COOPERATION

研究紹介

研究・産学連携

実験試薬、器具が要らない、環境にやさしい、パソコンを利用したシミュレーションによる計算化学

中原 和秀 講師

私の研究は、化学実験を始める前に予め、化学反応や反応により生成する物質を予測したり、反応により合成した化合物の反応機構(メカニズム)を解明したりしています。

使用するものは、パーソナルコンピュータ(パソコン)のみで実験試薬、溶媒や実験器具を使用しないので、低コストで環境に優しい研究です。計算化学に必要なパソコンは、十数年前は大型計算機が必要でしたが、今では家庭にあるパソコンでも計算ができます。(もちろん、大型計算機だと、ものの数分で計算が終了するところが、家庭用パソコンだと計算時間は長くなります。)使用するソフトは無料のものもあり、手軽に始められるのも特徴の1つです。

計算の種類は、さまざまな計算手法がありますが、主に分子軌道計算を利用しています。分子軌道計算は非常に精度が高く、分子量が小さい低分子化合物の計算を行うのに向いています。分子軌道計算を用いて、反応前後の物質の最適化構造の計算、今まさに反応する瞬間の構造である遷移状態の計算などを行い、反応機構を解明しています。

反応機構を解明することで、類似反応の予測、反応の決め手となる部分構造、反応生成物の選択性、反応に必要な外部からの熱量の予測などが明らかとなります。したがって、反応機構(メカニズム)を解明することで、無駄な実験を減らし、効率のよい実験が行うことができます。

中原 和秀 講師

  • 学位/博士(薬科学)
  • 研究分野/有機化学、理論化学、計算化学
  • 研究テーマ/分子軌道理論に基づく計算化学を用いた反応解析に関する研究