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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

研究課題

研究課題/領域番号 03J05996
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 無機化学
研究機関大阪市立大学

研究代表者

大迫 隆男  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードキノリン系配位子 / 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
研究概要

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。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (7件) 文献書誌 (4件)

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

    • 著者名/発表者名
      Takao Osako, et al.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 128・12

      ページ: 3874-3875

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Stoichiometric oxidations of σ-bonds : Radical and possible non-radical pathways2006

    • 著者名/発表者名
      Takao Osako, et al.
    • 雑誌名

      J.Mol.Catal.A. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and dioxygen-reactivity of copper(I) complexes supported by bis(6-methylpyridin-2-yl-methyl)amine tridentate ligands2005

    • 著者名/発表者名
      Takao Osako, et al.
    • 雑誌名

      Dalton Trans. ・21

      ページ: 3514-3521

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Kinetics and DFT Studies on the Reaction of Copper(II) Complexes and H_2O_22005

    • 著者名/発表者名
      Takao Osako, et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Inorg.Chem. 10・5

      ページ: 581-590

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Carbon-Halogen Bond Activation Mechanism by Copper(I) Complexes of (2-Pyridyl)alkylamine Ligands2005

    • 著者名/発表者名
      T.Osako et al.
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry 44・2

      ページ: 410-415

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] C-S Bond Formation Reaction between Phenolate and Disulfide-Bridged Dicopper(I) Complexes2004

    • 著者名/発表者名
      T.Osako et al.
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry 43・21

      ページ: 6516-6518

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Model complexes of the active site of galactose oxidase. Effects of the metal ion binding sites2004

    • 著者名/発表者名
      M.Taki et al.
    • 雑誌名

      Inorganica Chimica Acta 357・11

      ページ: 3369-3381

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Teramae et al.: "Dinuclear copper-dioxygen intermediates supported by polyamine ligands"Journal of Inorganic Biochemistry. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2024-03-26  

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