QUANTUM MOLECULAR INTELLIGENCE

環境に応答し揺らぐ電子状態を理解・予測・設計する

実験だけでは捉えきれない動的な電子状態応答を、量子化学計算・分子シミュレーション・機械学習・実験の連携によって明らかにし、予測と設計の原理へつなげます。

VISION

分子や材料の機能は、構造だけでなく、環境に応答して変化する電子状態によって生み出されます。理論化学研究室では、量子化学計算、分子シミュレーション、機械学習、実験データを結びつけ、電子状態・構造・環境・機能をつなぐ原理を明らかにします。得られた知見を未知の分子、材料、反応へ展開し、新しい予測と設計の原理を創出します。

PI MESSAGE →

RESEARCH

電子状態の応答とゆらぎから、化学機能を理解する。

電子状態・分子間相互作用・分子構造は固定されたものではなく、溶媒、周囲の分子、温度、外場、同位体置換などに応答し、時間的・統計的に揺らぎます。私たちは、こうした応答とゆらぎを量子化学、分子シミュレーション、データ科学によって捉え、化学機能の理解・予測・設計につなげています。この共通の視点のもと、電子状態計算と分子シミュレーションにデータ科学を融合し、4つの研究軸を展開しています。

4つの研究軸

PEOPLE

メンバー

UNDERGRADUATE STUDENTS

学部4年生(B4)

PUBLICATIONS

研究業績

代表論文では4つの研究軸を象徴する成果を紹介します。最新論文を先に示し、過去の論文は年別に閲覧できます。

全業績は researchmap へ →

代表論文

最新論文・年別アーカイブ

2026発表・採択済み5報+査読中1報
02複雑系量子化学
Non-Equilibrium Formation of the Elusive Dibridged Diboranyl (B₂H₅) Radical and Boranes in Low-Temperature Diborane Ices
J. Wang, J. H. Marks, C. Zhang, A. M. Turner, M. McAnally, M. Nogamida, and R. I. Kaiser. Chemical Science 2026. DOI

低温ジボラン氷中で二架橋型ジボラニル(B₂H₅)ラジカルを実験的に同定し、その帰属を量子化学計算による構造・振動スペクトルの知見が支えた国際共同研究。

04自律型反応探索
A cooperative proton-relay pathway in imide racemization: An electronic-structure perspective
K. Motoki and H. Mori. Chemical Physics Letters 2026, 895, 142877. DOI

イミド化合物のラセミ化を促進する協同的プロトンリレー経路を、電子構造の観点から解明した。

01電子状態インフォマティクス
Electronic-Structure Informatics Guided Identification of Actinide/Lanthanide Selectivity Factors
T. Sumiyoshi, N. Kuroki, and H. Mori. Inorganic Chemistry 2026, 65, 7592–7602. DOI

電子状態インフォマティクスを用いて、アクチノイド/ランタノイド選択性を支配する配位子の電子的・構造的因子を特定した。

02複雑系量子化学
Ligand-Induced Electronic Response Enables Predictive QM/MM Simulations
N. Ozawa, N. Kuroki, and H. Mori. Advanced Science 2026, 13, e19137. DOI

配位子が周囲の電子状態に及ぼす応答を指標として、QM/MM計算の量子領域を物理的根拠に基づき、一貫して決定する方法を提案した。

04自律型反応探索
Quantum Chemical Insights into the Initial Reaction Pathways Governing the Self-Ignition of Hypergolic Ionic Liquids with H₂O₂
M. Nogamida and H. Mori. ACS Omega 2026, 11, 37982–37987. DOI

ハイパーゴリックイオン液体と過酸化水素の自己着火を支配する初期反応経路を、量子化学計算により明らかにした。

プレプリント・査読中
03Beyond Born-Oppenheimer 理論
Orbital-Isotopic Modulation of Stereoelectronic Interactions
K. Motoki and H. Mori. プレプリント、2026年。査読中.

同位体置換が分子構造と軌道相互作用を変化させる機構を、核量子効果を含む電子状態計算から解析した。

20255
01電子状態インフォマティクス
Acidity Prediction in Arbitrary Solvents: Machine Learning Based on Semiempirical Molecular Orbital Calculation
R. Suzuki and H. Mori. The Journal of Physical Chemistry A 2025, 129, 2612–2617. DOI

半経験的分子軌道計算から得られる電子状態記述子と機械学習を組み合わせ、多様な溶媒中の酸性度を予測する手法を構築した。

03Beyond Born-Oppenheimer 理論
Beyond Born–Oppenheimer Pharmaceutical Quantum Chemistry of Thalidomide Analogs and Deuterium Substituents
K. Motoki and H. Mori. ChemRxiv 2025.

サリドマイド類縁体と重水素置換体を対象に、核量子効果が立体反転と電子状態に及ぼす影響を解析し、薬理作用や安全性評価に関わる同位体効果の可能性を示した。

03Beyond Born-Oppenheimer 理論
Electronic Insights into the Role of Nuclear Quantum Effects in Proton Transfer Reactions of Nucleobase Pairs
K. Motoki and H. Mori. Physical Chemistry Chemical Physics 2025, 27, 8898–8902. DOI

核量子効果が核酸塩基対のプロトン移動障壁と電子状態を変化させ、生成物の存在比にも大きな影響を及ぼすことを明らかにした。

01電子状態インフォマティクス
Realizing Ultrafine Color Tuning of Organic Electronics Materials by Electronic State Informatics
D. Goto, Y. Kanebako, K. Takashima, N. Kuroki, and H. Mori. The Journal of Physical Chemistry Letters 2025, 16, 2419–2424. DOI

電子状態記述子と機械学習を用いて、有機エレクトロニクス材料の色調を精密に予測・設計する方法を示した。

01電子状態インフォマティクス
Reconciling Color Purity and Redox Potential in Electrochromic Materials via Electronic-State-Informed Molecular Design
D. Goto and H. Mori. Chemical Communications 2025, 61, 16010–16013. DOI

電子状態に基づく分子設計により、エレクトロクロミック材料の色純度と酸化還元電位を両立する設計指針を示した。

20242
01電子状態インフォマティクス
Avoiding Photocyclized Degradation of Electrochromic Materials Based on Quantum Chemical Molecular Design
D. Goto and H. Mori. The Journal of Physical Chemistry Letters 2024, 15, 8205–8210. DOI

光環化によるエレクトロクロミック材料の劣化機構を量子化学的に解析し、劣化を抑制する分子設計指針を提案した。

04自律型反応探索
Effect of Anion Electronic State on the Hypergolic Ionic Liquids’ Reaction Pathways
M. Nogamida, N. Kuroki, and H. Mori. Journal of the Combustion Society of Japan 2024, 66, 199–202.

