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イオン液体を反応場とするビタミンB12触媒の反応特性評価

Research Project

Project/Area Number 20031021
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

嶌越 恒  Kyushu University, 大学院・工学研究院, 助教 (00284539)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 久枝 良雄  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70150498)
渡辺 美登里  九州大学, 中央分析センター, 助教 (70191799)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywordsイオン液体 / テトラピロール化合 / ポルフィセン / 光増感剤 / 繰り返し利用 / 一重項酸素 / 構造異性体 / ビタミンB12酸素 / コリン / 脱塩素化反応 / コバルト錯体 / リサイクル / 反応加速 / アルキル錯体
Research Abstract

イオン液体は常温・常圧で液体であり、蒸気圧がほとんどゼロであることから、環境調和型溶媒として様々な反応系に利用されている。本研究では、天然酵素の活性中心に数多く存在するテトラピロール構造を利用して、イオン液体を反応場とする物質変換触媒の開発を行った。人工のテトラピロール化合物であるポルフィセン(ポルフィリン構造異性体)を基本骨格として用い、イオン液体タグを導入したポルフィセン光増感剤の開発を行った。テトラピロール系光増感剤として、可視部に大きな光吸収帯を有するポルフィセンに焦点を絞り、イオン液体に対する溶解性を向上させるためアルキルイミダゾリウム基を化学修飾したイオン液体タグ導入ポルフィセンを合成した。イオン液体タグ導入ポルフィセンはbmimXおよびemimX系イオン液体に高い溶解性を示した。さらにイオン液体中での各種光物理化学的パラメータを測定したところ、アセトニトリル中と比較して、蛍光量子収率および蛍光寿命に大きな差がないものの、励起三重項寿命は増大しており、これに起因して酸素による消光速度定数は約2倍に増大していた。実際に本光増感作用(一重項酸素の生成)を利用した触媒反応を行ったところ、1,5-ジヒドロキシナフタレンの酸化反応が効率良く進行し、5-ヒドロキシ-1,4-ナフトキノンを与えた。イオン液体タグ導入ポルフィセンはイオン液体に安定に溶解担持されているため繰り返し利用が可能であり、3回繰り返し用いても同様に光増感型酸化反応が効率良く進行した。本例は、イオン液体中での一重項酸素による繰り返し酸化反応を行った世界初の例である。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2009 2008

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Molecular recognition of redox-switchable bis-crown moieties assembled on a dicobalt complex2009

    • Author(s)
      H.SHIMAKOSHI, et al
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry 48

      Pages: 1045-1052

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Green Molecular Transformation by a B12-TiO2 hybrid catalyst as an alternative to tributyltin hydride2009

    • Author(s)
      H.SHIMAKOSHI, et al
    • Journal Title

      Chemical Communication

      Pages: 6427-6429

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photosensitizing properties of the porphycene immobililized in sol-gel de rived silica coating films2008

    • Author(s)
      H. Shimakoshi, et.al.
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters 49

      Pages: 6198-6201

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photophysical and photosensitizing properties of brominated porphycenes2008

    • Author(s)
      H. Shimakoshi, et.al.
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Pages: 2882-2884

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photophysical and photocatalytic properties of β-sulfonatoporphycenes2008

    • Author(s)
      T. Baba, et.al.
    • Journal Title

      Chemistry Letters 37

      Pages: 264-265

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bio-related tetrapyrrole catalyst with ionic liquid2009

    • Author(s)
      H.SHIMAKOSHI
    • Organizer
      International symposium on green and sustainable chemistry in Tottori
    • Place of Presentation
      鳥取大学
    • Year and Date
      2009-11-14
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Enhanced and Recycled Catalysis of a Hydrophobic Vitamin B12 in ionic liauid2008

    • Author(s)
      H. Shimakoshi
    • Organizer
      International Symposium on Structure and Reacti on Dynamics of Ionic Liquid
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2008-09-03
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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