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籠型配位子を用いた酸素発生中心のモデル構築

Publicly Offered Research

Project AreaChemical conversion of solar energy by artificial photosynthesis: a breakthrough by fusion of related fields toward realization of practical processes
Project/Area Number 15H00874
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

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

Principal Investigator

畑中 翼  大阪大学, 理学研究科, 助教 (80595330)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords多核マンガン錯体 / 多座配位子 / 酸素発生中心 / 多電子酸化反応 / モデル化学 / 酸化反応
Outline of Annual Research Achievements

本研究では光化学系IIの酸素発生中心を模倣するマンガンクラスターの合成法の確立、および新規に合成した分子性のクラスター化合物を用いた高効率な水の触媒的酸化反応の達成を目的としている。これまでに独自に開発した籠型配位子を用いて、酸素発生中心のモデル錯体の合成を検討しており、平成27年度の成果としてナトリウムとマンガンを含む異種金属キュバン型錯体1を高収率で得る方法を確立できた。酸素発生中心はナトリウムではなくカルシウムを含むクラスターであるため、平成28年度では以上で確立した方法論を応用することで、マンガンクラスターへのカルシウムの導入を検討した。その結果、クラスター合成の際に単にナトリウムイオンの代わりにカルシウムイオンを添加しただけでは目的物は得られなかったが、一旦系中に錯体1を発生させた後に、ナトリウムイオンをクラウンエーテルで脱離させ、その後カルシウムイオンを添加することで、狙い通りにカルシウムイオンがクラスター骨格内に取り込まれることがわかった。
また籠型以外の骨格を有する配位子を用いたマンガンクラスターの合成の検討も実施した。その結果、三方に分岐した骨格を有する配位子を用いてマンガン錯体の合成を行った場合に、多核マンガン錯体が高収率で得られ、また配位子の有する置換基によって異なるクラスター骨格が構築されることを明らかにできた。さらに得られたマンガン錯体を酸化した後に水を加えることで、オキソ配位子によって架橋されたマンガン三価を含むクラスターが得られることがわかった。この反応は酸素発生中心で行われている水の酸化反応の素反応と関連があり非常に興味が持たれる成果である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (46 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (38 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Enantioselective Oxidative Ring-Opening Reaction of Aziridines with alpha-Nitroesters Using Cinchona Alkaloid Amide/Nickel(II) Catalysts2017

    • Author(s)
      Noriyuki Shiomi, Keisuke Yamamoto, Kazuma Nagasaki, Tsubasa Hatanaka, Yasuhiro Funahashi, Shuichi Nakamura
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 19 Issue: 1 Pages: 74-77

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b03346

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    • Author(s)
      K. Nagata, T. Hatanaka, T. Inomata, T. Ozawa, K. Tsuge, H. Masuda, Y. Funahashi
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 45 Issue: 5 Pages: 541-543

    • DOI

      10.1246/cl.160105

    • NAID

      130005150491

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    • Author(s)
      Shuichi Nakamura, Ayaka Toda, Masahide Sano, Tsubasa Hatanaka, Yasuhiro Funahashi
    • Journal Title

      Advanced Synthesis & Catalysis

      Volume: 358 Issue: 7 Pages: 1029-1034

    • DOI

      10.1002/adsc.201600040

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    • Author(s)
      Masaru Kondo, Tomoki Nishi, Tsubasa Hatanaka, Yasuhiro Funahashi, Shuichi Nakamura*
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed

      Volume: 54 Issue: 28 Pages: 8198-8202

    • DOI

      10.1002/anie.201503098

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    • Author(s)
      Masaru Kondo, Natsumi Kobayashi, Tsubasa Hatanaka, Yasuhiro Funahashi, Shuichi Nakamura*
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 21 Issue: 25 Pages: 9066-9077

    • DOI

      10.1002/chem.201501351

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      日本化学会第97春季年会
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      日本化学会第97春季年会
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      2017-03-16
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      2017-03-16
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      増田紘之、畑中 翼、舩橋靖博
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      日本化学会第97春季年会
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      慶應義塾大学
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      2017-03-16
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      日本化学会第97春季年会
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      慶應義塾大学
    • Year and Date
      2017-03-16
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      梶田基貴、畑中 翼、舩橋靖博
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      日本化学会第97春季年会
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      慶應義塾大学
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      2017-03-16
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      楠本匡章、畑中 翼、舩橋靖博
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      日本化学会第97春季年会
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      慶應義塾大学
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      2017-03-16
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      T. Hatanaka, S. Yonaga, K. Tange, Y. Funahashi
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      2017-03-02
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      畑中 翼
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      2016-11-12
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      増田紘之、畑中 翼、舩橋靖博
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      錯体化学会第66回討論会
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      福岡大学
    • Year and Date
      2016-09-10
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      錯体化学会第66回討論会
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      福岡大学
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      2016-09-10
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      第26回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2016)
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      福岡大学
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      楠本匡章、畑中 翼、舩橋靖博
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      日本化学会第96春季年会
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      2016-03-24
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      日本化学会第96春季年会
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      2016-03-24
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      日本化学会第96春季年会
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      2016-03-24
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      日本化学会第96春季年会
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      2016-03-24
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      楠本匡章、舩橋靖博、畑中 翼
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      2016-01-29
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      畑中 翼
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      新学術領域研究「人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換:実用化に向けての異分野融合」 第4回公開シンポジウム
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      東京理科大学
    • Year and Date
      2016-01-29
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      S. Yonaga, K. Tange, T. Hatanaka, Y. Funahashi
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
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      T. Higashi, T. Hatanaka, Y. Funahashi
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
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      K. Hara, T. Hatanaka, Y. Funahashi
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
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      Honolulu, Hawaii, USA
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      2015-12-15
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    • Author(s)
      K. Nagata, T. Hatanaka, T. Inomata, T. Ozawa, M. Hideki, Y. Funahashi
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
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      Y. Funahashi, K. Nagata, T. Hatanaka
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      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
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      Honolulu, Hawaii, USA
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      2015-12-15
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      Y. Funahashi, K. Hara, S. Yonaga, K. Nagata, T. Hatanaka
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      Honolulu, Hawaii, USA
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      2015-12-15
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      K. Nagata, T. Hatanaka, Y. Funahashi
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      K. Nagata, T. Hatanaka, K. Fukui, T. Inomata, T. Ozawa, H. Masuda, Y. Funahashi
    • Organizer
      "Metals in Biology" in Wako
    • Place of Presentation
      理化学研究所和光キャンパス
    • Year and Date
      2015-06-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 酸素発生中心の構造モデルとして籠型配位子内に構築した多核マンガン錯体の性質2015

    • Author(s)
      世永秀平、丹下晃介、畑中 翼、舩橋靖博
    • Organizer
      第25回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2015)
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2015-05-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 大阪大学大学院理学研究科化学専攻舩橋研究室(生物無機化学)

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/funahashi/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究者詳細-畑中 翼

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=10001127&o=affiliation&a2=0000005&sm=affiliation&sl=en&sp=1

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究者詳細 - 畑中 翼

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=10001127&o=affiliation&a2=0000005&sm=affiliation&sl=en&sp=1

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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