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光電子移動反応に対する触媒作用とその制御

研究課題

研究課題/領域番号 07454195
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物質変換
研究機関大阪大学

研究代表者

福住 俊一  大阪大学, 工学部, 教授 (40144430)

研究分担者 末延 知義  大阪大学, 工学部, 助手 (90271030)
伊東 忍  大阪大学, 工学部, 助教授 (30184659)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
1996年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1995年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
キーワード触媒作用 / 金属イオン / 光電子移動 / ヒドリド移動 / Diels-Alder反応 / NADH / 光電子移動反応 / カルボニル化合物 / π-π^*一重項励起状態 / PQQ類縁体 / テトラアルキルスズ化合物 / マグネシウムイオン / フラーレン / 炭素一炭素結合生成
研究概要

光化学反応に対する触媒作用については、光励起状態自体がもともと活性種であるので基底状態に対する触媒作用に比べて顕著な例がほとんどない。本研究では、種々の有機化合物の一重項および三重項励起状態への光電子移動反応に対する金属イオンおよび金属錯体の触媒作用機構を明らかにし、新しい物質変換手法を確立することを目的として研究を行った。まず電気化学測定装置とフォトダイオードアレイ分光光度計とを組み合わせて、電気化学的に生成したラジカルアニオンと金属イオンおよび配位不飽和金属錯体との錯体形成を直接検出して、その量論および錯形成定数を決定した。特にESRを用いて金属イオンの配位を直接確かめることに成功した。また、高速サイクリックボルタンメトリーあるいはセコンドハ-モニック交流ボルタンメトリー(現有装置)を用いて決定したラジカルアニオン金属錯体の酸化電位と、蛍光測定で得られた励起エネルギーと合わせて種々の励起状態金属錯体の還元電位を決定した。この値を基に物質変換手法として有用な光電子移動反応系を設計・開発することができた。また、金属イオンの配位により励起状態のスピン多重度が3重項から1重項に変化することを見いだした。有機金属化合物(M-R)を電子移動酸化した場合、一般にM-R結合が開裂するため、炭素中心ラジカルが生成する。ここで用いる電子供与体を種々の有機化合物へ拡張し、触媒的光電子移動反応を利用した新しい炭素一炭素結合生成反応を設計・開発することができた。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Shinobu Itoh, Hirokatsu Kawakami, and Shunichi Fukuzumi: "Modeling of the Chemistry of Quinoprotein Methanol Dehydrogenase. Oxidation of Methanol by Calcium Complex of Coenzyme PQQ via Addition-Elimination Mechanism" J. Am. Chem. Soc.119. 439-440 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunichi Fukuzumi: "Catalysis on Electron Transfer and the Mechanistic Insight into Redox Reactions" Bull. Chem. Soc. Jpn.78. 1-28 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunichi Fukuzumi, Tomoyoshi Suenobu, S. Kawamura, A. Ishida, and K. Mikami: "Selective two-electron reduction of C_<60> by 10-methy1-9, 10-dihydroacridine via photoinduced electron transfer" Chemical Communications. (in press). (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morifumi Fujita, Akito Ishida, Setsuo Takamuku, and Shunichi Fukuzumi: "Addition versus Oxygenation of Alkylbenzenes with 10-Methylacridinium Ion via Photoinduced Electron Transfer" J. Am. Chem. Soc.118. 8566-8574 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Subramanian, K. M. Kadish, Tomoyoshi Suenobu, and Shunichi Fukuzumi et al.: "Chemical Generation of C_<60> and Electron Transfer Mechanism for the Reactions with Alkyl Bromides" J. Phys. Chem.110. 16327-16335 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoki Takada, Shinobu Itoh, and Shunichi Fukuzumi: "Mechanism of Electron Transfer Oxidation of 4-Substituted 1-Benzyl-1, 4-dihydronicotinamides" Chem. Lett.1103-1104 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunichi Fukuzumi, K. M. Kadish et. al: "Chemical Generation of C_<60> anions and the Alkylation with Alkyl Halides via Electron Transfer in Recent Advances in the Chemistry and Physics of Fullerenes and Related Materials" The Electrochemical Society, Inc., 10 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunichi Fukuzumi, K. Mikami et. al: "Selective Two-Electron Reduction of C_<60> via Photoinduced Electron Transfer in Recent Advances in the Chemistry and Physics of Fullerenes and Related Materials" The Electrochemical Society, Inc., 13 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinobu Itoh, Hirokatsu Kawakami, and Shunichi Fukuzumi: "Modeling of the Chemistry of Quinoprotein Methanol Dehydrogenase. Oxidation of Methanol by Calcium Complex of Coenzyme PQQ via Addition-Elimination Mechanism" J.Am.Chem.Soc.119. 439-440 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunichi Fukuzumi: "Catalysis on Electron Transfer and the Mechanistic Insight into Redox Reactions" Bull.Chem.Soc.Jpn.78. 1-28 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunichi Fukuzumi, Tomoyoshi Suenobu, S.Kawamura, A.Ishida, and K.Mikami: "Selective two-electron reduction of C_<60> by 10-methyl-9,10-dihydroacridine via photoinduced electron transfer" Chem.Commun.291-292 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morifumi Fujita, Akito Ishida, Setsuo Takamuku, and Shunichi Fukuzumi: "Addition versus Oxygenation of Alkylbenzenes with 10-Methylacridinium Ion via Photoinduced Electron Transfer" J.Am.Chem.Soc.118. 