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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Reactivity and Selectivity of Hypochlorite Adducts of Metal Complexes

Research Project

Project/Area Number 25288032
Research InstitutionNara Women's University

Principal Investigator

藤井 浩  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (80228957)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords酵素反応 / 反応中間体 / 次亜塩素酸 / 不斉 / 反応性
Outline of Annual Research Achievements

マンガン4価サレン塩素錯体に次亜塩素酸イオンを2当量添加すると、マンガンイオンに2つ次亜塩素酸イオンが配位した錯体が生成すること見いだした。この錯体の構造を解析するため、単結晶の作成を試みた。結晶化溶媒として、ジクロロメタン、アセトニトリル、ヘキサン、ペンタンなどを用いた。アセトニトリル系から単結晶が得られたが、構造解析の結果、次亜塩素酸錯体が分解あるいは元の出発錯体に戻った錯体であることが明らかとなった。研究期間内では、次亜塩素酸錯体の単結晶を得ることができなかった。しかし、これらの研究を通して、サレン錯体の不斉選択性に関する重要な結果を得ることができた。これまでの研究では、アキシャル位の配位子の配位力が弱い場合は、大きな不斉構造をとらないことが明らかにしていたが、サレン配位子側に電子吸引性基を導入してマンガンへの配位力を弱くすると、アキシャル位の配位子の配位力が弱くても大きな不斉構造をとることがわかった。系統的にこの変化を調べた結果、不斉構造変化がアキシャル位とエクアトリアル位の配位力のバランスによって決定されているという結果をえることができた。
次亜塩素酸錯体に構造研究は、ヘム錯体を用いても同様に行った。次亜塩素酸錯体を固体で単離することに成功したが、ヘムについても単結晶を得ることができなかった。単離した次亜塩素酸錯体を用いて、共鳴ラマン分光測定を行った。低温下で測定することにより、ヘム鉄に配位した次亜塩素酸イオンの振動ピークを観測することに成功した。次亜塩素酸イオンの酸素原子の同位体を用いることにより、これらのピークを同定することに成功した。

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。

  • Research Products

    (15 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Participation of Electron-Transfer Process in Rate-Limiting Step of Aromatic Hydroxylation Reactions by Compound I Models of Heme Enzymes2016

    • Author(s)
      Maaya Asaka and Hiroshi Fujii*
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 138 Pages: 8048-8051

    • DOI

      10.1021/jacs.6b03223

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Unique coupling of mono- and dioxygenase chemistries in a single active site promotes heme degradation2016

    • Author(s)
      Toshitaka Matsui, Shusuke Nambu, Celia W. Goulding, Satoshi Takahashi, Hiroshi Fujii, and Masao Ikeda- Saito
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      Volume: 113 Pages: 3779-3784

    • DOI

      10.1073/pnas.1523333113

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Functional Role of the structure of the Dioxo-isobacteriochlorin Structure in the Catalytic Site of Cytochrome cd1 for the Reduction of Nitrite2016

    • Author(s)
      Hiroshi Fujii*, Daisuke Yamaki, Takashi Ogura, and Masahiko Hada
    • Journal Title

      Chem. Sci.

      Volume: 7 Pages: 2896-2906

    • DOI

      10.1039/C5SC04825G

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Origin of Relative Stability of Di-μ-oxo M-M Chiral Salen Complexes [M-M = Ti (IV)-Ti(IV), V(IV)-V(IV), Cr(IV)-Cr(IV) and Mn(IV)-Mn(IV)]: A Quantum-Chemical Analysis2016

    • Author(s)
      Radhika Narayanan, Archana Velloth, Takuya Kurahashi, Hiroshi Fujii, Masahiko Hada
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jp.

      Volume: 89 Pages: 447-454

    • DOI

      10.1246/bcsj.20150393

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 鉄4価ポルフィリンπカチオンラジカルによるオレフィンエポキシ化反応における電子移動過程への寄与について2017

    • Author(s)
      石水 友梨、藤井 浩
    • Organizer
      日本化学会第97回春期年会
    • Place of Presentation
      慶応大学(神奈川)
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [Presentation] 鉄3価ヘム次亜塩素酸錯体のO-Cl結合開裂に対する配位子の効果2017

    • Author(s)
      横田 紗和子、藤井 浩
    • Organizer
      日本化学会第97回春期年会
    • Place of Presentation
      慶応大学(神奈川)
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [Presentation] Mechanism of Aromatic Hydroxylation Reactions by Compound I of Cytochrome P4502016

    • Author(s)
      Hiroshi Fujii
    • Organizer
      8th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference
    • Place of Presentation
      Auckland, New Zealand
    • Year and Date
      2016-12-04 – 2016-12-09
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] マンガン4価サレン次亜塩素酸イオン付加錯体の同定と反応性の研究2016

    • Author(s)
      荒木 郁子、倉橋 拓也、藤井 浩
    • Organizer
      第49回酸化反応討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島)
    • Year and Date
      2016-11-12 – 2016-11-13
  • [Presentation] 鉄4価オキソポルフィリンπ-カチオンラジカル錯体における配位子の構造と反応性の関係2016

    • Author(s)
      福井 奈美、藤井 浩
    • Organizer
      第49回酸化反応討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島)
    • Year and Date
      2016-11-12 – 2016-11-13
  • [Presentation] Compound Iモデル錯体を用いたチトクロームP450の芳香環水酸化反応の反応機構の研究2016

    • Author(s)
      浅香 茉彩、藤井 浩
    • Organizer
      第66回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      福岡大学(福岡)
    • Year and Date
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [Presentation] 鉄3価ヘム次亜塩素酸錯体の反応性に対するポルフィリン配位子と軸配位子の効果2016

    • Author(s)
      横田 紗和子、柳澤 幸子、小倉 尚志、藤井 浩
    • Organizer
      第66回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      福岡大学(福岡)
    • Year and Date
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [Presentation] The Functional Role of the Dioxo-isobacteriochlorin Structure of the Catalytic Site of Cytochrome cd1 in Nitrite Reduction2016

    • Author(s)
      Hiroshi Fujii
    • Organizer
      42nd International Conference on Coordination Chemistry
    • Place of Presentation
      Brest, France
    • Year and Date
      2016-07-03 – 2016-07-08
    • Int'l Joint Research
  • [Book] クライトン「生物無機化学」2016

    • Author(s)
      藤井 浩
    • Total Pages
      368(pp189-213)
    • Publisher
      東京化学同人
  • [Book] フロンティア 生物無機化学2016

    • Author(s)
      藤井 浩
    • Total Pages
      548(pp52-79)
    • Publisher
      三共出版
  • [Remarks] 奈良女子大学生物無機化学研究室(藤井研究室)

    • URL

      http://www.chem.nara-wu.ac.jp/~fujii/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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