ハイパーゴリックイオン液体のアニオン電子状態が、酸化剤との初期反応経路と反応性を左右する機構を整理した。

20235
01電子状態インフォマティクス
COSMO-RS Exploration of Highly CO₂-Selective Hydrogen-Bonded Binary Liquid Absorbents under Humid Conditions: Role of Trace Ionic Species
S. Watabe, N. Kuroki, and H. Mori. ACS Omega 2023, 8, 14478–14483. DOI

COSMO-RS計算により、湿潤条件下でも高いCO₂選択性を示す二成分吸収液と、微量イオン種の役割を明らかにした。

01電子状態インフォマティクス
Machine Learning Boosted Design of Ionic Liquids for CO₂ Absorption and Experimental Verification
N. Kuroki, D. Kodama, Y. Suzuki, F. Chowdhury, H. Yamada, and H. Mori. The Journal of Physical Chemistry B 2023, 127, 2022–2027. DOI

計算データと機械学習を用いてCO₂吸収用イオン液体を設計し、候補物質の性能を実験的に検証した。

01電子状態インフォマティクス
On Donor–Acceptor-Bridging Intramolecular Hydrogen Bonds in NIR-TADF Molecules
F. Weber and H. Mori. RSC Advances 2023, 13, 3942–3946.

近赤外TADF分子に形成されるドナー–アクセプター架橋型分子内水素結合の構造と電子的役割を解析した。

01電子状態インフォマティクス
Practical Computational Chemistry Course for a Comprehensive Understanding of Organic, Inorganic, and Physical Chemistry: From Molecular Interactions to Chemical Reactions
N. Kuroki, Y. Mochizuki, and H. Mori. Journal of Chemical Education 2023, 100, 647–654. DOI

分子間相互作用から化学反応までを計算化学で扱い、有機・無機・物理化学を横断的に学ぶ教育プログラムを提案した。

01電子状態インフォマティクス
計算化学・機械学習による機能性液体の研究
N. Kuroki. 理論化学会誌 フロンティア 2023, 5, 35–41.

本質的に限りある実験データを計算化学と機械学習で補完し、機能性液体の物性理解と合理的設計につなげる研究を概説した。

20224
01電子状態インフォマティクス
CO₂/Hydrocarbon Selectivity of Trihexyl(tetradecyl)phosphonium-Based Ionic Liquids
Y. Suzuki, D. Kodama, H. Mori, N. Kuroki, F. Chowdhury, and H. Yamada. Industrial & Engineering Chemistry Research 2022, 61, 16584–16592. DOI

ホスホニウム系イオン液体へのCO₂および炭化水素の溶解性を評価し、ガス分離選択性を支配する要因を検討した。

02複雑系量子化学
Electronic Fluctuation in Physiological Solutions: Trimethylamine N-Oxide and tert-Butyl Alcohol
N. Kuroki, Y. Uchino, T. Funakura, and H. Mori. Scientific Reports 2022, 12, 19417. DOI

TMAOおよびtert-ブチルアルコール水溶液を対象に、溶液構造に伴って揺らぐ溶質・溶媒の電子状態を解析した。

01電子状態インフォマティクス
GIAO NMR Calculation-Driven Stereochemical Assignment of Marine Macrolide Natural Products: Assessment of the Performance of DP4 and DP4+ Analyses and Assignment of the Relative Configuration of Leptolyngbyalide A–C/Oscillariolide Macrolactone
K. Murata, H. Mori, and H. Fuwa. Bulletin of the Chemical Society of Japan 2022, 95, 1775–1785.

GIAO NMR計算とDP4/DP4+解析の信頼性を検証し、海洋マクロライド天然物の相対立体配置を帰属した。

01電子状態インフォマティクス
Machine-Learning Assisted Design Principle Search for Singlet Fission: An Example Study of Cibalackrot
F. Weber and H. Mori. npj Computational Materials 2022, 8, 176. DOI

機械学習と量子化学計算を組み合わせ、シバラクロット誘導体におけるシングレットフィッション材料の設計原理を探索した。

2021年以前70

2021 (4)

Comprehensive Physical Chemistry Learning Based on Blended Learning: A New Laboratory Course
N. Kuroki and H. Mori. Journal of Chemical Education 2021, 98, 3864–3870. DOI

反転学習用動画、クラウド計算環境、遠隔会議システムを組み合わせ、実験・量子化学計算・データ科学を横断的に学ぶ物理化学実験科目を構築した。

Cyclic Heterometallic Interactions Formed from a Flexible Tripeptide Complex Showing Effective Antiferromagnetic Spin Coupling
R. Miyake, E. Suganuma, S. Kimura, H. Mori, J. Okabayashi, and T. Kusamoto. Angewandte Chemie International Edition 2021, 60, 5179–5183. DOI

柔軟なトリペプチド配位子が形成する異種金属環状構造を解析し、金属間の反強磁性的スピン結合を明らかにした。

Functional-Group-Directed Photochemical Reactions of Aromatic Alcohols, Amines, and Thiols Triggered by Excited-State Hydrogen Detachment: Additive-Free Oligomerization, Disulfidation, and C(sp2)–H Carboxylation with CO₂
K. Abe, A. Nakada, T. Matsumoto, D. Uchijyo, H. Mori, and H.-C. Chang. The Journal of Organic Chemistry 2021, 86, 959–969. DOI

