錯体化学会選書 金属錯体の量子・計算化学

著者名：山口兆/榊茂好/増田秀樹【編著】/磯部寛/江原正博/奥村光隆【著】

三共出版（2026/04発売）

• ISBN：9784782707098

内容説明

本書は、錯体化学の分野において蓄積された膨大な知見を理論化学・計算化学の方法論により、統一的・包括的に整理し、錯体化学の理論的基盤となる書である。錯体化学分野のみならず、物質科学分野の大学院生・研究者の座右の銘として、また、遷移金属酵素系や遷移金属クラスターなど、複雑系の計算手法の解説書としても有用である。

目次

1章　多電子理論と計算手法
　1-1　電子相関の理論と多配置理論
　　1-1-1　電子相関
　　1-1-2　多配置理論
　1-2　金属錯体系における電子相関理論の進展
　　1-2-1　金属錯体における活性軌道の選択
　　1-2-2　巨大な活性空間を扱う計算への試み
　　1-2-3　密度行列繰り込み群を参照とする動的電子相関計算法
　　1-2-4　非経験的DMRG法の応用例
　1-3　独立粒子モデル・対称性の破れと多電子問題
　　1-3-1　電子相関＝量子揺らぎ
　　1-3-2　厳密な密度汎関数理論（DFT）と独立粒子モデルを導入したKohn-Sham DFT
　　1-3-3　KS-DFTの交換相関汎関数
　　1-3-4　Kohn-Sham DFTの対称性の破れ
　　1-3-5　量子スピン揺らぎを取り込むための多配置密度汎関数理論，共鳴CI法
　1-4　相対論的量子化学
　　1-4-1　化学における相対論効果
　　1-4-2　Dirac方程式
　　1-4-3　Dirac方程式の非相対論的極限
　　1-4-4　多電子系の4成分相対論法
　　1-4-5　多電子系の2成分相対論法
　1-5　密度汎関数法による錯体化学
　　1-5-1　錯体化学における密度汎関数法
　　1-5-2　錯体化学計算に必要な物理的補正
　　1-5-3　密度汎関数法の錯体化学計算への応用

2章　量子化学の錯体化学への展開
　2-1　光励起状態とスピン変換
　　2-1-1　遷移金属錯体の光励起状態の理論
　　2-1-2　遷移金属錯体の光励起状態理論の応用
　2-2　SAC-CI法
　　2-2-1　SAC-CI法
　　2-2-2　金属錯体のイオン化スペクトル
　　2-2-3　ルテニウム錯体の吸収スペクトルと分子構造
　　2-2-4　タングステン錯体の吸収スペクトルと溶媒効果
　　2-2-5　四ハロゲン化銅イオンの吸収スペクトル
　2-3　金属錯体の核磁気共鳴理論
　　2-3-1　核磁気遮蔽定数
　　2-3-2　核スピン-スピン結合定数
　　2-3-3　核磁気遮蔽定数と分子の電子状態
　　2-3-4　金属錯体のNMR，および重原子核NMRの解析例
　2-4　金属錯体の溶媒和理論
　　2-4-1　連続誘電体モデル
　　2-4-2　CPMD
　　2-4-3　QM/MM-MD
　　2-4-4　Reference Interaction Site Model（RISM）
　2-5　金属錯体の酸化還元反応に関する理論計算化学
　　2-5-1　金属錯体を含む酸化還元反応系の特徴
　　2-5-2　酸化還元反応に関する理論計算化学の研究課題とそのための計算手法
　　2-5-3　標準還元電位の理論解析
　　2-5-4　均一系での電子移動速度の理論解析
　　2-5-5　電気化学系での酸化還元反応に関する理論解析

