研究内容1–E HSM

1-E.実用的な凝縮系自由エネルギー計算法

 

HSM

有機合成反応の多くは、種々の溶媒を用いた溶液反応である。溶液中の分子の量子化学計算には、連続誘電体モデルが広く用いられている。連続誘電体モデルでは、溶質分子(および溶質と直接的な相互作用がある少数の溶媒分子)を量子化学的に取り扱い、バルクの溶媒を連続誘電体として取り扱う。また、化学反応における温度の効果は無視できない。一般に、量子化学計算では、理想気体を仮定して原子核の運動に対する熱力学量を計算する。しかし、連続誘電体モデルであつかった溶媒分子に対して理想気体を仮定する、エントロピー項を過大に評価してしまう。中井研究室では、溶液中分子の並進・回転の効果を調和振動子で近似する調和溶媒和モデル(HSMを開発し(1-E-1)、沸点、蒸発熱、標準水素電極などの物性値を高精度に評価できることを報告した。

1-E-1

 

重要文献

HSM

  • H. Nakai, A. Ishikawa, “Quantum chemical approach for condensed-phase thermochemistry: Proposal of a harmonic solvation model”, J. Chem. Phys., 141, 174106 (2014).

<日本語解説>

  • H. Nakai, “調和溶媒和モデル(HSM)を用いた凝縮系の自由エネルギー計算”, J. Comput. Chem. Jpn., 16, 83 (2017).