擬一次元混合原子価金属錯体の有機無機複合化による新規機能性発現の理論的研究

准一维混价金属配合物有机-无机共轭表达新功能的理论研究

基本信息

批准号：
07F07340
负责人：
青木百合子
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

今までに、種々の金属(Mg,Zn,Niなど)を内部に含むポルフィリン系巨大一次元鎖に対してElongation法を適用し、出発クラスターが2分子でも全エネルギーが非常に良い一致を与えることを証明した。さらに(超)分極率を計算し、十分な精度で計算可能であることも確認した金属を含む系には必須となる大きな基底関数を用いた高精度の計算においては、全系を構造最適化すると膨大な計算時間を要することが問題であり、ましてこのような金属を含む大規模系においては、中心金属に多くの基底関数を用いることからかなりの困難を伴うことがわかった。そこで、Elongation法の過程で得られる原子軌道基底のFOCK行列を対角化することにより、全系に対するCanonicalな軌道を構築し、これを用いても、反応末端以外の構造をFIXし、アクティブ側の構造パラメータのみを最適化することにより効率よくエネルギー勾配法を実行できる方法の開発を行った。さらに、有限系に対するElongation法によって得られた固有値から周期性に対するエネルギーの波数依存性(エネルギーバンド)を抽出する方法を用いて、種々のポルフィリン一次元系の分子構造とエネルギーバンドとの関連について解析を行うとともに、ポルフィリンのNLO特性とバンド構造の関連についても解析した。またポルフィリンそのものの電子状態を、ヒュッケル法のレベルでエネルギー準位と中心金属の性質との関係を説明する方法を見出し、ポルフィリン一次元系の構造・機能を電子状態との関連について議論を行った。

到目前为止，我们已经将延伸方法应用于含有各种金属（Mg、Zn、Ni等）的巨型一维卟啉链，并且发现即使起始团簇是两个分子，总能量也非常匹配。证明了。此外，我们计算了（超）极化率，并确认可以以足够的精度进行计算。对于使用大基函数的高精度计算（这对于包含金属的系统至关重要），我们优化了整个系统的结构。它需要大量的计算时间，此外，人们发现在含有此类金属的大规模系统中，使用中心金属的许多基函数是相当困难的。因此，通过对伸长法过程中获得的原子轨道基的FOCK矩阵进行对角化，我们可以为整个系统构造一个规范轨道。我们开发了一种仅通过优化结构即可有效执行能量梯度法的方法。的参数.此外，我们使用从有限系统伸长法获得的特征值中提取能量对周期性（能带）的波数依赖性的方法，分析了各种一维卟啉系统的分子结构和能带之间的关系。同时，我们还分析了卟啉的非线性光学性质与能带结构之间的关系。我们还针对卟啉本身的电子态找到了利用Huckel方法来解释能级与中心金属性质之间关系的方法，并讨论了一维卟啉体系的结构与功能之间的关系电子状态。