励起状態での水素脱離を利用し、芳香族アルコール・アミン・チオールから添加剤なしで多様な光化学反応を誘起した。

Room-Temperature Phosphorescence Emitters Exhibiting Red to Near-Infrared Emission Derived from Intermolecular Charge-Transfer Triplet States of Naphthalenediimide–Halobenzoate Triad Molecules
T. Ono, K. Kimura, M. Ihara, Y. Yamanaka, M. Sasaki, H. Mori, and Y. Hisaeda. Chemistry – A European Journal 2021, 27, 9335–9341. DOI

分子間電荷移動三重項状態を利用し、赤色から近赤外域に発光する室温リン光分子の設計原理を示した。

2020 (2)

Development of Helical Aromatic Amide Foldamers with a Diphenylacetylene Backbone
K. Urushibara, T. Yamada, A. Yokoyama, H. Mori, H. Masu, I. Azumaya, H. Kagechika, T. Yokozawa, and A. Tanatani. The Journal of Organic Chemistry 2020, 85, 2019–2039. DOI

ジフェニルアセチレン骨格をもつ芳香族アミドオリゴマーを合成し、安定なヘリカル構造を形成する要因を解析した。

Theoretical Strategy for Improving CO₂ Absorption of Mixed Ionic Liquids Focusing on the Anion Effect: A Comprehensive COSMO-RS Study
N. Kuroki, S. Maruyama, and H. Mori. Industrial & Engineering Chemistry Research 2020, 59, 8848–8854. DOI

COSMO-RS計算により混合イオン液体のアニオン効果を系統的に評価し、CO₂吸収性能を向上させる設計指針を示した。

2019 (3)

Applicability of Effective Fragment Potential Version 2–Molecular Dynamics (EFP2-MD) Simulations for Predicting Dynamic Liquid Properties Including Supercritical Fluid Phase
N. Kuroki and H. Mori. The Journal of Physical Chemistry B 2019, 123, 194–200. DOI

EFP2-MD法を液体から超臨界流体まで適用し、拡散や動的物性を第一原理的に予測できる可能性を検証した。

Statistical Thermodynamics Database Construction to Search for Novel Ionic Liquids with Gas Selectivity
C. Masuda and N. Kuroki. Journal of Computer Chemistry, Japan 2019, 18, 217–220. DOI

COSMO-RS法により68,775種のイオン液体に対する15種類の気体のHenry定数を計算し、ガス分離材料探索のための第一原理データベースを構築するとともに、吸収能の予測にはイオンの幾何構造と電子状態の双方が重要であることを示した。

Synthesis, X-ray Structure, Photophysical Properties, and Theoretical Studies of Six-Membered Cyclometalated Iridium(III) Complexes: Revisiting Ir(pnbi)2(acac)
K. Yamada, H. Mori, T. Sugaya, M. Tadokoro, J. Maeba, K. Nozaki, and M. Haga. Dalton Transactions 2019, 48, 15212–15219. DOI

六員環シクロメタル化イリジウム錯体の構造と発光特性を、合成・結晶構造解析・量子化学計算から再検討した。

2018 (4)

Applicability of Effective Fragment Potential Version 2–Molecular Dynamics (EFP2-MD) Simulations for Predicting Excess Properties of Mixed Solvents
N. Kuroki and H. Mori. Chemical Physics Letters 2018, 694, 82–85. DOI

EFP2-MD法を混合溶媒に適用し、過剰体積や過剰エンタルピーなどの非理想混合物性の再現性を検証した。

Conformational Properties of Aromatic Oligoamides Bearing Pyrrole Rings
Y. Tojo, K. Urushibara, S. Yamamoto, H. Mori, H. Masu, M. Kudo, T. Hirano, I. Azumaya, H. Kagechika, and A. Tanatani. The Journal of Organic Chemistry 2018, 83, 4606–4617. DOI

ピロール環を含む芳香族オリゴアミドの配座特性を解析し、分子内相互作用が折りたたみ構造に与える影響を示した。

Stereoselective Interactions as Revealed by Vibrational Circular Dichroism: Interplay of Chiral Metal Complexes Co-adsorbed in a Montmorillonite Clay
H. Sato, K. Takimoto, H. Mori, and A. Yamagishi. Physical Chemistry Chemical Physics 2018, 20, 25421–25427. DOI

モンモリロナイト粘土上に共吸着したキラル金属錯体間の立体選択的相互作用を、振動円二色性と計算から解明した。

Synthesis and Conformational Analysis of Alternately N-Alkylated Aromatic Amide Oligomers
K. Urushibara, H. Masu, H. Mori, I. Azumaya, T. Hirano, H. Kagechika, and A. Tanatani. The Journal of Organic Chemistry 2018, 83, 14338–14349. DOI

交互にN-アルキル化した芳香族アミドオリゴマーを合成し、置換様式による配座制御の機構を解析した。

2017 (1)

Origin of High Oxygen Reduction Reaction Activity of Pt₁₂ and Strategy to Obtain Better Catalyst Using Subnanosized Pt-Alloy Clusters
K. Miyazaki and H. Mori. Scientific Reports 2017, 7, 45381. DOI

Pt₁₂クラスターの高い酸素還元活性の電子的起源を明らかにし、サブナノ合金クラスターによる高活性触媒設計を提案した。

2016 (2)

Effective Fragment Potential Version 2–Molecular Dynamics (EFP2-MD) Simulation for Investigating Solution Structures of Ionic Liquids
N. Kuroki and H. Mori. Chemistry Letters 2016, 45, 1009–1011. DOI

EFP2-MD法をイオン液体へ適用し、分極や分子間相互作用を考慮した溶液構造解析の有効性を示した。

Theoretical Study on Crystal-Facet Dependency of Hydrogen Storage Rate for Shape-Controlled Pd Nanoparticles
A. Matsuda and H. Mori. Chemical Physics Letters 2016, 644, 255–260. DOI

形状制御パラジウムナノ粒子における水素吸蔵速度の結晶面依存性を解析し、表面構造と反応性の関係を示した。

2015 (1)

Fragment Molecular Orbital-Based Molecular Dynamics Study on Hydrated Ln(III) Ions
T. Fujiwara, H. Mori, Y. Komeiji, and Y. Mochizuki. JPS Conference Proceedings 2015, 5, 011001.

