反応経路自動探索法を基盤とする化学反応の理論解明と制御

基于自动反应路径搜索方法的化学反应的理论阐明和控制

• 批准号: 15H02158
• 负责人: 諸熊 奎治
• 金额: $ 16.39万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H02158/
• 关键词: 化学反応理論; 反応経路自動探索法; 最低円錐交差; 光機能性分子; 触媒反応機構; 光機能分子

本研究では反応経路自動探索法（GRRM戦略）を活用した化学反応の解明と制御分子の光物性の解明と制御を目指す。1.光機能性分子の発光消光過程の解明：佐々木らによって合成された凝集誘起発光を起こすアルキルアミノアントラセンの発光特性について、円錐交差を計算し、液相中で消光しやすい理由を明らかにした。さらに、固相中でどの程度円錐交差が不安定化するのかを見積もり、凝集により円錐交差を経由した失活が大きな立体制約を受けることを明らかにした。2.アボベンゼンの光化学反応：アボベンゼンではノリッシュII型プロトン移動反応とcis-,trans-異性化という全く異なる反応が競合して起こる。GRRM戦略により、基底状態、第一、第二励起状態の各状態の平衡点、交差を網羅的に探索し、生成物の傾向が明らかになった。一部の反応は基底状態で熱的に起こることもわかった。3.鉄ニッケル錯体による生体模倣触媒反応：小江らにより合成されたNiFe二核錯体は生体酵素であるヒドロゲナーゼを模倣して作られた触媒である。この反応機構を検討している。水素分子活性化触媒における強塩基の役割の解明、反応中の鉄のスピン状態に注目して反応機構の解明を行う。これまでのベンチマーク計算で、複数の密度汎関数理論により全てのスピン多重度を仮定し、X線構造解析で得られている中間体において構造最適化を行なっているが、その相対的安定性については汎関数依存性が大きいことがわかっているので、高精度な計算を行い検証を行う。

In this study, we applied the GRRM method to the understanding and control of the optical properties of chemical reactions. 1. The explanation of the extinction process of photofunctional molecules: the aggregation induced light emission in the synthesis of photofunctional molecules, the calculation of the extinction characteristics of photofunctional molecules, and the explanation of the extinction in the liquid phase. In addition, in the solid phase, the degree of cone intersection is unstable. In the solid phase, the degree of cone intersection is unstable. 2. Photochemical reaction: Photochemical reaction: Photochemical reaction: GRRM strategy, base state, equilibrium point of each state of the first and second excitation states, and the tendency of the intersection are explored. A part of the anti-base state is hot. 3. Iron, iron, iron, The anti-corruption mechanism is under discussion. The activation of water molecules in the catalyst system of the strong base of the solution, the reaction of iron in the state of attention to the reaction mechanism of the solution In this paper, we discuss the calculation, density function theory of complex number, determination of the multiple density of all kinds of materials, analysis of X-ray structure, optimization of intermediate structure, stability of phase relation, dependence of density function theory on large numbers, high precision calculation and verification.

项目成果

Morokuma Group Web Page

诸隈集团网页

Artificial Force Induced Reaction Method for Systematic Determination of Complex Reaction Mechanisms.

用于系统测定复杂反应机理的人工力诱导反应方法。

• DOI: 10.1002/tcr.201600052
• 发表时间: 2016
• 期刊: Chemical record
• 影响因子: 6.6
• 作者: W. M. C. Sameera;Akhilesh Kumar Sharma;S. Maeda;K. Morokuma
• 通讯作者: K. Morokuma

複雑分子系の化学反応の計算化学

复杂分子系统中化学反应的计算化学

• 发表时间: 2015
• 作者: S.Suzuki;S. Maeda;K. Morokuma;諸熊 奎治;諸熊 奎治
• 通讯作者: 諸熊 奎治

Computational Inshights on the Mechanim and the Origin of Enantioselectivity in Fe-catalyzed Cross-Coupling Reaction

Fe催化交叉偶联反应对映选择性机理和起源的计算见解

• 发表时间: 2016
• 作者: 酒井 佑輔;関戸 信次;松岡 篤;Y. N. Takayabu;Akhilesh Kumar Sharma
• 通讯作者: Akhilesh Kumar Sharma

Theory and Computation Provide Insight and Discovery on Catalytic

理论和计算提供了催化方面的见解和发现

• 发表时间: 2015
• 作者: S.Suzuki;S. Maeda;K. Morokuma;諸熊 奎治
• 通讯作者: 諸熊 奎治