3章　金属錯体の構造、反応性および生物無機反応
　3-1　有機金属錯体の構造と反応性Ⅰ
　　3-1-1　錯体触媒反応の量子化学計算
　　3-1-2　様々な反応経路の探索
　3-2　有機金属錯体の構造と反応性Ⅱ
　　3-2-1　有機金属錯体と2状態反応機構
　　3-2-2　コバルタシクロペンタジエンとアセチレン，もしくはニトリルとの反応
　　3-2-3　フェントン反応
　3-3　多核金属錯体の理論化学
　　3-3-1　金属間多重結合の理論的研究
　　3-3-2　Metallophilic相互作用と励起状態でのM-M結合生成
　　3-3-3　配位子で架橋された多核錯体の理論化学
　3-4　シトクロムP450の理論計算
　　3-4-1　シトクロムP450による不活性アルカンの水酸化反応機構
　　3-4-2　コンパウンドⅠの電子状態
　　3-4-3　コンパウンドⅠによるC-H結合の活性化過程
　　3-4-4　リバウンド過程のトラジェクトリ計算
　　3-4-5　Two State Reactivity：スピン状態がP450の反応性に与える影響
　　3-4-6　コンパウンドI の生成機構
　　3-4-7　ヒドロペルオキソ種の反応性
　3-5　複核非ヘム鉄の理論計算
　　3-5-1　ヘムエリスリンによる酸素運搬機構
　　3-5-2　リボヌクレオチドレダクターゼの反応機構
　　3-5-3　メタンモノオキシゲナーゼの反応機構

4章　金属錯体の構造，物性，および機能発現
　4.1　伝導性
　　4-1-1　物質の伝導性
　　4-1-2　単分子伝導の理論的背景
　　4-1-3　単分子伝導の簡易モデル
　　4-1-4　スピン分極系での単分子伝導の簡易モデル
　　4-1-5　実在系への適用
　4-2　錯体の磁性の量子化学
　　4-2-1　なぜ磁性か？
　　4-2-2　磁気的相互作用の種類
　　4-2-3　DFTによる磁気的相互作用の計算例
　　4-2-4　ゼロ磁場分裂パラメータDとE
　　4-2-5　ZFSパラメータの計算手法
　　4-2-6　実際の計算例
　4-3　線形および非線形応答理論と時間依存および無依存応答量
　　4-3-1　線形および非線形応答量と量子化学計算法
　　4-3-2　開殻性と非線形光学応答の相関
　　4-3-3　遷移金属-金属結合系の非線形光学応答
　4-4　PCPs/MOFsの構造と機能発現
　　4-4-1　多孔性配位高分子の登場
　　4-4-2　PCPsの構造とその特徴
　　4-4-3　PCPsの機能とその特徴
　　4-4-4　PCPsにおける理論計算化学
　　4-4-5　吸着（貯蔵）：理論による細孔設計指針の提案
　　4-4-6　吸着（分離）：実験と理論による選択的Self-Accelerating機構の解明
　　4-4-7　シミュレーションによるPCP細孔への気体吸着過程の熱力学的解析
　　4-4-8　分子シミュレーションによるPCP細孔内高分子の拡散特性解析

5章　錯体化学の理論計算の新展開
　5-1　光合成水分解サイトのQM/MM計算
　　5-1-1　QM/MM法の方法論
　　5-1-2　酵素反応におけるQM/MM法の適用例
　　5-1-3　天然および人工光合成の学理解明
　5-2　ルテニウム錯体の構造と反応性
　　5-2-1　背景
　　5-2-2　遷移金属オキソ錯体の化学結合様式
　　5-2-3　遷移金属オキソ錯体における電子間相互作用の役割
　　5-2-4　遷移金属オキソ錯体の反応性に関するDFT計算
　　5-2-5　酸化還元電位と酸化力に関する補償関係
　5-3　コバルト錯体の構造と反応性
　　5-3-1　コバルト錯体の配位構造と電子配置
　　5-3-2　人工光合成に向けた展開
　　5-3-3　コバルト触媒による水の酸化
　　5-3-4　コバルト触媒による水素の発生
　　5-3-5　コバルト触媒による二酸化炭素の還元
　5-4　近未来の計算機と錯体量子化学計算-分子科学計算ソフトウェア「NTChem」と錯体量子化学計算
　　5-4-1　分子科学計算ソフトウェア「NTChem」
　　5-4-2　超分子錯体系へのNTChemの適用
　5-5　錯体量子化学の将来展望
　　5-5-1　実験錯体化学者から見た今後の量子・計算化学への期待
　　5-5-2　理論化学・計算化学分野から見た錯体化学の理論的研究の将来展望と今後への期待

感想・レビュー

※以下の感想・レビューは、株式会社ドワンゴの提供する「読書メーター」によるものです。

[gonta19]

2015/2/20 仕事がらみで購入。 2018/5/18〜6/29 きっちり理解するのは難しいが、現在何ができて、何が課題であるか、どういう展開が期待されるか、などが良くまとめられている。良書。

2018/06/29