Theoretical and Computational Chemistry
for Complex Molecular Systems
 
 
複雑分子系の理論・計算化学
 
  触媒分子系や生体分子系などの複雑な構造を持つ分子が示す化学反応や物性の解析を行い、 その背景にある原理を明らかにすると共に、 機能の改良や改変を目指した分子設計指針を創出することを目指します。 また、そのために必要となる計算手法を開発し、 複雑分子系の本質を捉えた実用的な数理モデルや有用な高精度電子状態理論を提案します。     
  理論化学:複雑な化学現象でも根本はシンプルな原理に基いている。     
  触媒や蛋白質などが示す化学反応や物性の起源は、分子構造が複雑であっても、根本は電子の構造と分子のダイナミクスに由来します。 従って、量子化学が基礎となる原理を与えます。即ち、Schrödinger方程式が根幹となる基礎方程式です。 この方程式を基盤として、化学現象を記述する理論を構築しています。     
 
  
 
  計算化学:観えないものを観る。測れないものを測る。     
  確かな理論が存在するならば、そのような理論をソフトウエア化してコンピュータで計算することで、 リアルな仮想現実を創り、実験的に観測が困難な現象を観測し、或いは測定が困難な物性を算出できます。 研究対象となる化学現象の起源を明らかにし、更には物質設計シミュレーションが可能となります。     
 
  
 
 
  
 
  複雑さへの挑戦     
  計算機は性能に上限があるため、実際の触媒分子系や生体分子系の中には、 複雑かつ大規模で計算対象になり得ない系がしばしは見られます。 このような系を計算の俎上に乗せるための様々な挑戦が行われています。 本質を射抜いた数理モデルが得られれば、軽微な計算労力でも信頼できる数値解を得ることが可能です。     
 
  
 
  References
[1] J. Hasegawa, A. Obata, and K. Matsuda, Chem. Phys. Letters, 486(1-3), 84-88 (2010).
[2] Y. Ohtsuka, J. Hasegawa, and H. Nakatsuji, Chem. Phys. 332(2-3), 262-270 (2007).
[3] J. Hasegawa, K. J. Fujimoto, and H. Nakatsuji, ChemPhysChem (Review) 12(17), 3106-3115 (2011)
[4] K. Fujimoto, J. Hasegawa, and H. Nakatsuji, Chem. Phys. Letters, 462(4-6), 318-320 (2008); J. Hasegawa, K. Fujimoto, and H. Nakatsuji, Progress in Theoretical Physics and Chemistry, in press.
[5] Y. Kiyota, J. Hasegawa, K. Fujimoto, B. Swerts, and H. Nakatsuji, J. Comp. Chem. 30(8), 1351-1359 (2009).
[6] J. Hasegawa, K. J. Fujimoto, and T. Kawatsu, J. Chem. Theo. Comp. 8(11), 4452-4461 (2012).