化 学 の 世 界 の 羅 針 盤

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化学反応経路 自動探索プログラム

G R R M

 




[GRRM]は、 HΨ=EΨを解く量子化学計算法を利用して、化学反応経路を
コンピュータで自動的に探索することができる世界初のプログラムです。  

究極の元素戦略であるアトムエコノミー100%(原子を1つも無駄にしないこ
と)の実現を強力にサポートするグローバルスタンダードが誕生しました。 

[GRRM]には これまで不可能であった「反応経路を追跡して遷移状態を自
動的に発見する」ことを可能にするSHSアルゴリズムが搭載されています。

SHS法は、 HΨ=EΨ の解が描き出す超空間のどの方向に反応経路があるか
を超曲面の非調和下方歪として検出するもので、いわば未知の化学の世界を
航海して新しい化学を発見するするための「羅針盤」の役目をはたします。


[GRRM]は、化学反応経路を自動探索し、化学の基本問題に挑みます。      
 ★ 異性体を調べる                                                  
 ★ 合成経路を調べる                                                
 ★ 分解経路を調べる                                                
[GRRM]は、化学反応のネットワークを解明し、未知の化学を拓きます。    
 ○ 化学反応世界地図の作成                                          
 ○ 新化合物・新反応の設計                                          
 ○ 省資源・省エネ 化学反応の設計                                   
 ○ 触媒作用の解明と新触媒の開発                                    
[GRRM]は、以下の機能をもつポテンシャル表面解析プログラムです。      
 ●基準振動解析  任意の構造で基準振動計算ができ、Option で、エンタル
                 ピーやギブスエネルギーも計算できます。             
 ●平衡構造の最適化  SIRFO法とBFGS法で平衡点の構造最適化を行います。
 ●遷移構造の最適化 SIRFO法とBofillの方法で遷移構造を最適化します。
 ●IRCの追跡 PageとMcIverの方法でIRCをトレースします。             
 ●GRRMの探索 同じ化学式のポテンシャルエネルギー表面について、グロー
   バル反応経路マップ(GRRM)の探索を自動的に行います。 1つの平衡構造
 (異性体)から出発し、SHS法で解離や異性化の経路を自動的に検出し、化
   学反応経路の世界地図に相当するGRRMの探索を行います。 Optionで1つ
   の構造の周りに限定した反応経路探索もできます。                   
 ●1ステップTS探索 特定の反応物と生成物の間の1ステップの反応経路の
   遷移構造(TS)を求めます。 初期推定操作を含まずに自動的かつ効率的に
   探索でき、従来の方法(NEB法等)より高速で適応性も高くなっています。
 ●反応中間体探索 2つの異性体の間を繋ぐ中間体を見つけ出します。SHS
   法を超球面縮小モードで用いることによって常識を超え、 数十段にも及
   ぶ多段階反応の反応経路探索をも実現することができます。           

--------- [GRRM]のヴァージョンアップ情報 ---------------------------
 上記の基本機能[GRRM1.00]に加え、以下のようにVersionUpされています。

 [GRRM1.20]には、以下の機能が追加されました(2008年2月1日)。         
 ◎LADDアルゴリズム:低エネルギー領域の安定構造を効率的に探索します。
 ◎ONIOM法:QM/MMの使い分けで非常に高速化し適用範囲が拡大します。   
 ◎解離判定条件:解離したかどうかの判定条件を変えることができます。 

 [GRRM1.21]では(2008年11月)、                   
 ◎General Interfaceが導入されました。これによって、Gaussaian以外の 
 プログラムを利用してエネルギー値を参照することができるようになり、
 GRRMの適用対象は、Gaussain以外にも拡張されました。        
 エネルギー値を出す方法としては、QM(量子化学計算)に限りません。 
 MM(分子力場法)なども利用できます。               

 [GRRM1.22]では、適用可能な原子の種類を大幅に増やし、        
 ◎原子番号111 まで、取り扱えるようになりました(2010年1月6日)。

 [GRRM11](2011年11月から一般ユーザにリリース開始)では、平衡構造の周 
 囲の探索を同時に複数進行させて GRRMを並列化させることが可能になり 
 ました。多数のコアが利用できる計算環境では多数の安定構造EQや遷移 
 構造TSの大域的な全面探索の効率が飛躍的に向上しました。      
  このほか、励起状態の円錐交差の探索機能が加わり、光化学過程の解 
 析・予測に適用できるようになり、さらに、MicroIteration機能により、
 QM/MM計算に基づく探索の精度と効率が飛躍的に向上しました。     

  GRRM11プログラムの特色については、次の資料をご参照ください。   
    GRRM11:化学反応経路自動探索プログラム 紹介ポスター     

--------- [GRRM]の動作環境とプログラムパッケージ -------------------

[GRRM]は、Gaussian03で計算されるエネルギー値を利用します。          
 ※2009年にリリースされたGaussian09でもご利用いただけます。    
 ※[GRRM1.21-1.22]では、Gaussian以外でも、Gaussian入力データ形式と 
  のインターフェイスをご用意いただければ、利用可能です。      
  開発者は、Molproなども、この方式で使用しております。      
 ※GRRM11では、Molproを利用するOptionがついています。       

[GRRM]は、Linux/Unix環境でのみ利用できます。                        

[GRRM]をご利用になりたい方は電子メールで下記宛お申し込み下さい。    
   E-mail: oh*nok@m*.to*hoku.ac.jp (*を除いてご使用下さい) 
[GRRM]の詳しい情報については下記のホームページをご参照ください。    
   GRRM.HTM

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