出版社内容情報
計算機の飛躍的な進歩と普及により、量子化学計算はいまや有機化学研究において欠かせないツールとなりつつある。しかしその一方で、「理論が難しそう」「何から始めればよいかわからない」と感じ、導入に踏み出せない実験化学者も少なくない。量子化学計算の詳細を完全に理解することは容易ではないが、その基本的な考え方を抑えることで、実務的な利用は十分可能となる。
本書は、DFT計算による分子モデリングの基本的な考え方と活用法を学び、実践するための入門書である。数式や理論の解説は必要十分な量としたうえで、分子モデリングを研究へどのように活かすかに重点を置き、ポイントや注意点、手順などを実験化学者の視点から分かりやすく解説した。
具体的な計算手順は、おもに分子モデリングソフトウェア“Spartan”を用いて解説している。読者は特別に“Spartan”の60日間無料ライセンスを利用でき、実際に操作しながら理解を深めることができる点も、本書ならではの特長である。
分子モデリングを研究に活用したい学生・研究者に、まず手に取っていただきたい一冊。
【目次】
はじめに
第１章 まずは体験してみよう
第２章 分子モデリングに用いるコンピュータについて
2.1 計算機＝コンピュータとは
2.1.1 コンピュータの種類
2.1.2 オペレーティングシステム・アプリケーションソフトウェア
2.1.3 コンピュータの性能の指標
2.1.4 ハードディスク・SSD
2.1.5 現在のPCは驚くべき計算速度
2.2 分子モデリングソフトウェアの紹介
2.2.1 Gaussian
2.2.2 TURBOMOLE
2.2.3 Firefly（旧称：PC GAMESS）
2.2.4 HyperChem
2.2.5 Chem3D
2.2.6 Spartan
2.3 分子モデリングを正しく活用するために
第３章 分子モデリングにおけるいくつかの考え方
3.1 分子力学法
3.2 量子力学手法
3.2.1 半経験的分子軌道法
3.2.2 Hartree－Fock法
3.2.3 結合クラスター法
3.3 基底関数
3.4 電子密度汎関数理論
3.4.1 汎関数の種類
3.5 DFT計算条件の表記方法
3.6 AIを活用した分子モデリング
第４章 分子モデリングの概要
4.1 エネルギー計算
4.2 構造最適化
4.3 配座解析
4.4 膨大な配座を解析する工夫
4.4.1 モンテカルロ法
4.4.2 スパース法
4.5 配座の絞り込み
4.6 配座エネルギーとBoltzmann分布の関係
第５章 NMR化学シフト計算
5.1 化学シフト計算の精度
5.2 Spartanにおける化学シフト計算手法
5.3 Gaussianソフトウェアを使用して化学シフトを計算する
5.4 計算で得たNMR化学シフトの解析
5.4.1 化学シフト差の棒グラフ
5.4.2 構造式へのマッピング
5.4.3 相関係数
5.4.4 最大差異
5.4.5 差異の絶対平均
5.4.6 偏差二乗平均平方根
5.5 Bayes統計に基づく異性体の確率判定法：DP4とDP4+
5.5.1 DP4確率
5.5.2 DP4+確率
5.5.3 DP4, DP4+の原理
5.5.4 磁気遮蔽テンソルの化学シフトへの変換（原理）
5.5.5 SarottiのアプレットでDP4+を解析する
5.6 異性体ペアを識別するCP3解析
5.6.1 CP3の原理
5.6.2 CP3アプレットを利用する
5.6.3 Excelを利用したアプレット
5.6.4 DP4, DP4+, CP3における1H NMR化学シフトの扱いについて
5.6.5 CP3が効果的な例
5.7 化学シフト計算の実際
目次
１ まずは体験してみよう
２ 分子モデリングに用いるコンピュータについて
３ 分子モデリングにおけるいくつかの考え方
４ 分子モデリングの概要
５ ＮＭＲ化学シフト計算
６ Ｓｐａｒｔａｎで結合定数を計算する
７ 円二色性スペクトルや旋光度を予測する
８ 天然物研究での応用例
９ ニューラルネットワークを活用したＮＭＲ化学シフト計算
１０ Ｓｐａｒｔａｎを利用するにあたってのいくつかの工夫
著者等紹介
橋本勝［ハシモトマサル］
弘前大学 農学生命科学部 教授。１９９０年 北海道大学大学院理学研究科博士後期課程修了、理学博士。財団法人相模中央化学研究所 嘱託研究員、米国コロンビア大学化学科 博士研究員を経て現職。専門は天然物化学。ＤＦＴを用いた天然有機化合物の構造決定・構造検証に取り組む（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）
※書籍に掲載されている著者及び編者、訳者、監修者、イラストレーターなどの紹介情報です。