FMO-MD法により水和ランタノイド三価イオンの溶媒和構造と動的挙動を解析した。

2014 (4)

A Quantum Chemical Study on Hydration of Ra(II): Comparison with the Other Hydrated Divalent Alkaline Earth Metal Ions
A. Matsuda and H. Mori. Journal of Computer Chemistry, Japan 2014, 13, 105–113. DOI

ラジウム二価イオンの水和構造を量子化学的に解析し、他のアルカリ土類金属イオンとの違いを比較した。

Electronic Structures of Platinum(II) Complexes with 2-Arylpyridine and 1,3-Diketonate Ligands: A Relativistic Density Functional Study on Photoexcitation and Phosphorescent Properties
M. Tanaka and H. Mori. The Journal of Physical Chemistry C 2014, 118, 12443–12449. DOI

白金(II)錯体の励起状態とリン光特性を相対論的DFT計算で解析し、配位子構造と発光特性の関係を示した。

Fragment Molecular Orbital-Based Molecular Dynamics (FMO-MD) Simulations on Hydrated Cu(II) Ion
Y. Kato, T. Fujiwara, Y. Komeiji, T. Nakano, H. Mori, Y. Okiyama, and Y. Mochizuki. Chem-Bio Informatics Journal 2014, 14, 1–13. DOI

FMO-MD法を用いて水和銅(II)イオンの配位構造と水分子交換を動的に解析した。

Theoretical Study on Hydration Structure of Divalent Radium Ion Using Fragment Molecular Orbital–Molecular Dynamics (FMO-MD) Simulation
A. Matsuda and H. Mori. Journal of Solution Chemistry 2014, 43, 1669–1675. DOI

FMO-MDシミュレーションにより、ラジウム二価イオン周囲の水和数と動的水和構造を評価した。

2013 (1)

Importance of Spin–Orbit Coupling Effect and Solvent Effect in Electronic Transition Assignments of Pt(II) Complexes: The Case of cis/trans-[PtCl₂(NH₃)₂]
H. Mori, R. Kojima, Y. Mochizuki, W. Uenohara, I. Umezawa, and N. Matsushita. Journal of Molecular Structure 2013, 1035, 218–223. DOI

シスプラチンおよびトランスプラチンの電子遷移帰属において、スピン–軌道相互作用と溶媒効果が不可欠であることを示した。

2012 (3)

Assessment of Chemical Core Potentials for the Computation of Enthalpies of Formation of Transition-Metal Complexes
H. Mori, T. Zeng, and M. Klobukowski. Chemical Physics Letters 2012, 521, 150–156. DOI

遷移金属錯体の生成エンタルピー計算について、化学的コアポテンシャルの精度と適用性を体系的に評価した。

Differences in Hydration between cis- and trans-Platin: Quantum Insights by ab Initio Fragment Molecular Orbital-Based Molecular Dynamics (FMO-MD)
H. Mori, N. Hirayama, Y. Komeiji, and Y. Mochizuki. Computational and Theoretical Chemistry 2012, 986, 30–34. DOI

FMO-MD法によりシスプラチンとトランスプラチンの水和構造を比較し、異性体間で異なる溶媒応答を明らかにした。

Electronic Band Structure Calculations on Thin Films of the L21 Full-Heusler Alloys X₂YSi (X, Y = Mn, Fe, and Co): Toward Spintronic Materials
H. Mori, Y. Odahara, D. Shigyo, T. Yoshitake, and E. Miyoshi. Thin Solid Films 2012, 520, 4979–4983. DOI

フルホイスラー合金薄膜の電子バンド構造を計算し、スピントロニクス材料としての電子的特性を評価した。

2011 (6)

4f-in-Core Model Core Potentials for Trivalent Lanthanides
T. Fujiwara, H. Mori, Y. Mochizuki, Y. Osanai, and E. Miyoshi. Chemical Physics Letters 2011, 510, 261–266. DOI

4f電子を内殻に含めるモデルコアポテンシャルを三価ランタノイドへ展開し、効率的な電子状態計算を可能にした。

A Theoretical Study of the Physicochemical Mechanisms Associated with DNA Recognition Modulation in Artificial Zinc-Finger Proteins
H. Mori and K. Ueno-Noto. The Journal of Physical Chemistry B 2011, 115, 4774–4780. DOI

人工ジンクフィンガータンパク質によるDNA認識の変化を解析し、配列選択性を左右する物理化学的要因を示した。

Comparison of Inhibitory Activities of Stereoisomers of Cyclic Phosphatidic Acid (cPA) on Autotaxin
E. Nozaki, M. Gotoh, S. Hanazawa, H. Mori, S. Kobayashi, and K. Murakami-Murofushi. Cytologia 2011, 76, 73–80. DOI

cPA誘導体の立体異性体によるオートタキシン阻害活性を実験とQM/MM計算から比較し、2-carba-cPAが高い阻害活性を示す一方、そのキラリティーは阻害活性に大きく影響しないことを示した。

Density Functional Theory Calculations of Iodine Cluster Anions: Structures, Chemical Bonding Nature, and Vibrational Spectra
M. Otsuka, H. Mori, H. Kikuchi, and K. Takano. Computational and Theoretical Chemistry 2011, 973, 69–75. DOI

ヨウ素クラスターアニオンの安定構造、化学結合性、振動スペクトルをDFT計算により解析した。

Theoretical Study of Lanthanide Monocation-Mediated C–F Bond Activation
A. Matsuda and H. Mori. Chemical Physics 2011, 380, 48–53. DOI

ランタノイド一価イオンによるC–F結合活性化の反応経路と電子的駆動力を量子化学的に解析した。

Theoretical Study on Vibrational Circular Dichroism Spectra of Tris(acetylacetonato)metal(III) Complexes: Anharmonic Effects and Low-Lying Excited States
H. Mori, A. Yamagishi, and H. Sato. The Journal of Chemical Physics 2011, 135, 084506. DOI

金属アセチルアセトナート錯体のVCDスペクトルに対する非調和性と低励起状態の影響を明らかにした。

2010 (3)

