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環状共役系の速度論的安定性の量子化学的解析方法の探索

环状共轭体系动力学稳定性的量子化学分析方法探索

基本信息

批准号：
12020224
负责人：
相原惇一
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Shizuoka 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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの新規共役系の設計では、分子全体の熱力学的安定性(エネルギー的安定性)のみが検討された。しかし、熱力学的に安定な分子でも反応性が大きければ単離できないので、その速度論的安定性(反応しにくさ)を正確に予測することが非常に重要となる。本研究では、まず我々が定義した結合共鳴エネルギー(トポロジー的共鳴エネルギーに対する個々の結合の寄与,BRE)を用いて、孤立5員環則を満足する一連のフラーレン異性体とその分子イオン(1価から6価の陰イオン)の速度論的安定性を予測し、それを実験と比較した。それによると、すでに単離されているフラーレン異性体および金属内包フラーレンのフラーレン殻はすべて、分子中の最小BREが-0.100|β|より大きいことが分かった。最近単離された孤立5員環則を満足しない金属内包フラーレンでも例外は認められなかった。中性フラーレンに限定すると、分子内の最小BREが陰イオンに対する局在化エネルギーの分子内での最小値と非常によい相関があることも分かった。このことから、BREは、環状共役系に対する簡便でかつ非常に優れた反応性の指数であり、フラーレンの速度論的安定性の主な原因が芳香族性にあると考えられる。この考え方をもとにして、窒素やホウ素のようなヘテロ原子を含むフラーレン分子の安定性の予測を行った。また、孤立5員環則を満足するフラーレン分子では、非常に広範囲の炭素数にわたって、HOMO-LUMOエネルギー間隔に炭素数を掛けた加重HOMO-LUMOエネルギー間隔がよい速度論的安定性の指標となり、反結合性のLUMOをもつ異性体では、この値が非常に大きくなることを見出した。

The design of this new system is discussed in detail with respect to the thermodynamic stability of the molecular population. It is very important that thermodynamic stability of molecules and their reaction properties are large and isolated, and that the stability of velocity theory is accurately predicted. In this study, we have defined and compared the velocity-theoretical stability of a single, isolated 5-membered ring with a single, 5-membered ring. The minimum BRE in the molecule is-0.100 for heterosexuals and metal internals.| β|より大きいことが分かった。Recently, the isolated 5-member ring is fully covered with metal. The minimum BRE in the molecule is the minimum BRE in the molecule. The minimum BRE in the molecule is the maximum BRE in the molecule. The main reason for the stability of the velocity theory is aromaticity. The stability of the molecule is predicted. The number of carbon atoms in the isolated 5-membered ring is very high. The number of carbon atoms in the HOMO-LUMO ring is very high. The number of carbon atoms in the HOMO-LUMO ring is very high. The number of carbon atoms in the HOMO-LUMO ring is very high.