• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2015 Fiscal Year Annual Research Report

酵素触媒反応の原動力となる金属活性種と量子化学計算の新展開

Research Project

Project/Area Number 25410071
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

塩田 淑仁  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (70335991)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords触媒 / 量子化学計算 / 遷移状態
Outline of Annual Research Achievements

酵素触媒反応の原動力となる金属活性種の電子構造およびその反応性について探索するため、量子化学計算による理論研究を展開した。遷移金属元素は、触媒では活性点として、生体内では酵素の活性中心として、高い選択性や温和な条件で反応をコントロールし、極めて高効率で物質の変換を行っている。このように遷移金属元素は微量ながら、触媒や酵素の活性点できわめて重要な役割を果たしている。それらの反応は一見すると単純な反応であっても複雑な素反応の組み合わせで進行していると考えられている。そのため、反応機構を明らかにするためには、素反応レベルでの理解を欠かすことができない。しかし,優れた実験手法を用いたとしてもその反応機構を実験的手法のみで完全に解明することは困難であり、理論化学、特に量子化学計算のサポートが必要とされている。
遷移金属錯体に触媒される化学反応の解析を行い、その反応機構を明らかにした。特に理論計算により酸素活性化の機構を中心に研究した。実験研究者とも活発に共同研究を行い、その成果を論文、学会にて発表した。平成27年度は10報の原著論文ならびに5回の学会発表をおこなった。

  • Research Products

    (24 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (17 results) (of which Peer Reviewed: 17 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Computational Study of Cyclobutane-1,3-diylidene Dicarbenes: Ground-State Spin Multiplicity and New Strategy Toward the Synthesis of Bicyclo[1.1.0]but-1(3)-enes2016

    • Author(s)
      Fujita, Y.; Abe, M.; Shiota, Y.; Suzuki, T.; Yoshizawa, K
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn

      Volume: 89 Pages: xxx

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation and High Reactivity of the anti-Dioxo Form of High-Spin μ-Oxodioxodiiron(IV) as the Active Species That Cleaves Strong C-H Bonds2016

    • Author(s)
      Kodera, M.; Ishiga, S.; Tsuji, T.; Sakurai, K.; Hitomi, Y.; Shiota, Y.; P. K. Sajith; Yoshizawa, K.; Mieda, K.; Ogura, T.
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 22 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1002/chem.201600048

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Possible Peroxo State of the Dicopper Site of Particulate Methane Monooxygenase from Combined Quantum Mechanics and Molecular Mechanics Calculations2016

    • Author(s)
      Itoyama, S.; Doitomi, K.; Kamachi, T.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.
    • Journal Title

      Inorg. Chem

      Volume: 55 Pages: 2771-2775

    • DOI

      0.1021/acs.inorgchem.5b02603

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis and Structure of a Water-soluble μ-η1:η1-N2 Dinuclear RuII Complex with a Polyamine Ligand2016

    • Author(s)
      Yoshimoto, K.; Yatabe T.; Matsumoto, M.; Robertson, A.; Nakai, H.; Tanaka, H.; Kamachi, K.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.; Asazawa, K. Tanaka, H.; Ogo, S.
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 45 Pages: 149-151

    • DOI

      10.1246/cl.151004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A new family of anionic FeIII spin crossover complexes featuring a weak-field N2O4 coordination octahedron2016

    • Author(s)
      Takahashi, K.; Kawamukai, K.; Okai, M.; Mochida, T.; Sakurai, T.; Ohta, H.; Yamamoto, T.; Einaga, Y.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 22 Pages: 1253-1257

    • DOI

      10.1002/chem.201504883

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Homogeneous Photocatalytic Water Oxidation with a Dinuclear CoIII-Pyridylmethylamine Complex2016

    • Author(s)
      Ishizuka, T.; Watanabe, A.; Kotani, H.; Hong, D.; Satonaka, K.; Wada, T.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.; Ohara, K.; Yamaguchi, K.; Kato, S.; Fukuzumi, S.; Kojima, T.
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: 55 Pages: 1154-1164

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.5b02336

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heterometallic FeIII/K coordination polymer with a wide thermal hysteretic spin transition around room temperature2016

    • Author(s)
      Kang, S.; Shiota, Y.; Kariyazaki, A.; Kanegawa, S.; Yoshizawa, K.; Sato, O.
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 22 Pages: 532-538

    • DOI

      10.1002/chem.201503392

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assembling an alkyl rotor to access abrupt and reversible crystalline deformation of a cobalt(II) complex2015

    • Author(s)
      Su S.-Q.; Kamachi, T.; Yao, A.-S.; Huang, Y.-G.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.; Azuma, N.; Miyazaki, Y.; Nakano, M.; Maruta, G.; Takeda, S.; Kang, S.; Kanegawa, S.; Sato, O.
    • Journal Title

      Nature Commun.

      Volume: 6 Pages: 8810

    • DOI

      10.1038/ncomms9810

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Persistent four-coordinate iron-centered radical stabilized by π-donation2015

    • Author(s)
      Sunada, Y.; Ishida, S.; Hirakawa, F.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.; Kanegawa, S.; Sato, O.; Nagashima, H.; Iwamoto, T. “Persistent four-coordinate iron-centered radical stabilized by π-donation
    • Journal Title

      Chem. Sci.