Fragment Molecular Orbital-Based Molecular Dynamics (FMO-MD) Simulations on Hydrated Zn(II) Ion
T. Fujiwara, Y. Mochizuki, Y. Komeiji, Y. Okiyama, H. Mori, and E. Miyoshi. Chemical Physics Letters 2010, 490, 41–45. DOI

FMO-MD法により水和亜鉛(II)イオンの配位構造と周囲の水分子の動的挙動を解析した。

Model Core Potential Studies of Molecules Containing Rare Gas Atoms
A. Fitzsimmons, H. Mori, E. Miyoshi, and M. Klobukowski. The Journal of Physical Chemistry A 2010, 114, 8786–8792. DOI

希ガス元素を含む分子にモデルコアポテンシャルを適用し、構造・結合・分光特性の計算精度を評価した。

Theoretical Study of Hydration Models of Trivalent Rare-Earth Ions Using Model Core Potentials
T. Fujiwara, H. Mori, Y. Mochizuki, H. Tatewaki, and E. Miyoshi. Journal of Molecular Structure: THEOCHEM 2010, 949, 28–35. DOI

モデルコアポテンシャルを用いて三価希土類イオンの水和モデルを比較し、イオン半径と水和構造の関係を解析した。

2009 (5)

Adaptive Application Composition in Quantum Chemistry
L. Li, J. P. Kenny, M.-S. Wu, K. Huck, A. Gaenko, M. S. Gordon, C. L. Janssen, L. C. McInnes, H. Mori, H. Netzloff, B. Norris, and T. L. Windus. Proceedings of the 5th International Conference on the Quality of Software Architectures (QoSA 2009) 2009.

目的や計算環境に応じて複数の量子化学コードを適応的に組み合わせ、大規模複雑系の計算を一元的に実行する情報科学的基盤を検討した。

CASSCF and CASPT2 Calculations for Lanthanide Trihalides LnX₃ Using Model Core Potentials
S. Tsukamoto, H. Mori, H. Tatewaki, and E. Miyoshi. Chemical Physics Letters 2009, 474, 28–32. DOI

ランタノイド三ハロゲン化物の多参照電子状態を計算し、モデルコアポテンシャルの適用性を検証した。

Calibration of New Model Core Potentials for Main-Group Elements
T. Zeng, H. Mori, E. Miyoshi, and M. Klobukowski. International Journal of Quantum Chemistry 2009, 109, 3235–3245. DOI

典型元素向けの新しいモデルコアポテンシャルを較正し、原子・分子物性に対する再現精度を評価した。

Revised Model Core Potentials for Third-Row Transition-Metal Atoms from Hf to Hg
H. Mori, K. Ueno-Noto, Y. Osanai, T. Noro, T. Fujiwara, M. Klobukowski, and E. Miyoshi. Chemical Physics Letters 2009, 476, 317–322. DOI

第3遷移系列元素に対する改良型モデルコアポテンシャルを開発し、相対論効果を含む高効率計算を実現した。

Theoretical Quest for Photoconversion Molecules Having Opposite Directions of the Electric Dipole Moment in the S0 and S1 States
H. Mori, K. Takeshita, E. Miyoshi, and N. Ohta. The Journal of Chemical Physics 2009, 130, 184311. DOI

基底状態と励起状態で双極子モーメントが反転する分子を探索し、光誘起電荷移動材料の設計可能性を示した。

2008 (7)

Constructing a Performance Database for Large-Scale Quantum Chemistry Packages
M.-S. Wu, H. Mori, J. Bentz, T. Windus, H. Netzloff, M. Sosonkina, and M. S. Gordon. Proceedings of the High Performance Computing and Simulation Symposium (HPCS 2008) 2008.

大規模複雑系の量子化学計算に必要な複数の計算コードと計算資源を適切に選択・統合するため、量子化学ソフトウェアの性能データベースを構築した。

DFT Studies of the Electronic Structure and Geometry of 18-Crown-6, Hexaaza[18]annulene, and Their Complexes with Cations of the Heavier Alkali and Alkaline-Earth Metals
M. Gajewski, J. Tuszynski, H. Mori, E. Miyoshi, and M. Klobukowski. Inorganica Chimica Acta 2008, 361, 2166–2171. DOI

大環状配位子と重アルカリ・アルカリ土類金属イオンの錯形成構造と結合性をDFT計算で比較した。

Experimental and Theoretical Approaches toward Anion-Responsive Tripodal Lanthanide Complexes: Mixed-Donor Ligand Effects on Highly Coordinated Complexation and Luminescence Sensing Profiles
Y. Kataoka, D. Paul, H. Miyake, T. Yaita, E. Miyoshi, H. Mori, S. Tsukamoto, H. Tatewaki, S. Shinoda, and H. Tsukube. Chemistry – A European Journal 2008, 14, 5258–5266. DOI

アニオン応答性ランタノイド錯体の配位構造と発光応答を、実験と理論計算を組み合わせて解明した。

Photo-Induced State Conversion Mechanism for an Optical Durable Molecular Memory with Controlled Hydrogen Bond: A Spin–Orbit CI Study of [Co(2,2′-biimidazole)(C₆H₄O₂)(NH₃)₂]2
H. Mori and E. Miyoshi. Bulletin of the Chemical Society of Japan 2008, 81, 235–240. DOI

水素結合で制御されたコバルト錯体の光誘起状態変換機構を、スピン–軌道CI計算から明らかにした。

Revised Model Core Potentials for First-Row Transition-Metal Atoms from Sc to Zn
Y. Osanai, M. S. Mon, T. Noro, H. Mori, H. Nakashima, M. Klobukowski, and E. Miyoshi. Chemical Physics Letters 2008, 452, 210–214. DOI

第一遷移系列元素用のモデルコアポテンシャルを改良し、分子構造と電子状態の計算精度を向上させた。

Revised Model Core Potentials for Second-Row Transition-Metal Atoms from Y to Cd
Y. Osanai, E. Soejima, T. Noro, H. Mori, M. S. Mon, M. Klobukowski, and E. Miyoshi. Chemical Physics Letters 2008, 463, 230–234. DOI

第二遷移系列元素に対する改良型モデルコアポテンシャルを開発し、相対論的量子化学計算の効率化を図った。

Theoretical Study of Low-Lying Electronic States of Mn₂ Using a Newly Developed Relativistic Model Core Potential
M. S. Mon, H. Mori, and E. Miyoshi. Chemical Physics Letters 2008, 462, 23–26. DOI

新規相対論的モデルコアポテンシャルを用いてMn₂の複雑な低励起電子状態を解析した。

2007 (6)

Application of Newly Developed spdsMCPs for First-Row Transition-Metal Elements
Y. Osanai, M. S. Mon, T. Noro, H. Mori, H. Nakashima, M. Klobukowski, and E. Miyoshi. Proceedings of the 1st WESEA International Conference on Computational Chemistry 2007, 14–18.

