光合成の光化学系II(PSII)摸擬システムの構築に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650860
• Research Institution: Ryukoku University
• Principal Investigator: 松下 隆之 龍谷大学, 理工学部, 教授 (20029127)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮武 智弘 龍谷大学, 理工学部, 助手 (10330028)
• Keywords: 光合成 / 光化学系II / マンガン錯体 / シッフ塩基配位子 / 両親媒性錯体 / 亜鉛クロリン / 酸素発生 / 自己集合体

Research Abstract

平成14年度は昨年度に引き続き新規マンガン錯体の合成ならびにクロロフィル誘導体の自己集合体形成について検討し、以下に示す成果を得た。
1.高原子価マンガン錯体の合成:ピリジン-2-アルデヒドと0-アミノフェノールから得た三座配位子(Hpap)を有する新現三核マンガン(II)錯体,[(H_2O)(μ-pap)Mn(μ-OAc)_2Mn(μ-OAc)_2Mn(μ-pap)(H_2O)]はX線構造解析から、両末端および中心のMnイオンはともに6配位八面体構造をとっていることを明らかにした。また、H_2salbnを有するFe(III)およびMn(III)錯体は、単核、二核、多核錯体を形成することを明らかにした。つぎに,3-ニトロ-5-スルホサリチルアルデヒドを合成し、ジアミン類あるいはモノアミン(RNH_2:R=Oct, Decyl, Dod)との反応で四座および二座シッフ塩基配位子(H_2L、HL^1)をそれぞれ得た。マンガン(III)塩との反応により、両親媒性錯体、Mn^<III>(L)ClおよびMn^<III>(L^1)_2Clを得た。これら錯体を塩素(Cl_2)酸化すると、Mn^<IV>(L)Cl_2およびMn^<IV>(L^1)_2Cl_2を生成することを可視スペクトルから確認した。これらMn(IV)錯体は水と非常に鋭敏に反応することから、水を酸化して酸素を発生すると期待される。一方、スルホ基とカルシウムイオンとの間でイオン対を形成して集積化したマンガン錯体は、H_2O_2の分解を促進することがわかった。
2.クロロフィル集合体の模倣:亜鉛クロリンは,導入した親水性置換基(エチレンオキシド鎖)の長さに依存して異なった自己集合体を形成することを明らかにした。
平成15年度は、クロロフィル集合体と両親媒性マンガン錯体を界面活性剤の脂質膜内に取り込み、光化学系II模擬システムを構築する。これにより水(H_2^<18>O)の酸化で発生する酸素(^<18>O_2)をGC/MSで確認し、酸素電極を用いて定量する予定である。

Research Products

• [Publications] H.Asada: "Structures of four types of novel high-valent manganese complexes obtained by the reactions of KMnO_4 with tridentate Schiff base ligands"Polyhedron. 21. 1139-1148 (2002)
• [Publications] H.Asada: "Preparation and structures of trinuclear manganese(II) complexes with N-2-pyridiylmethylidene-2-hydroxy-5-substituted-phenylamine"Inorg.Chem.Commun.. 6. 193-196 (2003)
• [Publications] S.Negoro: "Preparation and characterization of three types of dinuclear iron(III) complexes with H_2salbn, N, N'-disalicylidene-1,4-diaminobutane"Inorg.Chem.Commun.. 6. 357-360 (2003)
• [Publications] 松林玄悦(他3名共著): "化学教科書シリーズ 錯体・有機金属の化学"丸善株式会社. 204 (2003)