021/ja407422q

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Excited-State Proton Transfer Controls Irreversibility of Photoisomerization in Mononuclear Ruthenium(II) Monoaquo Complexes: A DFT Study2014

    • 著者名/発表者名
      L. Ding, L. W. Chung, and K. Morokuma
    • 雑誌名

      J. Chem. Theo. Comp.

      巻: 10 ページ: 668-675

    • DOI

      10.1021/ct400982r

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Predicting Pathways for Terpene Formation from First Principles - Routes to Known and New Sesquiterpenes2014

    • 著者名/発表者名
      M. Isegawa, S. Maeda, D. J. Tantillo and K. Morokuma
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 5 ページ: 1555-1560

    • DOI

      10.1039/c3sc53293c

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The origin of enantioselectivity for intramolecular Friedel-Crafts reaction catalyzed the supramolecular Cu / DNA catalyst complex2014

    • 著者名/発表者名
      G. P. Petrova, Z. Ke, S. Park, H. Sugiyama and K. Morokuma
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett.

      巻: 600 ページ: 87-95

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2014.03.060

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Asymmetric phase-transfer catalysis with homo- and heterochiral quaternary ammonium salts: a theoretical study2014

    • 著者名/発表者名
      G. P. Petrova, H.-B. Li, K. Maruoka and K. Morokuma,
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem.

      巻: 118 ページ: 5154-5167

    • DOI

      10.1021/jp501520g

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Graphene Nucleation on a Surface-Molten Copper Catalyst: Quantum Chemical Molecular Dynamics Simulations2014

    • 著者名/発表者名
      H-B. Li, A. J. Page, C. Hettich, B. Aradi, C. Koehler, T. Frauenheim, S. Irle and K. Morokuma
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 5 ページ: 3493-3500

    • DOI

      10.1039/ c4sc00491d

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ab initio reaction pathways for photodissociation and isomerization of nitromethane on four singlet potential energy surfaces with three roaming paths2014

    • 著者名/発表者名
      M. Isegawa, F. Liu, S. Maeda, and K. Morokuma
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 140 ページ: 244310/1-11

    • DOI

      10.1063/1.4883916

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Theoretical Study on the UVR8 Photoreceptor: Sensing Ultraviolet-B by Tryptophan and Dissociation of Homodime2014

    • 著者名/発表者名
      X. Li, L. W. Chung, K. Morokuma and G. Li
    • 雑誌名

      J. Chem. Theo. Comp.

      巻: 10 ページ: 3319-3330

    • DOI

      10.1021/ct5003362

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Complete active space second order perturbation theory (CASPT2) study of N(2D) + H2O reaction paths on D1 and D0 potential energy surfaces: direct and roaming pathways2014

    • 著者名/発表者名
      M. Isegawa, F. Liu, S. Maeda and K. Morokuma
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 141 ページ: 154303/1-9

    • DOI

      10.1063/1.4897633

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Exploring the reaction coordinates for f-f emission and quenching of lanthanide complexes – thermo-sensitivity of terbium(III) luminescence2014

    • 著者名/発表者名
      M. Hatanaka and K. Morokuma
    • 雑誌名

      J. Chem. Theo. Comp.

      巻: 10 ページ: 4184-4188

    • DOI

      10.1021/ct500668n

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Gas-Phase Photochemical and Homogenous Catalytic Reactions Explored Using the Automated Reaction Route Mapping (GRRM) Method2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      American Chemical Society Semi-annual Meeting
    • 発表場所
      Denver, USA
    • 年月日
      2015-03-23
    • 招待講演
  • [学会発表] Exciting World of Theoretical Studies of Chemical Reactions - From Gas Phase Reactions to Catalysts, and Enzymatic Reactions2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Argonne National Laboratory
    • 発表場所
      Argonne, USA
    • 年月日
      2015-03-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical Reactions of Complex Molecular Systems -- Discovery and Insights from Computational Studies,2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      12th Fukui Institute Symposium
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-01-23
    • 招待講演
  • [学会発表] Fascinating World of Theoretical Studies of Chemical Reaction--From Gas Phase Reactions to Catalysts, and Enzymatic Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Hiroshima University
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2014-12-03
    • 招待講演
  • [学会発表] GRRM法を用いた複雑分子系の反応機構2014

    • 著者名/発表者名
      諸熊奎治
    • 学会等名
      GRRM誕生十周年・GRRM14発表記念講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-30
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory and Computation Provide Insights and Discovery on Chemical Reactions of Complex Molecular Systems, Advanced Molecular Transformations by Organocatalysts2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      2nd International Conference and 7th Symposium on Organocatalysis
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical Theory of Complex Molecular Systems: Discovery and Insights from Computational Studies of Chemical Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      CRC-SU Joint International Symposium on Chemical Theory of Complex Systems: “Interplay between Theory and Experiments; New Trends in Catalysis”
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2014-10-31
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory and Computation Provide Insights and Discovery on Chemical Reactions of Complex Molecular Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Japan-Russia Joint-Symposium on Chemical Theory for Complex Systems
    • 発表場所
      St. Petersburg, Russia
    • 年月日
      2014-09-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory and Computation Provide Insights and Discovery on Chemical Reactions of Complex Molecular System2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      International Conference "Molecular Complexity in Modern Chemistry” (MCMC-2014)
    • 発表場所
      Moscow, Russia
    • 年月日
      2014-09-16
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum chemical molecular dynamics (QM/MD) simulations of nucleation, growth and healing processes of fullerenes, carbon nanotubes and graphenes2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      he 17th International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC XVII)
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-07
    • 招待講演
  • [学会発表] 複雑分子系のシミュレーション~生体分子の反応への応用とその周辺2014

    • 著者名/発表者名
      諸熊奎治
    • 学会等名
      情報計算化学生物学会(CBI学会)講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-07-29
    • 招待講演
  • [学会発表] Multiscale Computational Approaches And Applications in Biochemistry And Biomaterials2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Annual Conference of Canadian Chemical Society
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-06-04
    • 招待講演
  • [学会発表] Exciting World of Theoretical Studies of Chemical Reactions - From Gas Phase Reactions to Catalysts, and Enzymatic Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Swiss Chemical Society Lecture
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland
    • 年月日
      2014-05-23
    • 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Studies of Complex Molecular Systems. Methods and Applications2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Swiss Chemical Society Lecture
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2014-05-22
    • 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Studies of Complex Molecular Systems. Methods and Applications,2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Swiss Chemical Society Lecture
    • 発表場所
      Basel, Switzerland
    • 年月日
      2014-05-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical Theory of Complex Molecular Systems: Discovery and Insights from Computational Studies of Chemical Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Swiss Chemical Society Lecture
    • 発表場所
      Fribourg, Switzerland
    • 年月日
      2014-05-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Exciting World of Theoretical Studies of Chemical Reactions - From Gas Phase Reactions to Catalysts, and Enzymatic Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      Swiss Chemical Society Lecture
    • 発表場所
      Basel, Switzerland
    • 年月日
      2014-05-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory and Computation Provide Insights and Discovery on Chemical Reactions of Complex Molecular Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      2014 AATACC Seminar
    • 発表場所
      Canberra, Australia
    • 年月日
      2014-05-01
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory and Computation Provide Insights and Discovery on Chemical Reactions of Complex Molecular Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      2014 AATACC Seminar
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2014-04-29
    • 招待講演
  • [学会発表] Exploring potential energy surfaces with GRRM automatic search strategy, Theory and Computation Provide Insights and Discovery on Chemical Reactions of Complex Molecular Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Morokuma
    • 学会等名
      2014 AATACC Seminar
    • 発表場所
      New Castle, NSW, Australia
    • 年月日
      2014-04-28
    • 招待講演
  • [備考] Morokuma Group Web Page

    • URL

      http://kmweb.fukui.kyoto-u.ac.jp/top/index.html

  • [備考] 京都大学福井謙一記念研究センター

    • URL

      http://www.fukui.kyoto-u.ac.jp

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公開日: 2016-06-03  

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