凝集系エネルギー移動における過渡的状態の非定常・非平衡ダイナミクスの理論

粘性系统能量传递瞬态非定常/非平衡动力学理论

基本信息

批准号：
12042236
负责人：
長岡正隆
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Nagoya 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 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

最終年度である平成13年度は、平成12年度に展開した理論をより一層発展させると共に、開発したプログラムをより現実的なモデル溶液内化学反応系や表面反応系などを対象に適用した。(1)氷表面におけるアンモニア吸着状態の非経験的研究:完全結晶氷の(001)表面上におけるアンモニアの吸着状態を密度汎関数法に基づいた非経験的理論計算によって研究した。その結果、単分子あるいは多分子吸着について、いくつかの最適化構造(すなわち表面束縛状態)を求める事に成功した。こうした理論計算に基づいた特徴付けは、実験的に初めて見出された表面束縛状態に関して、相補的な明確な証拠を示したと言え、本特定領域研究(A)で目指してきた理論と実験の連携した成果と言える。(2)自由エネルギー匂配法による遷移状態最適化:ハイブリツドQM/MM-MD法は溶液化学反応を研究するためには有効な方法である。特にMD法は溶媒系のミクロ構造を考慮できる点で溶媒の微視的エントロピーの寄与を適切に取り入れることができる。本研究では、水溶液中でおこるメンシュトキン反応NH_3+CH_3Cl→H_3NCH_3^++Cl^-に対する遷移状態構造を、一昨年来開発してきた自由エネルギー勾配法を用いて、自由エネルギー面上で求めることに成功した。以上の成果をまとめて以下の11に記載した学術誌に発表した。また成果報告を理論化学討論会(平成13年6月)と分子構造総合討論会(平成13年9月)において公表した。

在2001财年，即最后一年，我们进一步发展了2000财年开发的理论，并将开发的程序应用到溶液和表面反应系统中更真实的模型化学反应系统中。（1）氨在冰表面吸附状态的从头计算：基于密度泛函理论，通过从头计算理论计算研究了氨在完美结晶冰（001）表面的吸附状态。结果，我们成功地找到了几种用于单分子或多分子吸附的优化结构（即表面结合态）。可以说，基于这些理论计算的表征对于首次通过实验发现的表面束缚态以及该特定领域研究中所针对的理论与实验之间的协作显示了明确的补充证据（A ）这可以说是一个成就。 (2)利用自由能梯度法进行过渡态优化：混合QM/MM-MD方法是研究溶液化学反应的有效方法。特别是，MD方法可以适当地纳入溶剂微观熵的贡献，因为它可以考虑溶剂体系的微观结构。在这项研究中，我们利用我们开发的自由能梯度方法，成功地找到了水溶液中发生的Menshutkin反应NH_3+CH_3Cl→H_3NCH_3^++Cl^-的过渡态结构。前年。上述结果总结并发表在下面列出的11所所列学术期刊上。我们还在理论化学论坛（2001年6月）和分子结构综合论坛（2001年9月）上发表了我们的结果。