2019 Fiscal Year Annual Research Report
Chemical Properties of Asymmetric Multi-metal Cores Formed in a Small Cavity
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of novel light energy conversion system through elucidation of the molecular mechanism of photosynthesis and its artificial design in terms of time and space |
|---|
| Project/Area Number |
18H05162
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
舩橋 靖博 大阪大学, 理学研究科, 教授 (00321604)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | マンガンクラスター / 籠型配位子 / 分岐状配位子 / 異種金属錯体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
光合成の光化学系II(PSII)で水の酸化を行う酸素発生中心(OEC)のMn4Caクラスターは「歪んだ椅子」と呼ばれる非対称な構造を持つ。これに類似した錯体として、我々は籠型配位子に次いで複数のβ-ケトイミナート部位を持つ分岐状配位子を用いて、OECの過還元状態にアプローチするCorner-shared-cubane状構造を有するM7(OH)8型の七核錯体(M = Mn, Fe, Co)とダブルヘミキュバン型のMn4(OH)2型の四核錯体などを合成し、阪大先端強磁場科学研究センターの協力によりそれらの強磁場条件下を含むSQUID測定を順次行った。一方、OECに見られる様な高い非対称性を有する異種多核金属クラスターの作用機序の解明は困難を極めるが、別途に第一遷移系列の異種多核系の有機金属錯体の検討も行い、より安定な二原子分子を活性化する中間体種の知見も得た。さらに関連した領域内共同研究により、①以上の第一遷移系列の多核金属錯体の電気化学的挙動の検討を行い、八木らによって見いだされた水のO-O結合形成によってH2O2を生成する中間体種の研究に寄与する構造解析を行い、②籠型の狭小空間を利用して発光の量子収率と励起寿命が向上したRu-テルピリジル錯体の励起種において、発光ならびに赤外吸収スペクトル変化を高感度・高時間分解能で測定したのち、光励起と緩和の機構解析に繋がる光吸収と振動スペクトルの解析を理論計算で行った。以上をまとめると、蛋白質中にみられる様な狭小空間において光合成に関連した非対称に形成する多核金属中心の化学的挙動について重要な知見が得ており、さらに発展的に継続中である。
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
