| Research Abstract |
光合成系の酸素発生複合体(OEC)では、23年5月に、クラスター周囲に水分子が解像されるなど非常に信頼性の高い 1.9 Å の高解像度のＸ線構造が発表され、研究対象をその構造に切り替えた。本年度の主な研究成果は、１）S0状態に対し、今までに理論計算で得られていなかったMn4(III, IV, IV, II)の分子構造と電子状態が初めて得られた。この状態は先に得られていたMn4(III, III, IV, III)状態よりは12.5 kcal/mol 高エネルギーであった。Mn4(III, IV, IV, II)の分子構造は1.9 Å のＸ線構造に近い構造であることから、S1状態を想定した1.9 Å のＸ線構造は還元状態を含んでいると我々は示唆した。これらの結果から、S0状態はMn4(III, III, IV, III)状態であると決定づけた。２）S1状態に対し、昨年度はMn4(III, III, IV, IV)が最安定であると考えていたが、本年度の研究で実際には、Mn4(III, IV, IV, III)の状態が15.8 kcal/mol 低く最安定であることが判った。この状態は、S0状態で高エネルギーであったMn4(III, IV, IV, II)状態の周囲の水分子の水素結合様式に酷似しおり、S0からS1への遷移では水素結合様式が大きく変化することが判った。これらの結果から、Mnコアの電子構造と水素結合様式がOECの触媒機構の解明に重要な因子となっていると考えられる。S0、S1、S2 の分子構造と電子状態については、論文にまとめこの４月に印刷された。S3 と S4 の分子構造と電子状態はすでに決定しており論文発表を準備中である。現在、S2からS3とS3からS4の反応過程を追跡中である。
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