計算機（コンピュータ）による化学反応のシミュレーション

日常生活において、様々な化学物質や化学現象が活用され、生活を便利で豊かなものにしています。新しい機能を持つ化合物を合成・分析する従来の研究に加えて、近年では、計算機(コンピュータ)を利用して化学反応や分子物性を解析・予測する研究も活発に行われています。今後、計算機(コンピュータ)の性能向上および計算手法の高精度化により、計算化学は幅広い化学分野において分子設計などに役立つものと期待されます。

これまでに、次のような研究テーマに取り組んできました。周期性高分子の主鎖と側鎖の相互作用解析、非周期性高分子の理論的重合法の開発、磁性高分子の電子状態と分子設計、内殻励起による結合切断の理論解析、遷移金属酵素の反応解析、輸送体によるイオン輸送のシミュレーション、二重指数関数型変換を適用した数値積分グリッド(DEグリッド)の開発、など。DEグリッドは、汎用量子化学計算プログラムで採用され、密度汎関数計算に適用されています。

計算化学の研究手法は、有機化合物・無機材料・有機金属錯体・生体分子など、幅広い化学分野に適用することができます。近年、生体関連分子に対する蛍光プローブとして、様々な分子が合成されており、性能評価が報告されています。しかしながら、蛍光分子によるセンシング機構は複雑であり、詳細について実験的に解明することが難しいため、計算化学の立場から蛍光分子の反応機構や光学特性を明らかにしていきたいと思います。

• Y. Sato, M. Mitani and H. Yao, J. Phys. Chem. C, 124, 25547-25556 (2020).
• M. Mitani and Y. Yoshioka, Theor. Chem. Acc., 131, 1169, 15 pages (2012).
• 第５章「高分子および磁性高分子」, 三谷 昌輝, 吉岡 泰規, 物性量子化学入門 (山口 兆, 吉岡 泰規, 中野 雅由, 長尾 秀実, 奥村 光隆 編), 講談社サイエンティフィク, 83-102 (2004).

広島県出身。1996年大阪大学理学部日本学術振興会特別研究員(PD)、1998年広島大学理学部日本学術振興会研究員(リサーチ・アソシエイト)、2002年三重大学工学部講師、2007年三重大学大学院工学研究科准教授。

日本化学会、分子科学会所属。

中学校教諭一種免許状（理科）、高等学校教諭一種免許状（理科）、中学校教諭専修免許状（理科）、高等学校教諭専修免許状（理科）。

• 自然科学（化学・生物・数学など）への課題