応用化学専攻 - 有機反応化学分野
計算量子化学と分子設計
計算量子化学と分子設計
私たちの研究室では、計算量子化学を有機化学反応の研究と機能性分子の設計に応用する研究を行っています。2つの分子が反応すると、化学結合が切断され、生成物中に新たな結合が形成されます。この化学の基本的な側面を理解するには、量子力学を用いた化学結合の詳細な解析が必要です。この分野におけるその他の重要な側面として、分子構造や水素結合などの弱い相互作用の研究があります。分子設計に関しては、分子マシン、多金属酸化還元システム、人工受容体などの研究に取り組んでいます。さらに、量子化学計算の結果を議論するために、3Dプリントされた分子モデルを構築しています。
主な研究テーマ
- イオン受容体の設計
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イオン受容体は、水から特定の金属イオンを抽出し、よりクリーンな環境づくりに貢献します。私たちは、可動部分を持つ分子である動的受容体を設計しています。そのような受容体の例としては、ロタキサンやカテナン分子が挙げられます。
- 多酸化還元分子の設計
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多酸化還元分子は大量の電子を蓄えることができる。これは分子電池である。電子が放出されると、機器に電力を供給することができる。
- 分子機械の設計
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分子機械は、ある形態のエネルギーを別の形態のエネルギーに変換するナノシステムです。例えば、光子エネルギーを機械エネルギーに変換することができます。私たちは、持続可能な都市と社会に貢献する機械を設計したいと考えています。
ピキエリ研究室 準備中