• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

金属酵素の感応性化学種を鍵とする新型鉄錯体酸化触媒の設計開発

Publicly Offered Research

Project AreaStimuli-responsive Chemical Species for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number 15H00963
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 InstitutionDoshisha University

Principal Investigator

人見 穣  同志社大学, 理工学部, 教授 (20335186)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords触媒 / 酸化 / 鉄錯体 / 酸化反応 / 触媒化学 / 錯体化学 / 選択酸化 / 過酸化水素
Outline of Annual Research Achievements

鉄オキソ種を活性種とする触媒によるLate-stage Oxidationのための選択酸化反応が脚光を浴びている。しかし、これらの触媒が真に有機合成の現場で使用されるには、触媒回転数が低い、選択性が基質の酸化されやすさに依存している等の克服すべき課題がある。金属酵素の酸化活性種となる金属オキソ種は、対応するパーオキソ種のO-O結合の開裂により生成する。本研究では、金属酵素が行っているパーオキソ種のO-O結合の開裂により生成する金属オキソ種への変換を触媒設計に取り入れる。具体的には、鉄パーオキソ種から鉄オキソ種を行い、かつ基質結合によって鉄オキソ種を生成する鉄錯体を合成し、高い触媒回転数と位置特異的酸化を達成する。これまでに、過酸化水素によるアルカンの水酸化反応に対して例外的に高い選択性と耐久性を示す鉄錯体触媒を開発してきた。また、触媒活性の向上だけでなく、触媒活性種である鉄オキソ種の単離と反応解析も行ってきた。本研究では、カルボン酸の添加によって、過酸化水素の酸素―酸素結合の開裂が誘起され、鉄オキソ種の生成が促進されることを基質酸化および吸収スペクトル変化より確認することに成功した。さらに、カルボン酸を有する炭化水素を基質として用いた場合には、カルボン酸部位が配向基として働くために、位置特異的な酸化反応が進行することも見いだした。種々のカルボン酸を用いてアルカン酸化の選択性を評価した結果、立体障害の大きなカルボン酸を用いた場合、選択性を低下させずに触媒回転数が向上することを見いだした。

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

    (13 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] DNA Cleavage through Reductive Dioxygen Activation by Iron-Bleomycin Mimics with Carboxamido Ligation: Correlation between DNA Cleavage Efficacy and Redox Potential2017

    • Author(s)
      Nomura, A.; Iwamoto, Y.; Arakawa, K.; Kashida, A.; Kodera, M.; Hitomi, Y.
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 印刷中 Issue: 8 Pages: 1109-1111

    • DOI

      10.1246/cl.170354

    • NAID

      130005907008

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cellular Application of Cell-membrane Permeable Fluorescent Zinc Probe Having a Cationic Peptide Tail2017

    • Author(s)
      Nomura, A.; Kashida, A.; Kodera, M.; Hitomi, Y.
    • Journal Title

      Peptide Science 2016

      Volume: なし Pages: 173-174

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation and High Reactivity of the anti-Dioxo Form of High- Spin m-Oxodioxodiiron(IV) as the Active Species That Cleaves Strong C2016

    • Author(s)
      Masahito Kodera,* Shin Ishiga, Tomokazu Tsuji, Katsutoshi Sakurai, Yutaka Hitomi, Yoshihito Shiota, P. K. Sajith, Kazunari Yoshizawa, Kaoru Mieda, and Takashi Ogura
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 17 Issue: 17 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1002/chem.201600048

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Preparation of Fine Particles of Sheelite-Monoclinic Phase BiVO4 via an Aqueous Chelating Method for Efficient Photocatalytic Oxygen Evolution under Visible-light Irradiation2016

    • Author(s)
      Okunaka, S.; Tokudome, H.; Hitomi, Y.; Abe, R.
    • Journal Title

      J. Mater. Chem. A

      Volume: 4 Issue: 10 Pages: 3926-3932

    • DOI

      10.1039/c5ta09789d

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Anti-oxidative Activity of Mononuclear Nonheme Iron Complex: Effect of Albumin Binding2017

    • Author(s)
      Iwamoto, Y.; Kato, S.; Kodera, M.; Onoda, A.; Hayashi, T.; Hitomi, Y.
    • Organizer
      第27回金属の関与する生体関連反応シンポジウム(SRM2017)
    • Place of Presentation
      東京理科大 (千葉県野田市)
    • Year and Date
      2017-06-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Selective Oxidation Catalyst Based on Stimuli-Responsive Mononuclear Nonheme Complex2017

    • Author(s)
      Hitomi, Y.
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Stimuli-responsive Chemical Species for the Creation of Functional Molecules
    • Place of Presentation
      広島大学学士会館レセプションホール(東広島市)
    • Year and Date
      2017-03-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Biologically Useful Functional Models of Metalloenzymes2016

    • Author(s)
      Hitomi, Y.
    • Organizer
      8th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference
    • Place of Presentation
      Auckland (New Zealand)
    • Year and Date
      2016-12-04
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Bioinspired Mononuclear Nonheme Iron Complexes for Detection of Hydrogen Peroxide inside Living Cells2016

    • Author(s)
      Hitomi, Y.
    • Organizer
      42nd International Conference on Coordination Chemistry
    • Place of Presentation
      Brest (France)
    • Year and Date
      2016-07-03
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Iron catalysts with carboxylamido ligands for regio-selective hydroxylation2015

    • Author(s)
      Yutaka Hitomi
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Carboxylamido ligand effect on the nature of mononuclear nonheme oxoiron species2015

    • Author(s)
      Yutaka Hitomi
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 選択酸化触媒となる単核鉄錯体の開発2015

    • Author(s)
      熊崎航介・小寺政人・人見 穣
    • Organizer
      第48回酸化反応討論会
    • Place of Presentation
      同志社大学寒梅館
    • Year and Date
      2015-10-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] カルボキシルアミド配位を有する単核鉄(IV)オキソ錯体の反応性2015

    • Author(s)
      平松南実・荒川健吾・小寺政人・人見 穣
    • Organizer
      第48回酸化反応討論会
    • Place of Presentation
      同志社大学寒梅館
    • Year and Date
      2015-10-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Selective Alkane Hydroxylation by Basic OxoIron Species Supported by Carboxylamido Ligands2015

    • Author(s)
      Yutaka Hitomi
    • Organizer
      45th IUPAC World Chemistry Congress (IUPAC-2015)
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      2015-08-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

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

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi