IR・ラマン計算とその解析

酢酸エチル、スチレン分子について、Winmostar で計算入力ファイルを作成して、B3LYP/6-311G**レベルで構造最適化及びIR・ラマンの量子化学計算を行いました。その計算結果ファイルをWinmostarで読み込み、スペクトル図にして、実験データと比較しました。IR・ラマンともに実験スペクトルをほぼ再現しています。

NMR化学シフト計算とその解析

ベンズアルデヒド分子について、Winmostarで計算入力ファイルを作成して、PCM法でクロロホルム(CHCl3)溶媒効果を加えたB3LYP/6-311G**レベルで構造最適化、NMR化学シフトの量子化学計算を行いました。その結果ファイルをWinmostarで読み込み、¹H及び¹³C NMR化学シフトスペクトル図にして、実験データと比較しました。¹H、¹³Cどちらの計算も実験スペクトルをよく再現しています。

分子動力学計算による溶解度パラメータの評価

ある物質が別の物質の中に溶けやすいか否かを評価することは、様々な場面で重要となります。
ヒルデブラントの溶解度パラメータは、蒸発熱を比体積で規格化した値です。力場さえ割り当てられれば分子動力学計算から算出することができます。Winmostar上で各種低分子化合物のパラメータを計算した場合、文献値の結果をある程度再現していることが分かりました。通常、物性値の算出作業は煩雑で大きな作業コストを伴いますが、Winmostarを用いるとマウス操作のみで手軽に実行でき、作業を大幅に効率化できます。

密度汎関数タイトバインディング法によるプロトン拡散係数の計算

プロトン移動反応は、酸・塩基反応、生体中の酵素触媒反応など化学の幅広い範囲における重要な素過程です。
半経験的量子化学計算の一種である密度汎関数タイトバインディング（DFTB）法と、高速化手法である分割統治法を組み合わせたDCDFTBMDプログラムを用いて、水中におけるプロトン拡散を解析しました。その結果、実験値と近い値を取ることが確認されました。
通常、複数の計算からなるMDの実施やソルバ間でのデータコンバートは煩雑で大きな作業コストを伴いますが、Winmostarを用いると作業を大幅に効率化できます。