メゾスコピック領域でのベンゼノイド及び非ベンゼノイド縮合多環系の電子論

介观区域苯环和非苯环稠合多环体系的电子理论

• 批准号: 10146216
• 负责人: 細矢 治夫
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Ochanomizu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10146216/
• 关键词: グラフ理論的分子軌道法; 有機電子論の数学的証明; ポリアセンの異常分極; フラーレンの生成機構; ナフタリンの縮合反応; ナノグラファイトのフェルミ準位; zigzagリボンの最適化構造

細矢治夫グラフ理論的分子軌道法とCoulsonとLonguet-Higginsの摂動理論を合わせることによって、鎖式及び簡単な芳香族炭化水素の中の電子の移動が有機電子論の図式的方法通りに起こることを初めて示した。更に、ベンゼン環の個数が数十から数百の縮合多環芳香族炭化水素について、それぞれの中の1個の炭素原子をヘテロ原子に置換したときの各炭素原子上のπ電子密度の変化量を計算した結果、多層のポリアセンでは、摂動の影響が異常に遠方まで及び、その流れは主に両脇の形状に強く依存することがわかった。鷹野景子ナフタレンを出発物質とするフラーレンの生成機構を量子化学計算により明らかにした。2つのナフタレン骨格のT字型の縮合と分子内環化反応の組み合わせが鍵反応であること、およびラジカル反応機構によりこの反応が進む可能性を示した。分子内環化反応において生じる5員環がお椀状の曲面の生成の役割を演じるが、ナフタレン部分のフロンティア軌道が位相の性質を保つことが反応の鍵であることを指摘した。中田恭子zigzag端をもつナノグラファイトのフェルミ準位には、ほとんどフラットなπバンド(エッジ状態)が現れる。ナノグラファイトリボンに対する第一原理計算(局所密度近似・擬ポテンシャル法・平面波展開)を行い、キノイド型の極限構造をもたないzigzagリボン(N=偶数)について最適化構造を求め、基底状態の電子状態を調べた。単層リボンでは、構造や電子状態に対する強結合モデルでの描像が再現された。層間相互作用についても検討し、グラファイト様のABスタッキングではエッジ状態が十分に形成され得ることを明らかにした。

通过将图理论分子轨道方法与Coulson和Longuet-Higgins的扰动理论相结合，这是根据有机电子理论的图解方法，首次将电子转移以链式和简单的芳族烃转移。此外，对于融合的多环芳烃，具有数十万到数百个苯环的融合，当每个碳原子上的一个碳原子的π电子密度变化量被一个杂原子代替时，并且发现在多层多生殖器中，均能的效应均依赖于均匀的效果。量子化学计算揭示了富勒烯的形成机理，将富勒烯作为萘作为萘。这表明，两个萘骨架的T形凝结与分子内环化反应的结合是一个关键反应，并且由于自由基反应机制，该反应可能会进展。尽管发生在分子内环化反应中的五元环在碗形弯曲表面的形成中起着作用，但指出反应的关键是维持萘部分萘部分的前沿轨道的相特性。 Nakata Kyoko的近乎平坦的π带（边缘状态）出现在带有锯齿形边缘的纳米仪的费米水平上。在纳米丝带上进行了第一原理计算（局部密度近似，伪电位方法，平面波膨胀），并确定了没有二氨基型含量的锯齿形丝带（n =偶数）的结构，这些结构没有二甲体型型极限结构，并检查了基态的电子状态。单层色带使用强键模型再现结构和电子状态的图像。还研究了层间相互作用，发现类似石墨的AB堆积可以充分形成边缘状态。

项目成果

H.Hosoya: "pascal's triangle,non-adjacent numbers,anb D-dimensional atomic orbtials." J.Mathematical Chem.23. 169-178 (1998)

H.Hosoya：“帕斯卡三角形，不相邻数，anb D 维原子轨道。”

H.Hosoya,S.Iwata: "Revisiting superdelocalizability.Mathematical stability of reactivity indices." Theor.Chem.Acc.100(in press). (1999)

H.Hosoya，S.Iwata：“重新审视超离域性。反应性指数的数学稳定性。”

H.hosoya,M.Gotoh,M.Murakami,S.Ikeda: "Topological index and thermodynamic properties.V.How can we explain the topological dependency of thermodynamic properties of alkanes with the topology of garaphs?" J.Chem.Inf.Comput.Sci.39(in press). (1999)

H.hosoya，M.Gotoh，M.Murakami，S.Ikeda：“拓扑指数和热力学性质。V.我们如何解释烷烃热力学性质与garaphs拓扑的拓扑依赖性？”

Y.Miyamoto,K.Nakada,M.Fujita: ":First-principles study on edge states of H-terminated graphite ribbons." :Phys.Rev.B. 59(in press). (1999)

Y.Miyamoto，K.Nakada，M.Fujita：“：H端石墨带边缘态的第一性原理研究。”

K.Takano,M.Mihashi,T.Hirano: "Possible reaction mechanism for the formation of C60 from naphthalene: A semi-empirical and ab initio molecular orbital study." Fullerene Science and Technology. 6. 283-299 (1998)

K.Takano、M.Mihashi、T.Hirano：“萘形成 C60 的可能反应机制：半经验和从头算分子轨道研究。”