第一遷移系列元素用に開発したspds型モデルコアポテンシャルを分子計算へ適用し、その性能を検証した。

Computational Research on the Electronic Structure of the Benzene Trimer Cation by ab Initio Methods
M. Mine, H. Mori, M. Ogata, S. Tanaka, T. Tsutsui, and E. Miyoshi. Chemical Physics Letters 2007, 438, 157–161. DOI

ベンゼントリマーカチオンの構造と正電荷の非局在化をab initio計算により解析した。

Electron Affinities of Heavier Phosphoryl and Thiophosphoryl Halides APX₃ (A = O, S; X = Br, I)
T. Zeng, Z. Jamshidi, H. Mori, E. Miyoshi, and M. Klobukowski. Journal of Computational Chemistry 2007, 28, 2027–2033. DOI

重元素を含むホスホリル・チオホスホリルハライドの電子親和力を計算し、元素置換効果を明らかにした。

Revised Model Core Potentials for s-Block Elements
H. Anjima, S. Tsukamoto, H. Mori, M. Mine, M. Klobukowski, and E. Miyoshi. Journal of Computational Chemistry 2007, 28, 2424–2430. DOI

sブロック元素用モデルコアポテンシャルを改良し、原子・分子物性を効率よく再現する基盤を整備した。

Theoretical Design of a Molecular Switch with Controlled Hydrogen Bond: Electronic and Vibrational Spectra of [Co(2,2′-biimidazole)(C₆H₄O₂)(NH₃)₂]2
H. Mori and E. Miyoshi. Bulletin of the Chemical Society of Japan 2007, 80, 1335–1340. DOI

水素結合と酸化還元状態を利用するコバルト錯体分子スイッチについて、電子・振動スペクトルと動作機構を予測した。

Theoretical Study on Structures of Gold, Silver, and Copper Clusters Using Relativistic Model Core Potentials
H. Nakashima, H. Mori, and E. Miyoshi. Proceedings of the 1st WESEA International Conference on Computational Chemistry 2007, 11–13.

金・銀・銅クラスターの安定構造を相対論的モデルコアポテンシャルで解析し、金属種による構造差を比較した。

2006 (3)

Application of the Fragment Molecular Orbital Scheme to Silicon-Containing Systems
T. Ishikawa, Y. Mochizuki, K. Imamura, T. Nakano, H. Mori, H. Tokiwa, K. Tanaka, E. Miyoshi, and S. Tanaka. Chemical Physics Letters 2006, 430, 361–366. DOI

FMO法をケイ素含有分子へ拡張し、重元素を含む大規模系の電子状態計算への適用性を示した。

Electronic Structure and Photochemistry of Inorganic Photochromic Complex [Cu(N,N′-diethylethylenediamine)₂]²⁺: Planar–Tetrahedral Geometry Change Accompanied by d9–d10 Electronic Transition
H. Mori, K. Ishii, and E. Miyoshi. Journal of Theoretical and Computational Chemistry 2006, 5, 887–894. DOI

銅錯体の光誘起平面–四面体構造変化とd⁹–d¹⁰電子状態変換の機構を量子化学的に解析した。

Fragment molecular orbital calculations on large-scale systems containing a heavy-metal atom
T. Ishikawa, Y. Mochizuki, T. Nakano, S. Amari, H. Mori, H. Honda, T. Fujita, H. Tokiwa, S. Tanaka, Y. Komeiji, K. Fukuzawa, K. Tanaka, and E. Miyoshi. Chemical Physics Letters 2006, 427, 159–165. DOI

重金属原子を含む大規模分子系へFMO法を適用し、計算精度と大規模計算への実用性を検証した。

2005 (5)

Compact and efficient basis sets of s- and p-block elements for model core potential method
E. Miyoshi, H. Mori, R. Hirayama, Y. Osanai, T. Noro, H. Honda, and M. Klobukowski. The Journal of Chemical Physics 2005, 122, 074104. DOI

モデルコアポテンシャル法に適した典型元素用のコンパクトな基底関数を開発し、精度と計算効率を両立した。

Possibility of molecular-switch with controlled hydrogen bond: Utility of combination of 2,2′-biimidazole and redox-active ligand
H. Mori and E. Miyoshi. Journal of Theoretical and Computational Chemistry 2005, 4, 333–344. DOI

2,2′-ビイミダゾールと酸化還元活性配位子を組み合わせ、水素結合で制御される分子スイッチの可能性を示した。

ハイドロキシフェニルベンズオキサゾール誘導体亜鉛錯体の薄膜構造についての再考察
T. Tsutsui, X. Liu, Y. Hirayama, N. Katahira, H. Mori, M. Kondo, and E. Miyoshi. 有機EL討論会第一回例会論文集 2005, 17–18.

量子化学計算を用いて、有機EL用亜鉛錯体が薄膜中と溶液中で異なる会合状態をとり、二量体または単量体として安定化される可能性を示した。

有機EL亜鉛錯体の密度汎関数法による理論研究
M. Kondo, H. Mori, and E. Miyoshi. 有機EL討論会第二回例会論文集 2005, 27–28.

