国立大学法人 九州大学
大学院理学研究院化学部門／大学院理学府化学専攻／理学部化学科

　分子のように小さな世界では、第一原理に基づいた基礎方程式を具体的に書くことができます。また、実際にこの方程式をよい精度で数値的に解くこともできます。理論化学研究室では、これらの方程式の解法を探り、化学反応をはじめ、化学現象の多様な世界を理論的に明らかにしようとしています。

■分子軌道
　分子中の電子は、原子の束縛を離れ、分子全体に広がった軌道に入っています。この軌道を求めることによって、分子の性質や化学反応などを理解することができます。

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　触媒は医薬品などのファインケミカル合成から、石油化学におけるバルクケミカル合成など、あらゆる場面で利用されています。私たちは、金属錯体や有機分子などの均一系触媒や酸化物担持ナノ粒子などの固体触媒を用いた反応開発を行っています。また、ナノ粒子を用いた脱硫手法による香りの制御やリチウムイオン電池の中で生じる有機反応解析など、触媒化学の学問の枠を超えた研究にも積極的に取り組んでいます。

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　生体での化学反応の主役は、蛋白質等の生体高分子です。しかし、その主役達は「適切な溶媒」という重要な脇役があってはじめて本来の機能を発揮できます。例えば胃の中のペプシンという蛋白質は酸性の胃液中でこそ酵素として働きます。そうした脇役＝溶媒たちの作る魅力的なサイドストーリーを理論的側面から発掘することが本研究室の目標です。

■真空中の2つの巨大分子と溶媒中の2つの巨大分子
　巨大分子の間にはしばしば、排除体積効果による引力〜浸透圧の様な引力が働きます。真空中では全く働かないこうしたエントロピー駆動の力は、巨大分子の組み合わせや溶媒の種類によっては、非常に強くなります。

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