遷移金属錯体の励起状態ダイナミクスに関するシミュレーションの深化

过渡金属配合物激发态动力学的深化模拟

基本信息

批准号：
22K05021
负责人：
井内哲
金额：
$ 2.16万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

研究代表者は、鉄(Ⅱ)のプロトタイプ錯体の励起状態を高速計算できるモデルハミルトニアンの方法を開発してきた。本研究課題では、新たにクロム(Ⅲ)錯体を対象としてとりあげることでこの方法の適用範囲を広げ、種々の遷移金属錯体における光励起後の緩和過程を解明するための分子シミュレーションに適用できる方法に発展させることを目指している。初年度である令和4年度は、acac(アセチルアセトナト)を配位子とするクロム(Ⅲ)錯体に対してモデルハミルトニアンを構築する準備を行った。具体的にはCr(acac)3ならびにacacの誘導体を配位子とする錯体の４重項と２重項の励起状態の量子化学計算を実行し、モデルハミルトニアン構築のために参照するデータをどのような量子化学計算から用意すべきかを模索した。ここでは、特に４重項の基底状態と最低励起状態の構造を結ぶ経路に対して複数の励起状態のポテンシャルエネルギー変化を調べ、吸収スペクトルなどの実験知見と比較した。これらを基に、参照データを得るための量子化学の計算レベルをおおよそ決定した。その計算方法でモデルハミルトニアン構築のために参照するポテンシャルエネルギー曲線の計算を進めている。また、モデルハミルトニアンの計算プログラムの整備に取り組んだ。これまで取り組んできた鉄(Ⅱ)のプロトタイプ錯体で開発してきた計算プログラムが基本的には利用できるが、金属種と配位子が異なることに伴い、修正・追加しなければならない箇所を調査した。これらに対して順次整備している。

主要研究者已经开发了一种模型汉密尔顿方法，该方法允许对原型铁（II）复合物的激发态进行高速计算。该研究主题旨在通过考虑新的铬（III）络合物来扩大该方法的范围，并将其开发为可以应用于分子模拟的方法，以在各种过渡金属复合物中阐明光启示后的松弛过程。在2022年的第一年，我们准备用ACAC（乙酰乙酸）作为配体的铬（III）复合物构建模型的hamiltonian。具体而言，使用CR（ACAC）3和ACAC衍生物作为配体进行了四倍体的激发态和复合物的双重量的量子化学计算，并探讨了应使用哪些量子化学计算来准备用于构建模型汉密尔顿的数据。在这里，特别是针对连接四倍体基态和最低激发态结构的路径，研究了多个激发态的势能变化，并与实验发现（例如吸收光谱）进行了比较。基于这些，确定了获得参考证据的量子化学的计算水平。使用这种计算方法，计算了用于建造模型的势能曲线。他还致力于准备模型的哈密顿计算计划。我们现在一直在研究的铁（II）原型复合物开发的计算程序基本上是可用的，但是由于金属物种和配体的差异，我们研究了需要修改或添加的区域。这些正在一个接一个地准备。