DFT計算により、有機EL用亜鉛錯体の単量体・二量体構造と電子状態を比較し、周囲の環境による会合状態の変化を解析した。

溶媒効果と置換基の立体障害による有機EL材料の電子構造変化―量子化学計算で見る2-(o-hydroxyphenyl)benzoxazole Zn錯体の幾何構造―
H. Mori, M. Kondo, X. Liu, Y. Hirayama, N. Katahira, T. Tsutsui, and E. Miyoshi. 有機EL討論会第一回例会論文集 2005, 7–8.

溶媒効果と置換基の立体障害が、有機EL用亜鉛錯体の単量体・二量体平衡と電子状態に及ぼす影響を量子化学的に解析した。

2004 (2)

The hydrogen bond of the one-dimensional assembled complex [Ni(2,2′-biimidazole)₂]: The effect of transition metals on the hydrogen bond
H. Mori and E. Miyoshi. Bulletin of the Chemical Society of Japan 2004, 77, 687–690. DOI

一次元ニッケル錯体の水素結合構造を解析し、遷移金属中心が水素結合強度と電子状態に与える影響を示した。

Theoretical design of a new optical durable molecular switch
H. Mori and E. Miyoshi. Chemistry Letters 2004, 33, 758–759. DOI

光照射後も状態を保持できる分子スイッチを理論設計し、水素結合と金属錯体の電子状態変換を利用する原理を提案した。

2003 (2)

Effects of intermolecular interaction on proton tunneling: Theoretical study on two-dimensional potential energy surfaces for 9-hydroxyphenalenone–CO₂/H₂O complexes
H. Mori, H. Sekiya, E. Miyoshi, K. Mogi, and Y. Sakai. The Journal of Chemical Physics 2003, 119, 4159–4165. DOI

9-ヒドロキシフェナレノンとCO₂/H₂Oの錯形成がプロトントンネルポテンシャルに及ぼす影響を二次元ポテンシャル面から解析した。

Molecular orbital study for Na, Mg, and Al adsorption on the Si(111) surface
E. Miyoshi, T. Iura, Y. Sakai, H. Tochihara, S. Tanaka, and H. Mori. Journal of Molecular Structure: THEOCHEM 2003, 630, 225–232. DOI

Si(111)表面へのNa、Mg、Al吸着を分子軌道計算で比較し、金属種による結合様式と電子構造の違いを示した。

2002 (6)

Excited-state intramolecular proton transfer in photochromic jet-cooled N-salicylideneaniline
N. Otsubo, C. Okabe, H. Mori, K. Sakota, K. Amimoto, T. Kawato, and H. Sekiya. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 2002, 154, 33–39. DOI

ジェット冷却N-サリチリデンアニリンの励起状態分子内プロトン移動を分光実験と理論計算から解析した。

Experimental and theoretical study on proton tunneling in jet-cooled 9-hydroxyphenalenone–CO₂ van der Waals complex
H. Mori, J. Furusawa, and H. Sekiya. Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Chemistry 2002, 50, 451–462.

ジェット冷却錯体の分光測定と理論計算を組み合わせ、CO₂との相互作用がプロトントンネル運動に及ぼす影響を明らかにした。

LIF and IR dip spectra of jet-cooled p-aminophenol–M (M = CO, N₂): Hydrogen-bonded or van der Waals-bonded structure?
H. Mori, H. Kugisaki, Y. Inokuchi, N. Nishi, E. Miyoshi, K. Sakota, K. Ohashi, and H. Sekiya. The Journal of Physical Chemistry A 2002, 106, 4886–4890. DOI

p-アミノフェノールとCOまたはN₂の錯体について、分光測定と計算から水素結合型かvan der Waals型かを判定した。

Structure and intermolecular hydrogen bond of jet-cooled p-aminophenol–(H₂O)₁ studied by electronic and IR-dip spectroscopy and density functional theory calculations
H. Mori, H. Kugisaki, Y. Inokuchi, N. Nishi, E. Miyoshi, K. Sakota, K. Ohashi, and H. Sekiya. Chemical Physics 2002, 277, 105–115. DOI

p-アミノフェノール–水錯体の構造と分子間水素結合を、電子・赤外分光とDFT計算から決定した。

Theoretical study of interactions between the Si(111) surface and metal atoms
E. Miyoshi, H. Mori, S. Tanaka, and Y. Sakai. Surface Science 2002, 514, 383–388. DOI

Si(111)表面と金属原子の相互作用を理論解析し、吸着構造と表面電子状態の関係を検討した。

Theoretical study on proton tunneling potential of 9-hydroxyphenalenone–CO₂ complex
H. Mori, N. Shida, E. Miyoshi, and H. Sekiya. Japanese Journal of Deuterium Science 2002, 11, 9–21.

