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Chemical Properties of Asymmetric Multi-metal Cores Formed in a Small Cavity

Publicly Offered Research

Project AreaCreation of novel light energy conversion system through elucidation of the molecular mechanism of photosynthesis and its artificial design in terms of time and space
Project/Area Number 18H05162
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

舩橋 靖博  大阪大学, 理学研究科, 教授 (00321604)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsマンガンクラスター / 籠型配位子 / 分岐状配位子 / 異種金属錯体 / 酸素発生中心 / 非対称多核金属中心 / 籠状配位子
Outline of Annual Research Achievements

光合成の光化学系II(PSII)で水の酸化を行う酸素発生中心(OEC)のMn4Caクラスターは「歪んだ椅子」と呼ばれる非対称な構造を持つ。これに類似した錯体として、我々は籠型配位子に次いで複数のβ-ケトイミナート部位を持つ分岐状配位子を用いて、OECの過還元状態にアプローチするCorner-shared-cubane状構造を有するM7(OH)8型の七核錯体(M = Mn, Fe, Co)とダブルヘミキュバン型のMn4(OH)2型の四核錯体などを合成し、阪大先端強磁場科学研究センターの協力によりそれらの強磁場条件下を含むSQUID測定を順次行った。一方、OECに見られる様な高い非対称性を有する異種多核金属クラスターの作用機序の解明は困難を極めるが、別途に第一遷移系列の異種多核系の有機金属錯体の検討も行い、より安定な二原子分子を活性化する中間体種の知見も得た。さらに関連した領域内共同研究により、①以上の第一遷移系列の多核金属錯体の電気化学的挙動の検討を行い、八木らによって見いだされた水のO-O結合形成によってH2O2を生成する中間体種の研究に寄与する構造解析を行い、②籠型の狭小空間を利用して発光の量子収率と励起寿命が向上したRu-テルピリジル錯体の励起種において、発光ならびに赤外吸収スペクトル変化を高感度・高時間分解能で測定したのち、光励起と緩和の機構解析に繋がる光吸収と振動スペクトルの解析を理論計算で行った。以上をまとめると、蛋白質中にみられる様な狭小空間において光合成に関連した非対称に形成する多核金属中心の化学的挙動について重要な知見が得ており、さらに発展的に継続中である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Dinitrogen Activation by a Heterometallic VFe Complex Derived from 1,1'‐Bis(arylamido)vanadocene2020

    • Author(s)
      Tsubasa Hatanaka, Hinano Kusunose, Hiroyuki Kawaguchi, Yasuhiro Funahashi
    • Journal Title

      Eur. J. Inorg. Chem.

      Volume: 2020 Issue: 15-16 Pages: 1449-1455

    • DOI

      10.1002/ejic.201901120

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Co(III) Complexes with N2S3-Type Ligands as Structural/Functional Models for the Isocyanide Hydrolysis Reaction Catalyzed by Nitrile Hydratase2018

    • Author(s)
      Takuma Yano, Yuko Wasada-Tsutsui, Tomohiro Ikeda, Tomonori Shibayama, Yuji Kajita, Tomohiko Inomata, Yasuhiro Funahashi, Tomohiro Ozawa, Hideki Masuda
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 印刷中 Issue: 8 Pages: 4277-4290

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.6b02324

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Enantioselective aza-Friedel-Crafts reaction of cyclic ketimines with indoles using chiral imidazoline-phosphoric acid catalysts2018

    • Author(s)
      Nakamura Shuichi; Furukawa Takashi; Hatanaka Tsubasa; Funahashi Yasuhiro
    • Journal Title

      Chemical communications

      Volume: 54 Issue: 31 Pages: 3811-3814

    • DOI

      10.1039/c8cc00594j

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  • [Presentation] 籠型および環状配位子の内部空間がもたらすルテニウムテルピリジル錯体の発光特性2020

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      Yasuhiro Funahashi,Takuya Arai,Motoki Kajita,Shuhei Yonaga,Kosuke Tange,Masaki Nojiri,Tsubasa Hatanaka
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      International Conference on Artificial Photosynthesis 2019 (ICARP2019)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 狭小空間に閉じ込めたルテニウムテルピリジル部位の分子特性2019

