炭素クラスターの理論研究と分子設計

点击翻译按钮获取中文摘要

大澤はフラーレンの生成機構に集中して、Stone-Wales転移の機構の活性化エネルギーが非常に高い事を確認した。またフラーレンの生成過程で最後の部分であるFullerene転移を計算化学的に検討した。任意の大きさの環を含む閉多面体状クラスターから出発して、全炭素数を変えることなくIPRフラーレン異性体に至る転移経路を自動的に探索することの出来るプログラムを書いた。田中は金属的物性を有すると期待される、直径7Å程度のカーボンナノチューブであるtube(5,5)について、そのPeierls転移温度と超伝導転移温度の見積りを行った。永瀬は金属を二個内包するLa2@C80とSc2@C84の構造、電子状態、反応性を解明した。C80では7種類の、C84では24種類もの異性体があるが、La2@C80ではIh対象の構造をもつC80異性体に、Sc2@C84ではD2d対象のC84異性体に、二個の金属が等価に内包されることを明らかにした。藤本はC60がルイス酸の存在下でベンゼンと反応し、ベンゼンが12個付加した生成物を与える。Olahらによれば、まずC60H+が生成し、これにベンゼンが付加して反応が進行する際に、C60H+に対するベンゼン付加の位置選択性について、非経験的分子軌道法により検討した。平野はフラーレンに生成法として、アーク放電法、抵抗加圧法、レーザー蒸発法などが知られており、実験条件に関する多くの情報が蓄積されてきているが、一方その生成機構については、種々のモデルが提案されているものの、まだ未解明の部分が多いことに注目して、量子化学的研究を行った。川添は混合基底第一原理分子動力学法を、C60へのLi等のアルカリ金属原子の挿入実験シミュレーションに適用した。Liの場合、5eV程度のエネルギーで6員環中心に衝突させた場合に挿入プロセスが発生することを確かめ、実験との良い一致を得た。