9-ヒドロキシフェナレノン–CO₂錯体のプロトン移動ポテンシャルを計算し、錯形成によるトンネル挙動の変化を解析した。

その他 8

著書・分担執筆・解説を掲載しています。

NEWS

最新情報

主なメディア掲載 新聞・科学メディアでの紹介
主なメディア掲載

研究成果を社会へ伝える

電子状態ゆらぎ、機能性液体、データ駆動型分子設計に関する研究は、学術論文に加えて科学メディアや主要報道機関でも紹介されています。

NETWORK & LINKS

研究ネットワーク・関連リンク

共同研究、研究プロジェクト、公開プログラム、学術コミュニティを通じて、理論化学を多様な研究分野へ展開しています。

共同研究者・関連機関 8
研究プロジェクト 23
現在進行中のプロジェクトと、完了したプロジェクトに分けて掲載しています。
現在進行中2
完了したもの21
学術研究振興資金 ヘモグロビンナノ粒子からなる人工酸素運搬体の開発|代表:小松 晃之|2020
科研費 基盤研究(B) 弱い相互作用を考慮した第一原理統計熱力学と材料情報学:深共融溶媒のガス分離能探索|代表:森 寛敏|2021–2024 JST ACT-X 時空精細化AIで挑む化学反応場の量子化学|黒木 菜保子|2020–2023 科研費 特別研究員奨励費 熱活性遅延蛍光を利用したカスケード発光分子の理論設計|森 寛敏・Fabian Weber|2020–2022
伊藤科学振興会研究助成 浸透圧調整分子の溶液化学:第一原理有効フラグメントポテンシャル–分子動力学計算によるアプローチ|代表:森 寛敏|2018–2023
JST さきがけ 特定混合比で発現する特異物性を利用した新材料創成|代表:森 寛敏|2016–2020 JST ACT-I CO₂フリー社会実現のための物理化学と情報科学の融合|黒木 菜保子|2016–2020 科研費 挑戦的萌芽研究 イオン液体の熱力学物性予測のための第一原理有効フラグメントポテンシャル法開発|代表:森 寛敏|2016–2019 科研費 基盤研究(B) アクチニド化学種と生体分子の相互作用に関する理論研究|代表:望月 祐志、分担:森 寛敏|2016–2019
日本ガス協会 大学等研究助成 第一原理分子動力学計算と機械学習によるCO₂固定化イオン液体設計|代表:森 寛敏|2016–2017
JACI研究奨励 水素吸蔵性合金ナノ粒子内の有効空隙最大化を目指した第一原理的水素吸蔵空間可視化法の開発と応用|代表:森 寛敏|2017–2021
JST CREST 相対論的電子論が拓く革新的機能材料設計|代表:中井 浩巳|2015–2016参画
日揮・実吉奨学会研究助成 量子化学計算とマテリアルズ・インフォマティクスによる有機レーザー材料の理論設計|代表:森 寛敏|2015–2016
稲盛財団研究助成 劣化耐性をもつ白色有機EL材料開発のための励起状態分子間相互作用の理論的制御指針の探索|代表:森 寛敏|2015–2016
科研費 若手研究(B) 錯体構造の揺らぎを考慮したレアメタル回収キレート剤の理論設計指針の探索|代表:森 寛敏|2013–2015
山田科学振興財団研究援助 レアメタル抽出剤の理論設計:第一原理分子動力学法に基づく微視的溶媒和理論|代表:森 寛敏|2012–2013
科研費 若手研究(B) 相対論的モデルポテンシャル法の拡張による選択的アクチニド分離捕捉剤の理論設計|代表:森 寛敏|2010–2013
住友財団 基礎科学研究助成 レアメタル溶媒和化学の新展開:第一原理開殻分子動力学法の開発と応用|森 寛敏・望月 祐志・古明地勇人|2010–2012
JST CREST フラグメント分子軌道法による生体分子計算システムの開発|代表:田中 成典|2010–2011参画 科研費 若手研究(スタートアップ) 相対論的モデルポテンシャル法の拡張的発展による燐光ELランタニド錯体化学の新展開|代表:森 寛敏|2008–2009 若手研究者自立支援プログラム お茶の水女子大学|2007–2011
公開プログラム・学術コミュニティ 9

公開プログラム

所属学会・学術コミュニティ

ALUMNI

卒業生・元メンバー

卒業生・元メンバー一覧を表示 77名(博士4名・修士10名・学士58名・元研究スタッフ5名)
森 寛敏

PI

森 寛敏

中央大学 理工学術院 教授

Research Vision

電子状態インフォマティクスという発想

色、反応性、酸性度、分子間相互作用など、多くの化学的性質は電子の振る舞いに由来します。量子化学計算を用いれば、その電子状態を数値データとして捉えることができます。しかし電子状態は固定されたものではなく、溶媒、周囲の分子、温度、光、電場、核運動、分子構造に応答して変化します。私たちは、この揺らぎをノイズではなく、分子機能を生み出す情報として捉え、量子化学と機械学習を結びつけることで、理解・予測・設計することを目指しています。

Research Vision

実験・計算・学習を循環させる

実験は、現実の化学現象を確かめるために不可欠です。しかし、合成、測定、試料調製には時間と労力が必要であり、試すことのできる分子、材料、条件の数にはどうしても限りがあります。

一方、量子化学計算や分子シミュレーションを用いると、実験だけでは試しきれない多数の候補や条件を、コンピュータ上で仮想的に比較できます。さらに、機械学習を組み合わせることで、計算結果と限られた実験データから規則性を見つけ、次に試すべき候補を効率よく絞り込むことができます。

中央大学・理論化学研究室では、計算によって仮説を立て、目的を明確にした実験によって検証し、その結果を再びモデルへ戻す循環を通して、分子・材料・生体システムの機能理解と合理的設計に挑んでいます。

Mentoring

ともに研究をつくる

PIが研究の方向性と質に責任を持ちつつ、学生・研究員が自ら問いを立て、判断する過程を支援します。各研究者が自ら問いを立て、考え、判断し、成果を形にする過程をPIが支えます。量子化学、分子シミュレーション、機械学習を共通基盤とすることで、特定の材料や分子に対象を限定せず、一人ひとりの興味に応じて、分子、材料、反応、生体システムへ研究を柔軟に展開できます。研究の主役は各研究者です。うまくいかないときには一緒に立ち止まり、次の一歩をともに考えます。

Collaboration

微視的理解を、開発を前進させる判断へ

ものづくりの現場では、十分な実験データが蓄積する前に、どの分子を合成するか、どの配合を試すか、どの劣化経路を避けるか、何を測定すべきかを判断しなければならない場面があります。量子化学計算と分子シミュレーションは現象の微視的な起源を明らかにし、機械学習は限られたデータを整理して、次に検証すべき候補の優先順位を与えます。

私たちが目指すのは、計算を実験後の説明にとどめず、次の実験課題を定める共同研究です。電子状態、シミュレーション、データ、実験を往復しながら、難しい開発課題を検証可能な仮説と実行可能な設計指針へ変えていきます。

JOIN US

学生・企業・共同研究者の皆さまへ

学部生・大学院生・博士研究員、企業・共同研究者の皆さまからのご連絡を歓迎します。量子化学やプログラミングの経験が十分でなくても、基礎から段階的に学べます。大学院進学、研究室見学、博士研究員、企業連携、共同研究に関するご相談も随時受け付けています。計算を実験後の説明にとどめず、まだ答えのない化学の問いを、次の実験につながる検証可能な仮説と実践的な設計指針へ共に変えていきます。

お問い合わせ