8566-8574 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Subramanian, K.M.Kadish, Tomoyoshi Suenobu, and Shunichi Fukuzumi et al.: "Chemical Generation of C_<60>^<2-> and Electron Transfer Mechanism for the Reactions with Alkyl Bromides" J.Phys.Chem.110. 16327-16335 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoki Takada, Shinobu Itoh, and Shunichi Fukuzumi: "Mechanism of Electron Transfer Oxidation of 4-Substituted 1-Benzyl-1,4-dihydronicotinamides" Chem.Lett.1103-1104 (1996)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinobu Itoh,Hirokatsu Kawakami,and Shunichi Fukuzumi: "Modeling of the Chemistry of Quinoprotein Methanol Dehydrogenase. Oxidation of Methanol by Calcium Complex of Coenzyme PQQ via Addition-Elimination Mechanism" J.Am.Chem.Soc.119. 439-440 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shunichi Fukuzumi: "Catalysis on Electron Transfer and the Mechanistic Insight into Redox Reactions" Bull.Chem.Soc.Jpn.78. 1-28 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shunichi Fukuzumi,Tomoyoshi Suenobu,S.Kawamura,A.Ishida,and K.Mikami: "Selective two-electron reduction of C_<60> by 10-methyl-9,10-dihydroacridine via photoinduced electron transfer" Chemical Communications. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Morifumi Fujita,Akito Ishida,Setsuo Takamuku,and Shunichi Fukuzumi: "Addition versus Oxygenation of Alkylbenzenes with 10-Methylacridinium Ion via Photoinduced Electron Transfer" J.Am.Chem.Soc.118. 1-28 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] R.Subramanian,K.M.Kadish,Tomoyoshi Suenobu,and Shunichi Fukuzumi et al.: "Chemical Generation of C_<60>^2 and Electron Transfer Mechanism for the Reactions with Alkyl Bromides" J.Phys.Chem.110. 16327-16335 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Takada,Shinobu Itoh,and Shunichi Fukuzumi: "Mechanism of Electron Transfer Oxidation of 4-Substituted 1-Benzyl-1,4-dihydronicotinamides" Chem.Lett.1103-1104 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shunichi Fukuzumi,K.M.Kadish et.al: "Chemical Generation of C_<60> anions and the Alkylation with Alkyl Halides via Electron Transfer in Recent Advances in the Chemistry and Physics of Fullerenes and Related Materials" The Electrochemical Society,Inc., 10 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shunichi Fukuzumi,K.Mikami et al.: "Selective Two-Electron Reduction of C_<60> via Photoinduced Electron Transfer in Recent Advances in the Chemistry and Physics of Fullerenes and Related Materials" The Electrochemical Society,Inc., 13 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Koichi Mikami: "Addition of ketene Silyl Acetals to the Triplet Excited State of C_6o via Photoinduced Electron Transfer Leading to the Fullereneacetates" J.Am.Chem,Soc.117. 11134-11141 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Herbert Mayr: "Reactions of Carbocations with π-Nucleophiles : Polar Mechanism and No Outer Sphere Electron Transfer" Angew.Chem,Int.Rd.Engl.34. 1225-1227 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh: "A Model Compound of Novel Cofactor TTQ of Bacterial Methylamine Dehydrogenases.Synthesis and Physicochemical Properties" J.Am.Chem.Soc.117. 1485-1493 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh: "Functional Model of Dopamine β-Hydroxylase. Qusntitative Ligand Hydroxylation at the Benzylic Position of a Copper Complex by Dioxygen" J.Am.Chem.Soc.117. 4714-4715 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shunichi Fukuzumi: "Photoinduced. Charge-Separation Using 10-Methylacridinium Ion Loaded in Zeolite Y as a Photocatalyst with Negligible Back Electron Transfer Across the Zedite-Solution Interface" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.213-214 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shinobu Itoh: "An Active Site Model for Calcium(II)-containing Quinoproteins," J.Chem.Soc.,Chem.Commun.2077-2088 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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