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非ヘム遷移金属酵素活性中心における分子状酸素の活性化機構の解明

Research Project

Project/Area Number 03J05996
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 無機化学
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

大迫 隆男  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2003: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsキノリン系配位子 / 銅(II)錯体 / 過酸化水素 / ヒドロペルオキソ種 / 銅(I)錯体 / 分子状酸素 / 四酸化オスミウム / メタンの直接酸化 / 二核銅-ジスルフィド錯体 / リチウムフェノラート / 炭素-硫黄結合生起反応 / ピリジルアルキルアミン系配位子 / ベンジルハライド誘導体 / C-Cカップリング / Atom Transfer Polymerization / 二核銅酸素錯体 / フェノールとの反応 / d-π相互作用 / パラ置換基効果 / 配位子効果
Research Abstract

キノリン系配位子を用いた銅(II)錯体と過酸化水素との反応
一連のキノリン系配位子を用いて調製した銅(II)錯体と塩基存在下、過酸化水素との反応について各種分光法や理論計算により検討を加え、その反応メカニズムを明らかにした。その結果、本反応は初めに銅(II)中心に溶媒分子が配位子した5配位単核銅(II)ヒドロペルオキソ種が生成した。反応はさらに進行し、溶媒分子が脱離し、分光学的性質の異なる平面4配位単核銅(II)ヒドロペルオキソ種生成することを明らかにした。以上の結果は新規な特性を持つ銅-酸素活性種について知見を与えるものである。
銅(I)錯体の分子状酸素への反応性に及ぼすピリジン環の6位のメチル基効果
ピリジン環の6位にメチル基を導入したピリジルメチルアミン系三座配位子を用いて調製した銅(I)錯体の構造・化学的特性・分子状酸素との反応性について系統的に検討を加え、一連のピリジン系三座配位子の銅(I)錯体と比較し、考察を加えた。その結果、用いる配位子のピリジン環の6位にメチル基を導入することや、ピリジン環とアミン窒素原子との間のアルキルリンカー長の長さを変えることにより銅(I)錯体の分子状酸素との反応性を精密に制御することを明らかにした。
四酸化オスミウムを用いたメタンガスの直接酸化
水溶液中・温和な条件下でメタンの直接酸化を行う遷移金属触媒の開発を目指し、四酸化オスミウムを用いてメタンの直接酸化反応について検討を加えた。その結果、8.7atmメタン存在下、NMRチューブ中、50℃で一日加熱することにより、CH_3OH、CH_2(OH)_2、HCHO、CO_2の生成を確認した。この結果、これまで難しいとされているメタンの直接酸化を水溶液中、温和な環境で達成したものであり、新規酸化触媒の開発に繋がるものとして期待される。

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2006 2005 2004 Other

All Journal Article (7 results) Publications (4 results)

  • [Journal Article] Intramolecular Arene Hydroxylation versus Intermolecular Olefin Epoxidation by (μ-η^2:η^2-Peroxo)dicopper(II) Complex Supported by Dinucleating Ligand2006

    • Author(s)
      Takao Osako, et al.
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc. 128・12

      Pages: 3874-3875

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Stoichiometric oxidations of σ-bonds : Radical and possible non-radical pathways2006

    • Author(s)
      Takao Osako, et al.
    • Journal Title

      J.Mol.Catal.A. (印刷中)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Structure and dioxygen-reactivity of copper(I) complexes supported by bis(6-methylpyridin-2-yl-methyl)amine tridentate ligands2005

    • Author(s)
      Takao Osako, et al.
    • Journal Title

      Dalton Trans. ・21

      Pages: 3514-3521

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Kinetics and DFT Studies on the Reaction of Copper(II) Complexes and H_2O_22005

    • Author(s)
      Takao Osako, et al.
    • Journal Title

      J.Biol.Inorg.Chem. 10・5

      Pages: 581-590

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Carbon-Halogen Bond Activation Mechanism by Copper(I) Complexes of (2-Pyridyl)alkylamine Ligands2005

    • Author(s)
      T.Osako et al.
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry 44・2

      Pages: 410-415

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] C-S Bond Formation Reaction between Phenolate and Disulfide-Bridged Dicopper(I) Complexes2004

    • Author(s)
      T.Osako et al.
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry 43・21

      Pages: 6516-6518

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Model complexes of the active site of galactose oxidase. Effects of the metal ion binding sites2004

    • Author(s)
      M.Taki et al.
    • Journal Title

      Inorganica Chimica Acta 357・11

      Pages: 3369-3381

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] T.Osako et al.: "Oxidation Mechanism of Phenols by Dicopper-Dioxygen (Cu_2/O_2) Complexes"Journal of the American Chemical Society. 125・36. 11027-11033 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] T.Osako et al.: "Structures and Redox Reactivities of Copper Complexes of (2-Pyridyl)alkylamine Ligands.Effects of the alkyl Linker Chain Length"Inorganic Chemistry. 42・24. 8087-8097 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] T.Osako et al.: "Quantitative Evaluation of d-π Interaction in Copper(I) Complexes and Control of Copper(I)-Dioxygen Reactivity"Chemistry A European Journal. 10・1. 237-246 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] S.Teramae et al.: "Dinuclear copper-dioxygen intermediates supported by polyamine ligands"Journal of Inorganic Biochemistry. (印刷中). (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2024-03-26  

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