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      山中 亘,浅埜恭平,原 佳那恵,畑中 翼,舩橋靖博
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      荒井琢哉,楠本匡章,畑中 翼,舩橋靖博
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      錯体化学会第69回討論会
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      錯体化学会第69回討論会
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      舩橋靖博
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  • [Presentation] 複数のβ-ケトイミナート部位を有する分岐状アミンを用いた第一遷移系列多核錯体の合成と性質2019

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      荒井琢哉,楠本匡章,畑中 翼,舩橋靖博
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      2019年度先端錯体工学研究会(SPACC)年会
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  • [Presentation] Multinuclear Manganese Complexes Having a Cage-type Ligand as a Structural Model for Oxygen Evolving Center2019

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      Tsubasa Hatanaka,Shuhei Yonaga,Kosuke Tange,Yasuhiro Funahashi
    • Organizer
      15th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry (ISABC15)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterization of the Multicopper Oxidase Complex from the Bacterium, Thiobacillus Denitrificans2019

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      Yusuke Yamamoto,Tatsuki Koshiyama,Yasuhiro Fuanahshi,Masaki Nojiri
    • Organizer
      第29回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2019)
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  • [Presentation] Structural and Mechanistic Insights into the Stabilization for High-valent Oxo-Iron Species and Enzymatic Activity on the Homoproteins2019

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      Yuki Miyaguchi,Weigzhong Wand,Yuki Kikui,Yasuhiro Funahashi,Masaki Nojiri
    • Organizer
      第29回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2019)
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Proton-coupled Electron Transfer for Copper Nitrite Reductase and its Metal-Substituted Proteins2019

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      Tatsuki Koshiyama,Yusuke Yamamoto,Ryohei Yoneda,Kazuya Horibe,Kanako Ishihara,Yasuhiro Funahashi,Masaki Nojiri
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      第29回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2019)
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Multinuclear Complexes of First-Row Transition Metals with Branched Ligands Containing Three β-Ketoiminate Moieties2019

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      Takuya Arai,Masaaki Kusumoto,Tsubasa Hatanaka,Yasuhiro Funahashi
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      第29回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2019)
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  • [Presentation] 複数のβ-ケトイミナート部位を有する分岐状配位子を用いた第一遷移系列多核錯体の合成と性質2019

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      荒井琢哉、楠本匡章、畑中 翼、舩橋靖博
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  • [Presentation] 1,1'-ビス(アリールアミド)バナドセン配位子を有する鉄およびコバルト錯体の合成と還元反応2019

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      楠瀬ひなの、畑中 翼、川口博之、舩橋靖博
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      日本化学会第99春季年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Structures and Photoluminescence Properties of Ruthenium-Terpyridyl Complexes with the Controlled Narrow Cavities2019

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      Kyohei Asano、Kanae Hara、Tsubasa Hatanaka、Yasuhiro Funahashi
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      日本化学会第99春季年会
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  • [Presentation] メタン酸化活性種の生成を目指したTypeIII銅モデル錯体の還元2018

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      和田智尋、畑中 翼、鷹野 優、舩橋靖博
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  • [Presentation] β-ケトイミナート部位を有する分岐状配位子を用いた第一遷移系列多核錯体の合成と性質2018

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      荒井琢哉、楠本匡章、畑中 翼、舩橋靖博
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  • [Presentation] 環状配位子の狭小空間を制御したルテニウムテルピリジル錯体の合成と性質2018

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      浅埜恭平、原 佳那恵、畑中 翼、舩橋靖博
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  • [Presentation] Syntheses of manganese clusters using polyaza cryptands: Modeling the oxygen-evolving complex in photosystem II2018

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  • [Presentation] 酸素発生中心を模倣したマンガンクラスターの形成2018

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      第28回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2018)
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  • [Presentation] 環状配位子の内部空間を利用したルテニウムテルピリジル錯体の発光挙動の制御2018

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      浅埜恭平、原 佳那恵、畑中 翼、舩橋靖博
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  • [Book] 新学術領域研究 I4LEC Newsletter 第2巻・第9号(通算第21号)2019

    • Author(s)
      舩橋靖博
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      -
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      2019 Annual Research Report
  • [Book] 錯体化合物事典2019

    • Author(s)
      舩橋靖博
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254141054
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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