溶液内反応のポテンシャル面とダイナミックスの理論的研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10206205
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 加藤 重樹 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20113425)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森田 明弘 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70252418)
• Keywords: 溶液ダイナミックス / 励起状態 / 電子状態 / 分子動力学 / 液体統計力学

Research Abstract

今年度は、(1)分子内の電荷の分極を考慮に入れた分子動力学法を用いて水溶液中でのアジドアニオンの振動緩和の機構について研究を行うと共に、(2)RISM-SCF法による溶液内分子の光吸収スペクトルに対する、溶媒の熱揺らぎ、電子分極の影響について研究を行った。また、(3)時間に依存するRISM-SCF法を開発し、ダイナミックストークスシフトに対する溶質分子の電子状態変化の影響について研究を行った。(1)では、溶質分子の分子内振動に伴う電荷の分極と非調和性が振動緩和速度およびその同位体効果を明らかにする上で本質的であることを示した。また、(2)では、溶媒分子の電子分極の効果を考慮に入れる新しい方法を提案し、アセトニトリル、クロロフォルム、四塩化炭素、二硫化炭素溶媒中でのアセトンおよびピリジンの励起エネルギーのスペクトルシフトに対して適用した。さらに、(3)では、水、アセトニトリル、メタノール中でのペンゾニトリルの第2励起状態への電子遷移に伴う溶媒の緩和のダイナミックスについて理論計算を行い,シミュレーションの結果を良く再現することを示した。

Research Products

• [Publications] 森田 明弘: "Molecular Dynamics Simulation with the Charge Response Kernel: Diffusion Dynamics of Pyrazine and Pyrazinyl Radical in Methanol" J.Chem.Phys.108. 6809-6818 (1998)
• [Publications] 森田 明弘: "Vibrational Relaxation of Azide Ion in Water: The Role of Intramolecular Chrge Fluctuation and Solvent-Induced Vibrational Coupling." J.Chem.Phys.109. 5511-5523 (1998)
• [Publications] 林 重彦: "Solvent Effect on Intramolecular Long-Range Electron Transfer Reactions between Porphyrin and Benzoquinon:" J.Phys.Chem.A. 102. 3333-3342 (1998)
• [Publications] 仲 一成: "Effect of Solvent Fluctuation on the Electronic Transitions of Formaldehyde in Aqueous Solution" J.Chem.Phys.110. 3484-3492 (1999)
• [Publications] 石田 干城: "Thermodynamics Analysis of the Solvent Effect on Tautomerization of Acetylacetone: An abinitio Approach" J.Chem.Phys.110. 3938-3945 (1999)
• [Publications] 石田 干城: "Solvation Dynamics of Benzonitrile Excited State in Polar Solvents: A Time-dependent Reference Interaction Site Model Self-consistent Field Approach" J.Chem.Phys.(印刷中).