      Volume: 6 Pages: 191-198

    • DOI

      10.1039/C5SC02601F

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Redox-Noninnocent Bhavior of Tris(2-pyridylmethyl)amine Bound to Lewis Acidic Rh(III) Ion Induced by C-H Deprotonation2015

    • Author(s)
      Kotani, H.; Sugiyama, T. Ishizuka, T.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.; Kojima, T.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc

      Volume: 137` Pages: 11222-11225

    • DOI

      10.1021/jacs.5b06237

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cis -1,2-Aminohydroxylation of Alkenes Involving a Catalytic Cycle of Osmium(III) and Osmium(V) Centers: OsV(O)(NHTs) Active Oxidant with a Macrocyclic Tetradentate Ligand,2015

    • Author(s)
      Sugimoto, H; Mikami, A.; Kai, K.; Sajith, P. K.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.; Asano, K.; Suzuki, T. Itoh, S.
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: 54 Pages: 7073-7082

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.5b01083

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proton-Assisted Mechanism of NO Reduction on a Dinuclear Ruthenium Complex,2015

    • Author(s)
      Suzuki, T.; Tanaka, H.; Shiota, Y.; Sajith, P. K.; Arikawa, Y.; Yoshizawa, K.
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: 54 Pages: 7181-7191

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.5b00394

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanistic Study of Methanol Oxidation by RuIV-oxo complexes,2015

    • Author(s)
      Shiota, Y.; Takahashi, S.; Ohzu, S.; Ishizuka, T.; Kojima, T.; Yoshizawa, K.
    • Journal Title

      J. Porphyrins Phthalocyanines

      Volume: 19 Pages: 417-426

    • DOI

      10.1142/S1088424615500285

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlling the Redox Properties of a Pyrroloquinolinequinone (PQQ) Derivative in a Ruthenium(II) Coordination Sphere2015

    • Author(s)
      Mitome, H.; Ishizuka, T. Shiota, Y.; Yoshizawa, K.; Kojima, T.
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 44 Pages: 3151-3158

    • DOI

      10.1039/C4DT03358B

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation and Characterization of a Reactive Chromium(V)-Oxo Complex: A Mechanistic Insight into Hydrogen-Atom Transfer Reactions2015

    • Author(s)
      Kotani, H.; Kaida, S.; Ishizuka, T.; Sakaguchi, M.; Ogura, T.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.; Kojima, T.
    • Journal Title

      Chem. Sci.

      Volume: 6 Pages: 945-955

    • DOI

      10.1039/C4SC02285H

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Ferromagnetically Coupled Fe42 Cyanide-Bridged Nanocage,2015

    • Author(s)
      Kang, S.; Zheng, H.; Liu, T.; Hamachi, K.; Kanegawa, S.; Sugimoto, K.; Shiota, Y.; Hayami, S.; Mito, M.; Nakamura, T.; Baker, M. L.; Nojiri, H.; Yoshizawa, K.; C. Duan, C.; Sato, O.
    • Journal Title

      Nature Commun

      Volume: 6 Pages: 5955/1-6

    • DOI

      10.1038/ncomms6955

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gas-phase acidity of 1,1-bis(trifluoromethanesulfonyl)propane derivatives and related compounds: Experimental and theoretical studies2015

    • Author(s)
      Zang, M.; Sonoda, T.; Shiota, Y.; Mishima, M.; Yanai, H.; Fujita, M.; Taguchi, T.
    • Journal Title

      J. Phys. Org. Chem.

      Volume: 28 Pages: 181-186

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 塩田淑仁 糸山修平 吉澤一成2016

    • Author(s)
      銅二核活性点におけるメタン活性化に関する理論的研究
    • Organizer
      第96春季年会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] Mechanistic study of methanol oxidation by RuIV–oxo complexes2015

    • Author(s)
      塩田淑仁 髙橋翔也 小島隆彦 吉澤一成
    • Organizer
      pacifichem2015
    • Place of Presentation
      ホノルル(米国)
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ruオキソ錯体によるメタノール酸化反応に関する理論的研究2015

    • Author(s)
      塩田淑仁 髙橋翔也 小島隆彦 吉澤一成
    • Organizer
      コンピュータ化学会2015秋季年会
    • Place of Presentation
      函館
    • Year and Date
      2015-10-30 – 2015-10-31
  • [Presentation] 膜結合型メタンモノオキシゲナーゼのペルオキソ状態に関する理論的考察2015

    • Author(s)
      塩田淑仁 糸山修平 土井富一城 蒲池高志 吉澤一成
    • Organizer
      第9回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-19
  • [Presentation] Theoretical Study of Methanol Oxidation by RuIV-oxo Complexes2015

    • Author(s)
      塩田淑仁 髙橋翔也 小島隆彦 吉澤一成
    • Organizer
      The 15th ICQC, 北京
    • Place of Presentation
      北京(中国)
    • Year and Date
      2015-06-08 – 2015-06-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ruオキソ錯体によるメタノール酸化反応に関する理論的研究2015

    • Author(s)
      塩田淑仁 髙橋翔也 小島隆彦 吉澤一成
    • Organizer
      理論化学討論会2015
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2015-05-20 – 2015-05-22
  • [Remarks] 研究業績

    • URL

      http://trout.scc.kyushu-u.ac.jp/yoshizawaJ/pagesJ/publicationsJ.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi