2021 Fiscal Year Research-status Report
多核金属酵素モデルの構造-反応性相関の解明と物質エネルギー変換触媒の創製
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20K05530
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| Research Institution | Tokyo University of Science, Yamaguchi |
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Principal Investigator |
太田 雄大 山陽小野田市立山口東京理科大学, 工学部, 准教授 (70509950)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 多核金属酵素 / 生体模倣金属錯体 / 酸素還元反応 / 小分子活性化 / 電気化学反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、酸素、水、二酸化炭素など、エネルギー変換化学の観点から重要な小分子の活性化を触媒する金属酵素活性中心を規範として、各種遷移金属錯体を基盤とする分子触媒の開発を目的とする。 この目的のために、(i) 多核金属イオンの集積を可能にする新規配位子分子の開発、(ii)反応性の解析、(iii) 分光学による多核金属錯体の構造-反応性相関の解明、(iv)ナノ炭素材料と金属錯体のハイブリッド電極触媒の創製をめざして研究を推進する。
昨年度、ポリピリジン配位子を用いて調製した銅錯体の分子構造と電気化学的酸素還元反応を解析したが、当錯体が、アルカリ性条件下で水の酸化反応も効率的に行うことを見出した。また、クロノアンペロメトリーにより、ファラデー効率について検討した。
また、各種遷移金属イオンを活性点にもつポルフィリン2量体の合成に成功した。いくつかの錯体において単結晶の調製に成功し、X線結晶構造解析により分子構造を決定した。これらの錯体を用いて、電気化学的酸素還元反応および二酸化炭素還元反応について解析した。いくつかの系においては、単量体と比べて効率的に小分子活性化を触媒することを見出した。
さらに、酸化還元活性なヒドロキノンと金属中心を多核活性点とする各種遷移金属錯体を開発した。いくつかの錯体において単結晶の調製に成功し、X線結晶構造解析により分子構造を決定した。ヒドロキノンの可逆な酸化還元反応により、優れた抗酸化活性を示すことを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ感染症対策のために平常時に比べて研究量が幾分下がったため、研究の進行がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
感染症対策を取りつつ、効率的に研究を遂行する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の感染症対策にて、研究の進行がやや遅れたため。
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