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新規数理モデルによるらせん高分子高次構造体の光学活性反転現象の機構解明

使用新的数学模型阐明螺旋聚合物高阶结构中旋光性反转的机制

基本信息

批准号：
13J10001
负责人：
鈴木望
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

キラル分子の集積機構を明らかにし、高次構造に及ぼす分子の幾何的な影響を明らかにするために（1）シリコン原子を含むモデル分子約40種の最安定構造・振動数・エネルギーを量子化学計算MP2/6-311G(d,p)のレベルで得た。（2）(1)の最安定構造・振動数・エネルギーに合う様にMMFF力場のパラメータを最適化した。最適化には独自に開発したプログラムを用いた。（3）得られたパラメータを元に周期pと直径Dを得、実験結果と比較した。コレステリックハードコアモデルによればp/Dの値がπ(～3.14)よりも大きければ高分子集合体の巻き性は高分子の巻き性の反対、πよりも小さければ同じ巻き性を示すことが予測される。p/Dを見積もるために(a)~(c)の三つの方法を取った。(a)半経験的量子化学計算PM3を用いて図1の化合物(14量体)の構造を最適化した。このとき、Si-Si-Si-Si(H)=155、側鎖基はall-transとした。(b)上記の MMFF力場のパラメータを用い、CONFEX法を用いた配座探索を行い、最も安定な構造から、pとDの値を得た。(c)既に報告されている化合物(図4)の広角X線散乱の結果より得られたpとDの値から今回の化合物(図1)の値へ外挿することによりpとDを得た。(a)～(c)より得られた結果と実験結果を比較すると、全ての結果においてp/Dの値が比較的大きければ高分子集合体の巻き性は高分子の巻き性の反対、比較的小さければ同じ巻き性を示すという点に於いてはモデルと一致した。しかし、その反転するPSi2のp/D値は(a)では3.14より小さく、2.0という値を示した。また、(a)では配座の自由度を無視していることから(b)のような配座探索を行って構造因子pとDを決定することが求められる。実際、配座の自由度を最適化した(b)ではるPSi2のp/D値は3.1となり、モデルと良い一致を示した。更に類似した化合物から予測される実験PSi2のp/D値も3.2となり、モデルと良い一致を示した。

The influence of the integrated structure of the キラ molecule and the geometry of the higher-order structure and ぼす molecules を明らかにするために (1) シリコンatomic をcontains The most stable structure and vibration number of about 40 kinds of むモデルmolecules and エネルギーをquantum chemical calculation MP2/6-311G(d,p)のレベルでた. (2) (1) The most stable structure, vibration number, and optimization of the MMFF force field in the エネルギーに合う様にMMFF force field. Optimization is done by one's own. (3) Obtain the period p and diameter D of the られたパラメータを element and compare the results.コレステリックハードコアモデルによればp/Dの値がπ(～3.14)よりも大きければpolymer The aggregate's properties are the same as the polymer's properties. p/Dを见 accumulateもるために(a)~(c)の三つの法をtakeった. (a) Quantum chemical calculation of semi-quantum PM3 using the optimization of the structure of the compound (14-quantum body).このとき、Si-Si-Si-Si(H)=155、side locking base はall-transとした. (b) As mentioned above, the MMFF force field is used, the CONFEX method is used to coordinate the exploration, the most stable structure is used, and the pとD method is used. (c) The result of the X-ray scattering of the compound (図4) has been reported and the result has been obtained. pとDの値からthis time's compound (図1)の値へextrasすることによりpとDをgetた. (a)～(c) The big きければ polymer that is compared with より得られた Results と実験 Results すると, 全てのRESULT においてp/Dの値がThe inverse of the aggregate's properties and the polymer's properties, and the comparison of the small ones and the same ones.しかし、その転するPSi2のp/D値は(a)では3.14より小さく、2.0という値をshowした.また、(a)では无码不卡していることから(b)のようなseating explorationを行ってConstruction factor pとDをdeterminationすることがquestめられる. The degree of freedom of the installation and mounting is optimized and optimized (b) PSi2のp/D値3.1となり, and the モデルとgood consistency is shown. It is more similar to the した compound and the predicted される実験PSi2のp/D値も3.2となり, and the モデルと好いconsistent and shown した.